多年深松修復(fù)對(duì)鹽堿土壤化學(xué)性質(zhì)影響試驗(yàn)研究

徐文彬，向 麗

(黑龍江省江川農(nóng)場(chǎng)水務(wù)局，黑龍江 樺川 154302)

多年深松修復(fù)對(duì)鹽堿土壤化學(xué)性質(zhì)影響試驗(yàn)研究

徐文彬，向 麗

(黑龍江省江川農(nóng)場(chǎng)水務(wù)局，黑龍江 樺川 154302)

為評(píng)價(jià)黑土區(qū)蘇打鹽堿土多年深松改效果，分別在鹽堿土壤、修復(fù)土壤、耕地土壤取土，分析土壤化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，研究黑土區(qū)蘇打鹽堿土多年深松后土壤化學(xué)性能修復(fù)情況。結(jié)果表明土壤經(jīng)過(guò)多年反復(fù)深松后，土壤的pH值下降幅度明顯，土壤陽(yáng)離子交換量和電導(dǎo)率變化不大，土壤養(yǎng)分有所改善，但沒(méi)有達(dá)到耕地土壤養(yǎng)分含量水平。多年深松后鹽堿土壤化學(xué)性質(zhì)有所改善。

鹽堿土；深松；化學(xué)性質(zhì)；材料；方法

0 前 言

東北地區(qū)是世界三大蘇打鹽堿土分布區(qū)域之一，面積不斷擴(kuò)大，其中松嫩平原是鹽堿土分布的主要地區(qū)。

土壤中鹽分以NaHCO3和Na2CO3為主，土壤呈強(qiáng)堿性，pH值高達(dá)8.5，嚴(yán)重地區(qū)高達(dá)10左右，嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)和植被覆蓋[1]。

同時(shí)松嫩平原又是我國(guó)重要的商品糧基地和糧食主產(chǎn)區(qū)，所以松嫩平原鹽堿土壤改良治理意義重大。

通過(guò)有效手段降低土壤鹽分是改善鹽堿地土壤狀況的重要手段，土壤深松作為中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的必要措施，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有巨大貢獻(xiàn)[2]。本研究通過(guò)對(duì)松嫩平原鹽堿土區(qū)域多年深松后，對(duì)比分析鹽堿土壤、修復(fù)土壤、耕地土壤取土，檢測(cè)土壤化學(xué)性質(zhì)，為鹽堿土壤改良技術(shù)提供支持。

1 材料與方法

選擇黑龍江省大慶蘇打鹽堿土地區(qū)為研究區(qū)域，該區(qū)受大陸性季風(fēng)氣候影響，冬季漫長(zhǎng)干燥，夏季短促溫?zé)?，春季多風(fēng)少雨，秋季晴朗氣爽。該區(qū)域水資源缺乏，雨量稀少，降雨時(shí)空分布不均，80%以上降水量集中在7、8、9月份，多年平均降水量430 mm，多年平均蒸發(fā)量1 645 mm，是降水量的3～4倍。

利用深松機(jī)在鹽堿土壤區(qū)域深松作業(yè)，在不破壞土壤上下層位的基礎(chǔ)上使土體膨松，松土深度為50 cm左右。

為提高土壤樣品的代表性，避免主觀誤差，蛇形取樣，分別采集0～20 cm土壤，每一點(diǎn)采取的土樣厚度、深淺、寬狹大體一致。分別在鹽堿土壤、修復(fù)土壤、耕地土壤取土，不同類(lèi)型土壤取3個(gè)樣品重復(fù)試驗(yàn)，檢測(cè)土壤化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，檢測(cè)指標(biāo)和試驗(yàn)方法如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 深松修復(fù)對(duì)土壤PH值的影響

土壤pH值是代表土壤固相處于平衡的土壤溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，受土壤內(nèi)在性質(zhì)和外界環(huán)境條件的共同影響[3-4]。

它與土壤中養(yǎng)分存在的狀態(tài)、有效性、遷移轉(zhuǎn)化、土壤的理化性質(zhì)密切相關(guān)，同時(shí)土壤酸堿度與微生物活動(dòng)也有密切關(guān)系，對(duì)于土壤中的氮素的硝化作用和有機(jī)質(zhì)礦化作用，都有很大影響，因此土壤酸堿度關(guān)系到作物的生長(zhǎng)和發(fā)育。

定土壤的pH值，可以大致了解土壤是否發(fā)生堿化以及堿化程度，為改良和利用鹽漬化土壤提供依據(jù)。

表1 土壤化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)方法

不同土壤類(lèi)型pH值見(jiàn)圖1，可以看出，修復(fù)土壤PH值為8.45低于鹽堿土壤PH值9.52，稍高于耕地土壤PH值8.27。說(shuō)明在鹽堿土壤多年連續(xù)深松修復(fù)后，土壤pH值下降幅度明顯，比較接近耕地土壤pH值。

圖1 不同類(lèi)型土壤pH值

2.2 深松修復(fù)對(duì)土壤CEC的影響

土壤陽(yáng)離子交換量CEC是指土壤膠體所能吸附的各種陽(yáng)離子的總量，CEC影響土壤緩沖能力大小，是衡量土壤保肥能力和改善土壤性能的參考依據(jù)。陽(yáng)離子交換量是土壤緩沖性能的主要來(lái)源，是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)[5-7]。

因此CEC測(cè)定對(duì)于反映土壤負(fù)電荷總量及表征土壤性質(zhì)具有重要作用。圖2為不同土壤類(lèi)型CEC值。

圖2 不同類(lèi)型土壤CEC值

從圖中可以看出，3種土壤CEC值差異不大，分別為23.07 cmol/kg、22.42 cmol/kg、21.41 cmol/kg，可能是當(dāng)?shù)赝寥繡EC值高低主要取決于土壤黏粒的多少和土壤礦物的種類(lèi)。

2.3 深松修復(fù)對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響

圖3 不同類(lèi)型土壤電導(dǎo)率

圖3顯示的是不同類(lèi)型土壤電導(dǎo)率對(duì)比圖，從圖中可以看出鹽堿土經(jīng)過(guò)深松修復(fù)后，土壤溶液的導(dǎo)電性能有所降低，但水溶性鹽含量還處于較高水平，說(shuō)明單純的深松不能有效地降低土壤水溶性鹽含量，隨著水分蒸發(fā)和降雨入滲淋洗，土壤中的鹽分在土壤中遷移運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有有效地減少土壤中鹽分含量[8-9]。

2.4 深松修復(fù)對(duì)土壤水溶性陽(yáng)離子的影響

由于松嫩平原西部鹽堿化土壤屬于蘇打堿化土壤，顯著特點(diǎn)就是含有大量嚴(yán)重危害作物生長(zhǎng)的Na2CO3。

Na2CO3含量高，所以交換性鈉含量高，致使土壤板結(jié)，通氣透水性較差，影響植被生長(zhǎng)。只有減少土壤中Na2CO3的含量，才能有效降低土壤堿性。

表2為不同土壤水溶性陽(yáng)離子含量表，從圖中可以看出，鹽堿土經(jīng)過(guò)多年深松處理后土壤Na+含量有所下降，Na+并非植物生長(zhǎng)所必須的大量元素，反而Na+含量過(guò)高不僅提高了土壤溶液滲透勢(shì)，使土壤物理性狀?lèi)夯?，而且增?qiáng)了對(duì)植物根系的毒害作用[10]。

經(jīng)過(guò)多年深松修復(fù)后土壤Na+含量為13.16 cmol/kg，低于未修復(fù)區(qū)域土壤Na+含量19.19 cmol/kg，說(shuō)明土壤中NaHCO3和Na2CO3含量降低。分析這一結(jié)果產(chǎn)生的原因可能有2點(diǎn)：

1)因?yàn)樯钏珊笸寥阑瘜W(xué)性能得到改善，部分Na+會(huì)隨降雨土壤入滲被淋洗下層土壤。

2)土壤pH值降低后，促進(jìn)了土壤中碳酸鈣、鎂鹽的溶解，使溶液中交換性Ca2+和Mg2+含量增加，致使土壤表面的交換性Na+含量降低[11]。

表2 不同土壤水溶性陽(yáng)離子含量

2.5 修復(fù)對(duì)土壤養(yǎng)分和全碳的影響

土壤經(jīng)過(guò)深松后，形成虛實(shí)并存的土壤結(jié)構(gòu)，有利于土壤的氣體交換，增強(qiáng)土壤透氣性，促進(jìn)微生物的活化和礦物質(zhì)的分解，改善土壤肥力。

表3 土壤養(yǎng)分

表3為不同類(lèi)型土壤養(yǎng)分表，經(jīng)過(guò)多年深松修復(fù)后，和鹽堿土壤相比，修復(fù)土壤全氮、速效磷含量有所增加，增幅不明顯。

速效鉀含量為24.83，和鹽堿土壤相比增加19.15%。土壤中全碳含量為1.29%，和鹽堿土壤全碳含量相比增加79%，沒(méi)有達(dá)到耕地土壤全碳含量。

3 結(jié) 論

結(jié)論有3點(diǎn)：

1)土壤經(jīng)過(guò)多年反復(fù)深松后，增大了土壤孔隙率，提高土壤蓄水能力，增強(qiáng)降水入滲，從而降低了土壤水分的蒸發(fā)散失和徑流損失，減少土壤鹽分隨土壤水分蒸發(fā)而遷移，從而降低了土壤的pH值。

2)多年反復(fù)深松后土壤陽(yáng)離子交換量和電導(dǎo)率變化不大，可能是當(dāng)?shù)赝寥繡EC值高低主要取決于土壤黏粒的多少和土壤礦物的種類(lèi)。

3)多年反復(fù)深松后土壤養(yǎng)分有所改善，但沒(méi)有達(dá)到耕地土壤養(yǎng)分含量水平。

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1007-7596(2014)12-0028-03

2014-05-19

徐文彬(1977-)，男，山東莒縣人，工程師；向麗(1973-)，女，湖南大庸人，助理工程師。

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