甜菜沖洗廢水灌溉對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

張穎，李鑫

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030）

甜菜沖洗廢水灌溉對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

張穎，李鑫

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030）

研究評(píng)價(jià)甜菜沖洗廢水經(jīng)氧化塘越冬貯存后灌溉對(duì)土壤的安全效應(yīng)。結(jié)果表明，同井水灌溉及灌前相比，廢水灌溉使0～20 cm土層pH值有所降低，速效養(yǎng)分含量顯著增加，有利于改善土壤品質(zhì)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。廢水灌溉下整體土壤剖面未產(chǎn)生次生鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)性分析表明，廢水灌溉下陽離子交換量與土壤速效養(yǎng)分呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）。通過甜菜沖洗廢水灌溉對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)研究，表明水資源利用既能有效緩解農(nóng)業(yè)灌溉缺水問題，又能提高土壤肥力。

甜菜沖洗廢水；灌溉；速效養(yǎng)分;次生鹽漬化

水資源循環(huán)利用是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障[1-2]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺水導(dǎo)致多數(shù)地區(qū)直接采用工業(yè)、生活排放的廢（污）水進(jìn)行灌溉[3]，但傳統(tǒng)的廢水中有毒、有害成分含量相對(duì)較高，易使土壤受到重金屬及病原微生物污染，土壤品質(zhì)下降[4-6]。

食品加工行業(yè)排出廢水中通常含有氮磷鉀等作物生長(zhǎng)必須元素，由于生產(chǎn)及安全衛(wèi)生規(guī)范的制約，最終排水不含重金屬以及病源微生物等有毒有害物質(zhì)。國(guó)外利用此種廢水灌溉農(nóng)田有成功案例。美國(guó)Morstarch工廠于1995年起利用淀粉加工廢水對(duì)牧草草場(chǎng)及苜蓿進(jìn)行回用，至今未見其對(duì)植物及土壤出現(xiàn)任何不良影響[7]。日本對(duì)馬鈴薯加工汁水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，經(jīng)兩年灌溉土壤0～30 cm土層堿解氮、速效磷、速效鉀含量較灌前分別增加26.28、7.09、8.64 mg·kg-1[8]。而目前國(guó)內(nèi)對(duì)于食品加工行業(yè)廢水土地利用研究相對(duì)較少。

本文針對(duì)黑龍江省獨(dú)特的地理?xiàng)l件、氣候條件及土壤狀況，選取大豆地土壤為測(cè)試對(duì)象，研究甜菜沖洗廢水經(jīng)氧化塘越冬貯存后灌溉對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)影響，為制定廢水土地利用安全性評(píng)價(jià)及控制方案提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

1.1 采樣點(diǎn)位置

試驗(yàn)區(qū)位于黑龍江省東部三江平原腹地，位于松花江流域（東經(jīng)131°38′45.31″，北緯46°42′19.93″）。東側(cè)與雙鴨山市交界，西側(cè)與佳木斯市接壤。

1.2 氣象條件

試驗(yàn)區(qū)地處中高緯度，氣候類型屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。四季氣候特征較為分明：春季風(fēng)多，雨量稀少；夏季日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)，氣溫較高，降雨密集；秋季受東南季風(fēng)影響，降溫明顯；冬季受蒙古高壓控制的極地大陸氣團(tuán)影響，氣候嚴(yán)寒、干燥。

主要?dú)庀筚Y料如下：最高氣溫為37℃，最低氣溫達(dá)到-39℃，年平均氣溫2.3℃；年平均降水量500 mm，最大降水量為700 mm；無霜期為120～130 d；最大積雪密度為0.29 g·cm-3；凍土最大深度為2.2 m；年日照時(shí)數(shù)為2 276.9 h。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

甜菜沖洗廢水（以下簡(jiǎn)稱廢水，簡(jiǎn)寫為SBRW）排放到距工廠5 km之外氧化塘中，經(jīng)越冬貯存后，于次年在作物生長(zhǎng)季節(jié)按作物生長(zhǎng)需水量進(jìn)行投配，灌溉試驗(yàn)共3年（2009～2011）。每年灌溉3個(gè)月（5～7月），平均每月廢水灌溉量933 m3·hm-2，8月份降雨量充足，故不進(jìn)行灌溉。供試大豆品種為墾鑒23。每年依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件在4月末或5月初在播種，施入底肥種類及用量如下：CO（NH2）250 kg·hm-2，（NH4）2HPO480 kg·hm-2及K2SO425 kg·hm-2。大豆在生長(zhǎng)過程不再人為投加其他肥料。井水（圖中簡(jiǎn)寫為WW）灌區(qū)水源取自當(dāng)?shù)氐叵滤?，水量施用?qiáng)度及底肥施用量與廢水灌區(qū)完全一致。廢水及井水水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 甜菜沖洗廢水及井水水質(zhì)Table 1 Characteristics of SBRW and WW

2.2 土樣采集

分別于廢水灌溉前（2009年5月初）及灌溉后作物收獲期（2011年9月初）對(duì)廢水灌區(qū)土壤樣品（土壤種類為粉質(zhì)粘土）進(jìn)行采集。收獲期同時(shí)采集井水灌區(qū)的土壤樣品以作參比對(duì)照。對(duì)每個(gè)灌區(qū)隨機(jī)選取5個(gè)土壤采樣點(diǎn)，按如下方式采集：0～20 cm每5 cm采樣，20～60 cm每10 cm采樣，并對(duì)不同采樣點(diǎn)同一土層土壤剖面樣品進(jìn)行充分混合。

2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土樣經(jīng)自然風(fēng)干后，經(jīng)充分研磨，過1 mm篩并除去肉眼可見的植物體殘根。土樣分析檢測(cè)方法參照鮑士旦方法[9]，具體指標(biāo)檢測(cè)方法如下：pH值及EC采用土水比1∶5浸提液法（10 g土壤樣品中加入50 mL去離子水），分別使用酸度計(jì)及電導(dǎo)率儀測(cè)定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；速效磷采用Olsen法（用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提土樣）測(cè)定；速效鉀、交換性鈉采用火焰光度法測(cè)定。

2.4 試驗(yàn)儀器

紫外分光光度儀（UV-1800,島津公司）、水浴鍋（HH-1，江蘇環(huán)宇）、火焰光度計(jì)（FP640，上海洪紀(jì)）、電子天平（TE124S，常州諾基）、電導(dǎo)率儀（DDS-307A，上海楚柏）、精密pH計(jì)（PHS-3C，上海虹益）、低溫離心機(jī)（LD5-2A，北京醫(yī)用）、全溫振蕩培養(yǎng)箱（HZQ-F160，哈爾濱東聯(lián)）等。

2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)全部經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，不同處理之間采用最小顯著差異（LSD）。利用Sigmaplot 11.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)繪圖。采用Microsoft Word 2003以及Microsoft Excel 2003軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)部分應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 廢水灌溉對(duì)土壤pH值的影響

經(jīng)廢水灌溉后，土壤pH隨土層加深大體呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì)。在0～20 cm土層，pH較灌前及井水灌區(qū)略有降低。由氧化塘水質(zhì)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，pH呈酸性，隨著灌溉進(jìn)行，廢水中的酸性物質(zhì)及相應(yīng)菌群不斷進(jìn)入土壤中。土壤pH呈弱堿性，與廢水進(jìn)行酸堿中和，使土壤pH降低。由于灌溉強(qiáng)度有限，土壤自身又具有較強(qiáng)緩沖能力[10]，因此廢水灌溉未明顯降低土壤pH，也未對(duì)20 cm以下土層土壤pH產(chǎn)生影響。

3.2 廢水灌溉對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響

3.2.1 廢水灌溉對(duì)土壤堿解氮的影響

結(jié)果見圖2。

圖2 廢水灌區(qū)灌溉前及灌溉后對(duì)井水灌區(qū)土壤剖面堿解氮含量影響Fig.2 Content of alkali-hydrolyzable nitrogen（AN）in soil profile with pre-irrigation,SBRW irrigation and WW irrigation

不同灌溉處理?xiàng)l件下土壤堿解氮含量均呈現(xiàn)隨深度增加而逐漸下降趨勢(shì)。廢水灌溉后，堿解氮含量較井水灌區(qū)及灌前均有一定程度增加。從整體土壤剖面含量分布情況分析，0～20 cm土層廢水灌區(qū)堿解氮含量有明顯增加，與灌前含量（138.3 mg·kg-1）及井水灌區(qū)含量（140.3 mg·kg-1）相比，分別增加14.9%與13.3%。顯著性分析結(jié)果表明廢水灌區(qū)土壤堿解氮含量與灌前及井水灌區(qū)土壤相比差異均達(dá)到極顯著性水平（P＜0.01）。土壤堿解氮含量的增加有益于作物對(duì)無機(jī)氮素的吸收，利于作物生長(zhǎng)。20～30 cm土層堿·解氮含量也較灌前略有增加，但增加幅度不及0～20 cm土層明顯。40～60 cm土層不同灌溉處理較灌前增加不明顯，顯著性分析結(jié)果顯示不同灌溉處理間無顯著性差異。

3.2.2 廢水灌溉對(duì)土壤速效磷的影響

結(jié)果見圖3。

不同灌溉處理土壤速效磷含量隨深度的加深呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)。經(jīng)廢水灌溉，0～20 cm土層速效磷含量均較灌前及井水灌區(qū)有一定幅度的提升（分別為12.5%及10.4%）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，廢水灌區(qū)速效磷含量與井水灌區(qū)及灌前相比存在極顯著性差異（P＜0.01）。速效磷含量增加有利于促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，改善土壤肥力。磷素在適宜范圍內(nèi)累積對(duì)作物生長(zhǎng)影響具有積極意義。細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核的主要構(gòu)成成分是磷脂，其在糖類代謝、脂肪代謝和蛋白質(zhì)代謝過程中起到極為重要作用。當(dāng)磷素相對(duì)缺乏時(shí)，蛋白合成會(huì)受到嚴(yán)重阻礙，影響細(xì)胞分裂，最終導(dǎo)致作物生長(zhǎng)相對(duì)滯后，表現(xiàn)為植株矮小，作物開花期及成熟期將會(huì)向后推遲，產(chǎn)量下降[11]。20～60 cm土層經(jīng)廢水灌溉，速效磷含量并無明顯增加。

模板質(zhì)量控制之二就是要求側(cè)面模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性符合澆筑時(shí)對(duì)模板產(chǎn)生的側(cè)向壓力，保證混凝土成型后不產(chǎn)生位移變形。為此，首先在技術(shù)方面，使用全站儀對(duì)模板進(jìn)行中線、邊線初始定位；側(cè)模板架設(shè)完成后，測(cè)量員對(duì)側(cè)面模板進(jìn)行定位復(fù)核；在發(fā)現(xiàn)誤差時(shí)，采用調(diào)整模板外側(cè)支撐和對(duì)拉螺栓的方法進(jìn)行模板校正，模板上口拉線檢查，垂直度用吊垂線檢查。其次在材料方面，每倉(cāng)側(cè)面模板采用10 mm木模板；模板外側(cè)使用48.3 mm×3.6 mm（直徑×壁厚）鋼管、500 mm×100 mm×2 m木枋支撐，模板內(nèi)側(cè)使用直徑8 mm對(duì)拉螺栓與外側(cè)鋼管配合進(jìn)行加固。

圖3 廢水灌區(qū)灌溉前及灌溉后對(duì)井水灌區(qū)土壤剖面速效磷含量影響Fig.3 Content of available phosphorus（AP）in soil profile with pre-irrigation,SBRW irrigation and WW irrigation

3.2.3 廢水灌溉對(duì)土壤速效鉀的影響

結(jié)果見圖4。

圖4 廢水灌區(qū)灌溉前及灌溉后對(duì)井水灌區(qū)土壤剖面速效鉀含量影響Fig.4 Content of available potassium（AK）in soil profile with pre-irrigation,SBRW irrigation and WW irrigation

同井水灌區(qū)及灌前相比，經(jīng)廢水灌溉土壤中速效鉀含量均有一定水平提高。0～20 cm土層含量增幅較大，差異均達(dá)極顯著性水平（P＜0.01）。鉀素的增加也有利于改善土壤供鉀能力，有利于植物對(duì)葉綠素的有效合成，激發(fā)酶在植物體內(nèi)的活化作用。廢水灌區(qū)20～60 cm土層速效鉀含量較灌前及井水灌區(qū)略有增加，但不及0～20 cm增幅明顯。由于本試驗(yàn)的噴灌設(shè)備灌溉均勻度高，試驗(yàn)地平整度相對(duì)較好，因此不會(huì)出現(xiàn)大水漫灌現(xiàn)象，故20 cm以下土壤受廢水影響較小。速效鉀含量的增加有助于提高土壤肥力，進(jìn)而提高大豆品質(zhì)及產(chǎn)量。

3.3 廢水灌溉對(duì)土壤次生鹽漬化的影響

由于廢水中所含的水溶性離子較多，鹽分含量較井水高，考慮廢水灌溉后的安全性，需要對(duì)灌后土壤進(jìn)行分析，以評(píng)價(jià)是否對(duì)土壤產(chǎn)生次生鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)。目前，世界上廣泛使用兩項(xiàng)重要指標(biāo)（鹽害和堿害）對(duì)水質(zhì)灌溉進(jìn)行評(píng)價(jià)。鹽害以含鹽量（礦化度）或電導(dǎo)率（EC）為標(biāo)準(zhǔn)，堿害多以堿化度（ESP）或鈉吸附比（SAR）為指標(biāo)[12]進(jìn)行測(cè)定。本研究選取EC和ESP兩項(xiàng)分析指標(biāo)對(duì)廢水灌溉后土壤的次生鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。

3.3.1 廢水灌溉對(duì)土壤EC的影響

結(jié)果見圖5。

圖5 廢水灌區(qū)灌溉前及灌溉后與井水灌區(qū)土壤剖面ECFig.5 EC in soil profile with pre-irrigation, SBRW irrigation and WW irrigation

廢水灌區(qū)土壤EC僅在0～10 cm土層較灌前及井水灌區(qū)略有增加，30 cm以上土層未出現(xiàn)鹽分積累。30 cm以下土層，土壤EC較灌前有所上升，但與井水灌區(qū)差別不大。廢水灌區(qū)0～10 cm土層EC較灌前及井水灌區(qū)相同土層略有增加，同時(shí)高于該灌區(qū)10～20 cm土層，原因如下：①土壤自身含鹽量較低，廢水存在一定鹽分，施加到土壤中，由于土壤具有較強(qiáng)吸附及攔截能力，使得該土層含鹽量稍有增加；②土壤對(duì)離子吸收存在一個(gè)先飽和再釋放的過程，即當(dāng)表層土壤對(duì)施入其中的鹽分離子吸收達(dá)到鹽基飽和最大量時(shí)，多余的離子才會(huì)表現(xiàn)出向下遷移的趨勢(shì)[13]。30 cm以下土層鹽分遷移趨勢(shì)不明顯，說明廢水灌溉未對(duì)該區(qū)域土層造成鹽分積累。

3.3.2 廢水灌溉對(duì)土壤堿化度的影響

堿化度（ESP）是判定土壤堿化程度主要指標(biāo)之一[12]。經(jīng)廢水灌溉后試驗(yàn)田各層土壤的ESP見表2。

表2結(jié)果顯示，廢水灌溉后大豆地各層土壤中ESP最高值在50～60 cm土層，為2.65%。中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所對(duì)土壤堿化分級(jí)制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[12]，該標(biāo)準(zhǔn)說明ESP＜5%屬非堿化土，本試驗(yàn)結(jié)果顯示各土層均遠(yuǎn)低于此標(biāo)準(zhǔn)臨界值，說明廢水灌溉未對(duì)土壤產(chǎn)生潛在堿化風(fēng)險(xiǎn)。

表2 廢水灌溉對(duì)土壤ESP的影響Table 2 Effect of SBRW irrigation on soil ESP

3.4 廢水灌溉后土壤化學(xué)性質(zhì)之間的相關(guān)性

將廢水灌溉后不同土層的pH、EC、速效養(yǎng)分、交換性鈉、陽離子交換量（CEC）及ESP進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表3所示。

表3 土壤化學(xué)性質(zhì)之間的相關(guān)系數(shù)Table 3 Correlation coefficient for variables of soil chemical properties with SBRW irrigation

表3結(jié)果表明，廢水灌溉后土壤中速效養(yǎng)分與CEC呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。CEC的高低可作為評(píng)價(jià)土壤保肥能力關(guān)鍵指標(biāo)，是土壤緩沖性能主要來源，廢水灌溉能有效提高土壤養(yǎng)分含量。兩者可共同表征廢水灌溉條件下土壤肥力特征。

3.5 廢水灌溉后土壤化學(xué)性質(zhì)的主成分分析

主成分分析也可稱作主組元分析[14-15]，是多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，為更直觀評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量，選取易檢測(cè)的、可檢驗(yàn)的、敏感的、與環(huán)境變化影響和土壤管理有密切聯(lián)系的變量作為主成分[16]。本研究采用主成分分析法評(píng)價(jià)廢水灌區(qū)土壤整體化學(xué)性質(zhì)的改變。該方法認(rèn)為特征值大主成分及其所含相應(yīng)變量能較好反映該成分及變量對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)程度，故要選擇特征值＞1的主成分進(jìn)行相應(yīng)分析[16]。為對(duì)主成分解釋更為合理，更為便捷，本研究將利用4次最大正交旋轉(zhuǎn)化方法對(duì)初始變量負(fù)荷矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以使各個(gè)變量的負(fù)荷矩陣向0～1兩極分化[16]。結(jié)果如表4所示。

表4 廢水灌溉后土壤化學(xué)性質(zhì)各主成分的負(fù)荷量Table 4 Loadings of principal component analysis（PCA）of soil chemical properties with SBRW irrigation

由表4可知，廢水灌溉條件下土壤化學(xué)性質(zhì)第一個(gè)主成分Z1的特征值為5.956，對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為74.44%。第一主成分Z1中土壤速效養(yǎng)分（堿解氮、速效磷、速效鉀）及CEC特征向量的貢獻(xiàn)量較大，由表3相關(guān)性分析可以看出，4種指標(biāo)間相關(guān)性程度均達(dá)到極顯著性水平（P＜0.01）。第二個(gè)主成分Z2的特征值為1.428，對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率達(dá)到17.85%，其中ESP為主要影響因子。此分析結(jié)果可以說明，經(jīng)廢水灌溉土壤各層化學(xué)性質(zhì)出現(xiàn)變化，首先發(fā)生變化的是土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及CEC，其次是土壤ESP。累計(jì)貢獻(xiàn)率表明Z1及Z2兩種主成分反映了全部信息的92.29%，較為真實(shí)且全面地說明廢水灌溉后土壤肥力程度與安全性狀。其中第一主成分Z1對(duì)總方差貢獻(xiàn)率要遠(yuǎn)超過第二主成分Z2，這一結(jié)果表明廢水灌溉條件下土壤養(yǎng)分肥力的變化較土壤堿化度的變化明顯，有利于提升土壤營(yíng)養(yǎng)水平。

3.6 廢水灌溉對(duì)作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

灌溉后農(nóng)田大豆平均產(chǎn)量及收益情況見表5。廢水灌溉后農(nóng)田大豆平均產(chǎn)量為2 550 kg·hm-2，比井水灌區(qū)增產(chǎn)120 kg·hm-2，增幅為4.94%，作物生長(zhǎng)良好，發(fā)育未見異常。廢水灌區(qū)灌溉面積為130 hm2，按市場(chǎng)價(jià)格3.5元·kg-1進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)量增加使收益增加54 600元。

表5 灌溉后大豆產(chǎn)量及收益Table 5 Yield and income of soybean with irrigation

4 討論

甜菜沖洗廢水灌溉降低土壤pH，有效提高土壤中速效養(yǎng)分含量，改善土壤品質(zhì)，促進(jìn)作物產(chǎn)量形成，結(jié)論與Xu等研究[17]一致。制糖前甜菜塊莖需經(jīng)沖洗壓榨等預(yù)處理過程，塊根糖漿泥土等物質(zhì)進(jìn)入洗滌水中，使此種廢水富含較多的糖類有機(jī)物及氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素。與傳統(tǒng)工業(yè)廢水外排直接用于灌溉不同，甜菜沖洗廢水經(jīng)氧化塘越冬儲(chǔ)存，此過程中產(chǎn)酸菌分解糖類、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并形成酸性化合物，將有機(jī)質(zhì)分解成CO2和有機(jī)酸。廢水灌溉將菌群、酸性物質(zhì)及氮磷鉀等養(yǎng)分帶入土壤中，降低土壤pH，使其處在作物生長(zhǎng)適宜范圍內(nèi)，提升土壤養(yǎng)分水平。此類廢水的應(yīng)用符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，對(duì)于減少?gòu)U水外排，降低治理成本及提高土壤質(zhì)量具有重要意義。甜菜生長(zhǎng)到生產(chǎn)預(yù)處理環(huán)節(jié)均未接觸任何有毒有害的重金屬及致病菌等物質(zhì)，故不具有生物學(xué)意義上的毒性，因此該廢水較之傳統(tǒng)工業(yè)廢水灌溉對(duì)土壤及作物安全性方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。

土壤化學(xué)性質(zhì)間相關(guān)性分析結(jié)果表明，廢水灌溉后土壤速效養(yǎng)分與CEC呈現(xiàn)出極顯著相關(guān)性（P＜0.01），此結(jié)果與Brady等研究相一致[18]，表明廢水灌溉對(duì)土壤肥效提升具有重要意義。結(jié)果顯示CEC與pH呈現(xiàn)負(fù)線性相關(guān)性（P＜0.05），此結(jié)論與Brady等研究結(jié)果并不相同。存在原因是：①?gòu)U水中有機(jī)物質(zhì)影響土壤中CEC，抵消pH產(chǎn)生的影響；②不同研究所選取土壤種類、灌溉年限、強(qiáng)度及方式不同。此原因需進(jìn)行深入研究。

本試驗(yàn)著重研究甜菜沖洗廢水灌溉對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)影響，表明廢水灌溉對(duì)土壤肥力、作物產(chǎn)量等方面提升具有重要意義，同時(shí)未對(duì)土壤造成鹽堿化影響。今后需將研究重心放在廢水灌溉下土壤酶活性、微生物組成及其特性、物理特性以及作物生長(zhǎng)過程品質(zhì)等方面，同時(shí)需對(duì)長(zhǎng)期廢水灌溉條件下土壤品質(zhì)、作物產(chǎn)量及地下水水質(zhì)量安全等方面做深入探討，對(duì)甜菜沖洗廢水土地利用的安全響應(yīng)進(jìn)行全面分析與評(píng)價(jià)。

5 結(jié)論

a.與井水灌溉及灌前相比，甜菜沖洗廢水灌溉對(duì)0～20 cm土層pH值有降低作用，20 cm以下土層pH值沒有明顯變化。土壤速效養(yǎng)分含量均有相應(yīng)程度提高，其中在0～20 cm土層顯著增加。

b.廢水灌溉使得0～10 cm土層EC略有升高，整體土壤剖面未表現(xiàn)出鹽分積累趨勢(shì)；土壤各層ESP均遠(yuǎn)低于土壤堿化臨界值（5%）。廢水灌溉對(duì)土壤形成潛在鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)概率較低，長(zhǎng)期灌溉條件下需進(jìn)一步監(jiān)測(cè)分析。

c.相關(guān)性分析表明，廢水灌區(qū)土壤速效養(yǎng)分及CEC存在極顯著相關(guān)性，說明廢水灌溉能明顯改善土壤肥力。主成分分析結(jié)果顯示，廢水灌溉顯著提升土壤肥力程度，出現(xiàn)次生鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)幾率較低。

d.甜菜沖洗廢水農(nóng)田灌溉可有效提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。作為經(jīng)濟(jì)環(huán)?！耙后w肥”，可為廢水資源化利用開辟新途徑。

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Effect of irrigation with sugar beet rinse water on soil chemical proper?ties/

ZHANG Ying,LI Xin(School of Resource and Environmental Sciences,NortheastAgricultural University,Harbin 150030,China)

Study mainly focused on the current situation that irrigation with oxidation pond treatment sugar beet rinse water(SBRW)and evaluated effect of irrigation on soil safety.After irrigation,compared with pre-irrigation and well water(WW)irrigation area,the pH value declined at SBRW irrigation area and the available nutrient contents were improved at the depth of 0-20 cm.SBRW,which was characterized by high salinity,could not cause soil emerge the risk of secondary salinization.Correlation analysis results indicated that there were significant(P＜0.01)relations between CEC and soil available nutrients in SBRW irrigation area.Through studying on chemical properties of soil irrigated with SBRW,the results showed that it could not only ease water shortage problem effectively,but also improve on soil fertility as a special"liquid fertilizer".The research played a significant and further role in land application with SBRW.

sugar beet rinse water;irrigation;available nutrient;secondary salinization

S151.9

A

1005-9369（2014）06-0038-07

時(shí)間 2014-6-11 16:04:06 [URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140611.1604.002.html

張穎,李鑫.甜菜沖洗廢水灌溉對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,45(6):38-44.

Zhang Ying,Li Xin.Effect of irrigation with sugar beet rinse water on soil chemical properties[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(6):38-44.(in Chinese with English abstract)

2012-03-12

黑龍江省高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目（2013TD003）；哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)基金（2012RFXXN013）；黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目（GC12C20）

張穎（1972-），女，教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橥寥佬迯?fù)及農(nóng)田節(jié)水灌溉研究。E-mail:zhangyinghr@hotmail.com