不同灌水量對2種鹽堿土的洗鹽效果比較

官利蘭　陳銳浩　程鳳嫻

摘要：為研究鹽堿土中不同灌水量對鹽分的洗鹽效果，選取濱海鹽土、半漠境內(nèi)陸鹽土，通過回填土柱模擬試驗分別灌水1.25、2.50、3.75、5.00 L，對2種鹽堿土進行淋洗。結(jié)果表明：隨著灌水量的增加，2種鹽堿土的淋洗液和不同層次土壤pH值、EC值呈下降趨勢；當(dāng)灌水量與土壤質(zhì)量比超過1.5 ∶ 1時，增加灌水量，土壤鹽分淋洗效果差異不明顯，特別是鹽分含量較低的濱海鹽土。結(jié)合土壤淋洗液和土壤的pH值、EC值，灌水量與土壤質(zhì)量比為（1.0～1.5） ∶ 1為較適宜的洗鹽用水量。鹽分較高的半漠境內(nèi)陸鹽土土壤EC值的降幅高于鹽分較低的濱海鹽土，同時pH值降幅也較大。

關(guān)鍵詞：灌水量；鹽堿土；土柱；洗鹽效果；電導(dǎo)率（EC值）

中圖分類號： S156.4 文獻標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0492-03

我國的鹽堿土地面積較大，且次生鹽堿地面積正逐年增加，使我國成為受鹽漬危害較嚴重的國家之一[1-2]。在全國0.35億hm2鹽堿土中，已開墾種植的僅為576.84萬hm2，尚有0.17億hm2潛在鹽堿化土壤主要集中在華北、西北、東北這些干旱、半干旱地區(qū)。由于鹽漬土分布地區(qū)生物氣候等環(huán)境因素的差異，大致可將我國的鹽漬土分為濱海鹽土與灘涂、黃淮海平原鹽漬土、東北松嫩平原鹽土和堿土、半漠境內(nèi)陸鹽土、青新極端干旱的漠境鹽土等5大片區(qū)。土壤鹽漬化不但造成了資源的破壞、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大損失，而且對生物圈、生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，表現(xiàn)出對環(huán)境、經(jīng)濟2個方面的危害[3-4]。正如“鹽隨水來，鹽隨水去；鹽隨水來，水散鹽留”所說，鹽分的運動和水分的運動具有較大的相關(guān)性，鹽分以水分為載體，隨著水分在土壤中發(fā)生時間、空間的變化。

因受生物氣候環(huán)境的影響，山東、新疆地區(qū)土壤鹽漬化面積較廣，山東省鹽漬土面積占總面積的6.75%，占耕地面積的14.1%，而山東省是我國重要的耕作區(qū)，近年來由于重灌輕排的灌溉方式，加重了其鹽漬化程度[5]。山東省為濱海鹽土，土體鹽分重，鹽分組成以氯化物為主，主要改良方式有暗管排水[6]、節(jié)水型鹽堿灘地物理-化學(xué)-生態(tài)綜合改良及植被構(gòu)建技術(shù)[7]、水利工程、化學(xué)改良、生物改良等，0～60 cm土壤平均脫鹽率達71.78%，表層土壤含鹽量降低7954%[8]。新疆地區(qū)鹽堿地約占耕地總面積的1/3[9]，新疆地區(qū)為半漠境內(nèi)陸鹽土，鹽土積鹽量高，鹽分組成復(fù)雜，大部分為氯化物、硫酸鹽或硫酸鹽、氯化物[10]，新疆地區(qū)各改良措施均能夠有效降低耕層土壤鹽分，根區(qū)隔鹽、暗管排鹽處理在0～80 cm耕層的脫鹽率分別為61.33%、59.37%，優(yōu)于其他處理；化學(xué)改良處理在0～40 cm土層脫鹽效果優(yōu)于底層，其脫鹽率為55.32%，明顯高于農(nóng)業(yè)改良處理的脫鹽率4542%；但在0～80 cm土層，脫鹽率在2個處理間差異不大[11]。

本試驗以濱海鹽土、半漠境內(nèi)陸鹽土為材料，采用室內(nèi)土柱灌水的方法，研究不同灌水量對應(yīng)的土柱淋洗液和不同層次土壤pH值、EC值的變化情況，分析2種不同類型鹽堿土灌水洗鹽效果的差異，以確定適宜的洗鹽灌水量，為鹽堿土的洗鹽改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

濱海鹽土取自山東省濱州市，土壤pH值為8.11（堿性），電導(dǎo)率（EC值）為6.0 mS/cm（水土質(zhì)量比1 ∶ 1），交換性鈣（1/2Ca2+）含量22.9 cmol/kg，交換性鎂（1/2Mg2+）含量4.78 cmol/kg，土壤陽離子交換量（CEC）6.60 cmol/kg，交換性鈉（Na+）含量5.82 cmol/kg。

半漠境內(nèi)陸鹽土取自新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州，土壤pH值為9.00（堿性），電導(dǎo)率為25.3 mS/cm（水土質(zhì)量比1 ∶ 1），交換性鈣（1/2Ca2+）含量35 cmol/kg，交換性鎂（1/2Mg2+）含量3.75 cmol/kg，土壤陽離子交換量 16.60 cmol/kg，交換性鈉（Na+）含量5.82 cmol/kg。

1.2 試驗裝置

土柱：PVC管，內(nèi)徑84 mm，每節(jié)高60 mm，共7節(jié)，由上至下分別為0、1、2、3、4、5、6節(jié)。最下面1節(jié)底端墊上濾紙、尼龍網(wǎng)后用鐵絲扎緊，節(jié)間接口處用防水膠布黏好以防漏水。

1.3 試驗方案

試驗采用室內(nèi)土柱灌水的方法，試驗土柱為回填土柱，土壤容重1.26 g/cm3，接近田間自然土壤容重。除最上面1節(jié)（0節(jié)）外均填充土樣，每節(jié)土柱裝土420 g，每個土柱共裝土2.52 kg。設(shè)置1.25、2.50、3.75、5.00 L淋水量4個處理（即灌水量與土壤質(zhì)量比分別為0.5 ∶ 1、1 ∶ 1、1.5 ∶ 1、2 ∶ 1），每個處理3次重復(fù)。用燒杯承接淋洗液，淋洗結(jié)束后，土柱分層取樣，自然風(fēng)干、待測。

1.4 測定項目與方法

淋洗液電導(dǎo)率采用DDS-307型電導(dǎo)率儀（上海精密儀器廠）測定，pH值用PHS-3B型便攜式pH計（上海雷磁科學(xué)儀器廠）測定。

土壤電導(dǎo)率采用電導(dǎo)法測定；土壤pH值用PHS-3B 型便攜式pH計（上海雷磁科學(xué)儀器廠）測定[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水量對土壤淋洗液pH值、EC值變化的影響

由圖1可知，濱海鹽土、半漠境內(nèi)陸鹽土淋洗液pH值大致隨著灌水量的增加呈下降的趨勢。濱海鹽土各處理間差異達到0.05顯著水平，當(dāng)灌水量為2.50 L時，淋洗液pH值降低至7.5，降低了1個單位；而當(dāng)灌水量大于2.50 L時，淋洗液的pH值降幅縮小，趨于中性。在半漠境內(nèi)陸鹽土上，灌水量為2.50、3.75、5.00 L時，淋洗液pH值顯著低于灌水量為1.25 L的處理；灌水量為5.00 L時，淋洗液pH值最低，為717，與其他處理間的差異達到0.05顯著水平。灌水量為250、3.75、5.00 L時，濱海鹽土、半漠境內(nèi)陸鹽土淋洗液的pH值均有明顯的降低，且逐漸趨于中性，適宜大部分作物生長。

由圖2可知，在濱海鹽土處理中，隨著灌水量的增加，土壤淋洗液的EC值呈下降的趨勢；當(dāng)灌水量為2.50 L時，淋洗液的EC值為1.06 mS/cm，僅為灌水量為1.25 L的8%，差異

達到0.05顯著水平；當(dāng)灌水量增加至3.75、5.00 L，淋洗液的EC值顯著低于2.50 L處理，但是2個處理間差異不顯著，淋洗液EC值趨于穩(wěn)定。

由圖2還可看出，在半漠境內(nèi)陸鹽土上，土壤淋洗液EC值變化規(guī)律與濱海鹽土相似，隨著灌水量的增加而降低；灌水量每增加1.25 L，淋洗液EC值降幅較大，分別為53.89%、52.90%、32.79%；不同灌水量處理間差異顯著，當(dāng)灌水量為3.75、5.00 L時，土壤淋洗液EC值低于5 mS/cm。

2.2 不同灌水量處理后土壤pH值、EC值的變化情況

2.2.1 濱海鹽土土壤pH值、EC值的變化情況 由圖3可知，不同層次土壤pH值基本隨著灌水量的增加而呈下降的趨勢；第3、4層灌水量3.75、5.00 L處理土壤的pH值顯著低于灌水量為2.50 L的處理；除第3層外，灌水量為5.00 L的處理土壤pH值均顯著低于其他處理。

由圖4可以看出，在濱海鹽土上，部分土層土壤的EC值因灌水量的不同而呈顯著差異，在第3、4、5、6土層，3.75、5.00 L 灌水量處理土壤EC值顯著低于1.25、2.50 L灌水量處理；1.25 L灌水量處理土壤EC值隨著土壤層次的加深而升高，1.25 L灌水量對深層次土壤的洗鹽效果較差，鹽分在土柱底層積累；2.50 L灌水量處理不同層次土壤EC值變化規(guī)律與1.25 L灌水量處理相似，越靠底層，EC值越高；3.75、5.00 L灌水量處理在第3～6層土壤EC值差異較小，穩(wěn)定在0.2～0.3 mS/cm間，適宜大部分作物生長。

2.2.2 半漠境內(nèi)陸鹽土土壤pH值、EC值變化情況 由圖5可知，不同層次土壤pH值的變化因灌水量的不同而有所差異，在最上層，不同灌水量處理土壤pH值差異不顯著，均在8.0～8.2；灌水量為1.25 L的處理，越靠近下層，pH值越高；灌水量3.75、5.00 L處理土柱的第4～6層土壤pH值顯著低于另外2個處理，其中灌水量3.75 L處理各層次土壤pH值約為8.0，比2.50 L灌水量處理降低了近1個單位。

由圖6可知，隨著灌水量的增加，同一土層土壤EC值呈降低的趨勢，用水量越多，EC值越低；第2、5層土壤EC值大小均為1.25 L>2.50 L>3.75 L>5.00 L，且各處理間的差異達到0.05顯著水平；灌水量2.50、3.75 L處理土壤EC值在20～3.0 mS/cm范圍；而灌水量5.00 L處理各層次土壤的EC值更低，僅對鹽分敏感作物可能有些影響。

3 討論與結(jié)論

在濱海鹽土、半漠境內(nèi)陸鹽土上，土柱模擬洗鹽效果均為隨著灌水量的增加，土壤淋洗液和不同層次土壤pH值、EC值呈下降趨勢，鹽分淋洗效果更好。這一結(jié)果進一步驗證了灌水洗鹽能較好地降低土壤鹽漬化程度[13-14]。趙秋等研究結(jié)果表明，土壤鹽分含量隨灌水量的增加而急劇減少[15]。灌水量太少無法脫鹽，灌水量為1.25 L的處理鹽分淋洗效果不如灌水量超過1.25 L的其他處理。但是當(dāng)灌水量與土壤質(zhì)量比超過1.5 ∶ 1時，增加灌水量，土壤鹽分淋洗效果差異不明顯，特別是鹽分含量較低的濱海鹽土。結(jié)合土壤淋洗液和

土柱各土層土壤的pH值、EC值變化情況，灌水量與土壤質(zhì)量比例為（1.0～1.5） ∶ 1時為較適宜的洗鹽用水量。鹽分較高的半漠境內(nèi)陸鹽土土壤EC值的降幅高于鹽分較低的濱海鹽土，同時pH值隨之降低。

本研究為回填土柱模擬田間土層進行清水洗鹽的結(jié)果，但在實際生產(chǎn)中，如何將灌水洗鹽與施肥結(jié)合起來有待進一步研究。

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