上海浦東東灘土壤鹽堿分布特點(diǎn)及排鹽降堿效果分析

徐春花，陸利民，周超英，楊業(yè)鳳，石 磊，朱 恩，林天杰（上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上?！?0；上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海0035）

上海浦東東灘土壤鹽堿分布特點(diǎn)及排鹽降堿效果分析

徐春花1，陸利民2，周超英2，楊業(yè)鳳2，石 磊2，朱 恩1，林天杰1
（1上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海201101；2上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海200135）

以排鹽降堿治理一年期的上海東灘灘涂土壤為研究對(duì)象，測(cè)定分析灘涂不同區(qū)域、不同層次的土壤鹽分、酸堿度和養(yǎng)分狀況。結(jié)果表明：東灘土壤鹽堿分布表現(xiàn)為表層低于下層、東部高于西部的特點(diǎn)；短期灌水洗鹽，對(duì)0—40 cm表層土壤鹽分下降有明顯作用，但會(huì)增加40—100 cm土層鹽分，而對(duì)降低土壤堿性作用較??；短期內(nèi)洗鹽培肥綜合農(nóng)藝措施能明顯降低土壤鹽分、提高土壤有機(jī)質(zhì)，但對(duì)降低土壤堿度、提升土壤水解氮和有效磷等養(yǎng)分作用不明顯；因此，東灘土壤整體要達(dá)到當(dāng)?shù)匚寮?jí)耕地地力標(biāo)準(zhǔn)，尚需較長的土壤脫鹽降堿、培育熟化過程。

灘涂；土壤鹽分；酸堿度；分布特點(diǎn)；土壤培育

上海浦東東灘項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田是多年以來多次圍圩造田而成。由于圍圩成土母質(zhì)來源于長江中的泥沙，江水中泥沙在含鹽量為15—20g/L的海水中下沉堆積，通過虹吸吹泥或圍圩促淤，形成灘涂；加上田塊的地下水是受海水影響的礦化度較高的咸水，因此開發(fā)前期，灘涂土壤和地下水的pH均在8.5以上，表土鹽分平均高達(dá)7g/kg以上，淺層地下水礦化度一般也在6g/L以上。鹽分組成與海水化學(xué)組成以氯化物為主，故也稱氯化物鹽土，在分布和發(fā)生上屬于濱海鹽土類型。對(duì)寸土寸金的上海而言，灘涂資源墾殖利用可彌補(bǔ)上海耕地資源的不足，因此如何盡快培育好灘涂農(nóng)田有著十分重要的意義。由灘涂墾殖改造高產(chǎn)糧田，其間必然經(jīng)歷鹽堿地-脫鹽土-耕作土壤的進(jìn)化過程。前人就不同農(nóng)藝措施對(duì)洗鹽效果已經(jīng)進(jìn)行了較多的研究［1］，也積累了大量的工作經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，本課題旨在研究分析短期綜合農(nóng)藝措施下灘涂土壤鹽堿的分布特點(diǎn)和排鹽降堿的效果。

1　材料與方法

1.1供試土壤

本項(xiàng)目選取上海浦東東灘一期的667 hm2農(nóng)田為研究對(duì)象，綜合實(shí)施排鹽降堿工作。該區(qū)域農(nóng)田地力條件和平整度都較差，故在前期先開展了土地整理和溝渠配套工程，完成“兩溝一埂”灌溉系統(tǒng)構(gòu)建，即“田-溝-埂-溝-埂”結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目實(shí)施期間（2010年5月—2011年3月）開展綜合農(nóng)藝措施，具體為：種植茬口為“水稻-綠肥”水旱輪作模式，7月初種植水稻，種植前泡田洗鹽并施入化學(xué)土壤改良劑15 kg/hm2、基施商品有機(jī)肥12 t/hm2、土壤調(diào)理微生物制劑0.15 t/hm2，水稻生育期引入淡水高灌低排（用水量在13.5 萬t/hm2左右），10月下旬種植綠肥黑麥草，翌年3月底收獲還田；整個(gè)實(shí)施期間，實(shí)行秸稈全量還田、深耕（20—25 cm）翻壓與催腐菌劑（75 kg/hm2）相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)排鹽降堿的目標(biāo)。

1.2基本方法

1.2.1土樣采集

項(xiàng)目實(shí)施前，在東灘一期667 hm2農(nóng)田內(nèi)隨機(jī)采集基礎(chǔ)混合樣進(jìn)行調(diào)查；后期分階段、區(qū)域采集土樣進(jìn)行調(diào)查。（1）在綠肥收獲還田前，根據(jù)灘涂形成和墾殖先后的特點(diǎn)，在項(xiàng)目區(qū)的東西向斷面上開挖土壤剖面，采集剖面層段土樣；（2）在水稻種植前后采集二次洗鹽后的剖面土樣；（3）在項(xiàng)目實(shí)施后期，根據(jù)灘涂圍墾先后在各生產(chǎn)大隊(duì)和不同區(qū)域采集土樣。

1.2.2檢測(cè)方法

所有土壤樣品的檢測(cè)均采用最新版國家標(biāo)準(zhǔn)方法，沒有現(xiàn)有國標(biāo)方法的則按照最新行業(yè)技術(shù)規(guī)范［2］，如表1所示。

表1　土壤理化性狀指標(biāo)的檢測(cè)方法Table 1　Soil physical and chemical properties indexdetection methods

2　結(jié)果與分析

2.1灘涂土壤鹽堿分布特點(diǎn)

2.1.1項(xiàng)目區(qū)土壤鹽堿的垂直分布特點(diǎn)

在綜合洗鹽措施下，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田土體表層開始脫鹽，如表2所示，0—20 cm 3個(gè)剖面點(diǎn)的土壤全鹽量分別為2.99g/kg、2.63g/kg和2.73g/kg，與實(shí)施前3.40g/kg的鹽分相比有了明顯的下降；但40 cm以下土體的鹽分含量仍較高，大部分都在3.0g/kg以上。由此說明，短期的灌水洗鹽對(duì)土壤表層鹽分下降有明顯作用，但下層土壤鹽分增加，出現(xiàn)明顯的底聚特征［3］。這對(duì)于未來糧食生產(chǎn)仍有一定的抑制作用。

治理之初，項(xiàng)目區(qū)土壤pH普遍在8.5之上，平均8.69，呈現(xiàn)鹽堿地的明顯特征。經(jīng)短期治理后，從3個(gè)典型剖面洗鹽后的數(shù)據(jù)觀察，土壤表層0—20 cm的pH均降低至8.5以下，在8.32—8.46，但下部土體大多仍在8.5以上，表明土體堿性依然較大，說明短期的排鹽降堿措施對(duì)土壤pH的影響較小。這主要是由于土壤和地下水中鹽分離子含有大量的HCO-3及Ca2+、Na+（堿金屬元素）所致［4］。

2.1.2項(xiàng)目區(qū)土壤鹽堿的水平分布特點(diǎn)

2.1.2.1鹽分水平分布特點(diǎn)

由于灘涂形成有先后，其成土母質(zhì)和改造時(shí)段有差異，本區(qū)域內(nèi)鹽分總體呈現(xiàn)出東高西低、由東向西依次遞減的特點(diǎn)。從各大隊(duì)土壤鹽分水平分布來看（表3），東部土壤鹽分普遍較高，土壤平均全鹽量達(dá)2.99g/kg，其中以東部一大隊(duì)最高，平均達(dá)3.04g/kg；中部土壤平均全鹽量十分接近于東部；而墾殖較早的西部田塊鹽分相對(duì)較低，平均為2.51g/kg，“東高西低”的特點(diǎn)較為明顯。

從采樣檢測(cè)過程中還發(fā)現(xiàn)，灘涂土壤個(gè)別地塊鹽分表現(xiàn)出一定的不均衡性，主要表現(xiàn)為高中有低、低中有高，呈條帶狀不規(guī)則分布。如接近或高達(dá)3.0g/kg鹽分的田塊，在一大隊(duì)東部和中部、三大隊(duì)東部都有出現(xiàn)。這主要跟灘涂土壤發(fā)育過程中的潮汐作用有關(guān)［5］。

表2　土壤鹽堿垂直分布狀況Table 2　Verticaldistribution ofsoilsalinity

2.1.2.2堿度水平分布特點(diǎn)

浦東灘涂土壤成土年限較短，經(jīng)短期綜合排鹽降堿治理，土壤pH由8.69降到8.44，土壤堿度依然較大。從項(xiàng)目區(qū)不同區(qū)域土壤pH值來看（表3），各大隊(duì)東至西部土壤堿度水平分布較平穩(wěn)，pH值平均都在8.4左右；其中，東部與中部的土壤堿度十分接近，分別為8.47、8.49，均略高于西部僅約0.1個(gè)單位，可見灘涂土壤堿度由東向西基本處于同一水平。由于土壤鹽分結(jié)構(gòu)改變是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，因此要明顯降低土壤堿性，還需繼續(xù)實(shí)施綜合降堿措施，通過促進(jìn)土壤熟化來降低堿性。

表3　項(xiàng)目區(qū)土壤鹽堿水平分布狀況Table 3　Distribution ofsoilsalinity levels

2.2短期灌水洗鹽對(duì)土壤鹽分的影響

在水稻收獲前后進(jìn)行短期灌水洗鹽，之后在東部原剖面附近再次采集剖面樣品。如表4所示，通過對(duì)前后二次采集樣品的鹽分含量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，0—20 cm和20—40 cm剖面的鹽分分別由原來的3.56g/kg、4.96g/kg降低到2.73g/kg、2.95g/kg，分別降低了23.3%和40.5%；而40—70 cm和70—100 cm剖面的鹽分卻分別增加了2.3%、14.5%。由此表明，經(jīng)過短期灌水洗鹽能夠洗去一部分的土壤鹽分，而大部分鹽分只是從表層土壤中淋洗至下層土壤中。通過項(xiàng)目實(shí)施還發(fā)現(xiàn)，由于土體中的鹽分含量總體較高，隨著冬春季節(jié)水分的蒸發(fā)易造成“返鹽”現(xiàn)象，對(duì)后茬綠肥的正常生長仍會(huì)造成一定的影響。

表4　土壤剖面二次洗鹽前后鹽分變化Table 4　Salt change ofsoil profile before and aftersecondarysalt-leaching

2.3綜合農(nóng)藝措施下灘涂土壤的培育狀況

經(jīng)一系列排鹽降堿和培肥改良農(nóng)藝措施組合應(yīng)用，通過測(cè)定不同區(qū)域表層土壤理化指標(biāo)顯示（表5），灘涂土壤鹽分由3.4g/kg降至2.78g/kg，降幅達(dá)22.30%；而土壤pH僅下降近3%，降幅不明顯；土壤各養(yǎng)分指標(biāo)中有機(jī)質(zhì)含量提高最為明顯，由實(shí)施前的10.4g/kg上升到15.0g/kg，提高了30.67%，而水解氮、有效磷和速效鉀等速效養(yǎng)分相比實(shí)施前，僅相差2%—3%，變幅不明顯。

由于灘涂本身成土母質(zhì)決定了土壤本底各有效養(yǎng)分含量水平，加上東灘灘涂西部墾殖早于東部的原因，比較各大隊(duì)土壤養(yǎng)分含量可以明顯看到（表5），整個(gè)東灘灘涂區(qū)域的土壤速效鉀含量總體較豐富，平均含量均在300 mg/kg以上；東灘各大隊(duì)不同區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)、水解氮和有效磷等養(yǎng)分含量分布也呈現(xiàn)出西高東低的趨勢(shì)。這說明土壤養(yǎng)分的積累與墾殖超限密切相關(guān)［6］。

參照上海市浦東新區(qū)五級(jí)耕地地力平均水平（表5），項(xiàng)目區(qū)內(nèi)灘涂墾殖時(shí)間最早、土壤熟化度較高的三大隊(duì)西部區(qū)域，其土壤理化指標(biāo)中僅有機(jī)質(zhì)、全鹽量、速效鉀接近或達(dá)到內(nèi)陸熟化耕地的五級(jí)地力標(biāo)準(zhǔn)，而有效磷和pH等指標(biāo)仍未達(dá)標(biāo)。相比之下，其他區(qū)域距離土壤熟化更需要一個(gè)較長的培育過程。

表5　土壤理化性狀指標(biāo)變化Table 5　Changes ofsoil physical and chemical properties

3　結(jié)論與討論

通過農(nóng)田土壤剖面分段采樣調(diào)查和檢測(cè)證實(shí)，短期內(nèi)通過水旱輪作、灌水洗鹽、增施有機(jī)肥、深耕、秸稈還田等一系列綜合農(nóng)藝措施組合實(shí)施，能起到土壤脫鹽降堿的效果。

經(jīng)綜合治理，東灘土壤鹽堿垂直分布表現(xiàn)為表層低于下層的特點(diǎn)，水平分布表現(xiàn)為東部高于西部的特點(diǎn)。短期的灌水洗鹽對(duì)土壤表層鹽分下降有明顯作用，但會(huì)增加下層土壤鹽分；而對(duì)降低土壤堿度作用較小。

灘涂經(jīng)短期綜合農(nóng)藝措施洗鹽墾殖培育，能明顯降低表層土壤鹽分、提高土壤有機(jī)質(zhì)，但對(duì)土壤堿度下降和土壤水解氮、有效磷等養(yǎng)分提高的作用效果有限；參照標(biāo)準(zhǔn)，東灘灘涂土壤各項(xiàng)理化指標(biāo)尚未達(dá)內(nèi)陸熟化耕地的五級(jí)地力標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，在短期內(nèi)采取一系列綜合農(nóng)藝措施，對(duì)土壤排鹽降堿、提高土壤養(yǎng)分含量有一定的積極作用，一定程度上加快了灘涂土壤的熟化進(jìn)程，但要實(shí)現(xiàn)灘涂土壤培育成高產(chǎn)糧田，還需要更長時(shí)間的推進(jìn)脫鹽降堿、培肥改良的綜合農(nóng)藝措施。

［1］金海洋，朱恩，林天杰，等.不同農(nóng)藝措施對(duì)浦東濱海灘涂墾區(qū)土壤熟化的影響［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，28（4）：93-96.

［2］鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：30-45.

［3］李鵬，濮勵(lì)杰，朱明，等.江蘇沿海不同時(shí)期灘涂圍墾區(qū)土壤剖面鹽分特征分析［J］.資源科學(xué)，2013，35（4）：764-772.

［4］陳巍，陳邦本，沈其榮.濱海鹽土脫鹽過程中pH變化及堿化問題研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，2000，4（4）：521-528.

［5］馮義.沿海灘涂土壤的鹽分分布特征［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989（9）：15-17.

［6］姚艷平，葉玫.如東沿海灘涂土壤形成與墾區(qū)土壤改良［J］.土壤，1996（6）：316-318.

［7］朱恩，朱建華.上海耕地地力與環(huán)境質(zhì)量［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2011：108-111.

（責(zé)任編輯：閆其濤）

Distribution characteristics ofsaline alkalisoil in the east beach of Pudong，Shanghai and analysis ofsaline alkali reduction effect

XU Chun-hua1，LU Li-min2，ZHOU Chao-ying2，YANG Ye-feng2，SHI Lei2，ZHU En1，LIN Tian-jie1
（1Shanghai Agro-Technology Extensionservice Center，Shanghai 201101，China；2Shanghai Pudong Newdistrict Agro-technology Extensionservice Center，Shanghai 200135，China）

Thesoilsalinity，pH and nutrientstatus indifferent areas anddifferent levels of the tidal flat weredetermined and analyzed，taking the east beach of Pudong，Shanghai reducedsaline alkali for a year as research object.The resultshowed that thedistribution ofsoilsaline alkali in the east beach was characterized by thesurface layer lower than the lower layer and the east higher than the west.Leachingsalt for ashort time coulddecrease 0—40 cmsurfacesoilsalinitysignificantly，but increased thesalinity of 40—100 cmsoil layer，and had little effect on reduce thesoil alkalinity.Salt fertilizer comprehensive agronomic measures of leachingsalt and fertilization in ashort time couldsignificantly reducesoilsalinity and improvesoil organic matter，but the effect was not obvious on reducingsoil alkalinity，improvingsoil hydrolysis nitrogen and available phosphorus. Therefore，it need a long process of reducingsoilsaline alkali and cultivation for the wholesoil of the east beach reaching the local level fivestandard farmland.

Tidal flat；Soilsalinity；pH；Distribution characteristics；Soil cultivation

S156.4

A

1000-3924（2016）04-122-04

2015-09-14

上海市浦東新區(qū)《A類農(nóng)田土壤修復(fù)與安全生態(tài)農(nóng)業(yè)》科技項(xiàng)目

徐春花（1981—），女，本科，農(nóng)藝師，主要從事耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作。E-mail：eliaxu@163.com