鹽漬土飽和泥漿與其浸提液間電導(dǎo)率換算關(guān)系研究

劉旭 遲春明

摘要：對(duì)30份南疆鹽漬土的飽和泥漿電導(dǎo)率（ECsp）和飽和浸提液的電導(dǎo)率（ECe）進(jìn)行了測定分析。結(jié)果表明，每份土壤的ECsp均明顯小于ECe，因此，在實(shí)際工作中不能使用ECsp代替ECe進(jìn)行土壤鹽度的判斷；ECe與ECsp間存在顯著的線性關(guān)系，可以使用ECsp間接推算ECe。就南疆鹽漬土而言，可以使用經(jīng)驗(yàn)方程ECe=2.62 ECsp，由ECsp間接推算ECe。

關(guān)鍵詞： 鹽漬土；飽和泥漿；飽和浸提液；電導(dǎo)率

中圖分類號(hào)：S156.4；S151.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）04-0881-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.04.016

Conversion Relationship between Electrical Conductivities of Salt-affected

Soil Saturated Paste and Its Extract

LIU Xu， CHI Chun-ming

（College of Plant Science， Tarim University， Alar 843300， Xinjiang， China）

Abstract： Electrical conductivity of saturated paste （ECsp） and electrial conductivity of saturated paste extract （ECe） were determined for 30 salt-affected soils in southern Xinjiang. The results showed that the value of ECsp was less than that of ECe for a given soil.Therefore，the ECe value couldnt be replaced by ECsp value to analyze soil salinity. There was significant（P<0.01） relationship between ECsp and ECe. Thus， ECsp can be used to estimate ECe based on an regression equation of ECe=2.62 ECsp for salt-affected soils in southern Xinjiang.

Key words：salt-affected soil；saturated paste； saturated paste extracts；electrical conductivity

土壤浸提液的電導(dǎo)率（EC）是研究土壤鹽害程度的重要指標(biāo)。美國鹽土實(shí)驗(yàn)室將土壤飽和浸提液電導(dǎo)率（ECe）等于4 dS/m作為判斷土壤是否發(fā)生鹽害的閾值標(biāo)準(zhǔn)[1]，該標(biāo)準(zhǔn)已被國際社會(huì)廣泛接受并使用[2-4]。但是，該方法需先制備飽和泥漿，然后將其抽濾得到飽和浸提液。試驗(yàn)過程耗時(shí)較長。而隨著科技的不斷發(fā)展，土壤鹽度測試儀器不斷進(jìn)步，例如使用2265FS土壤原位電導(dǎo)率儀可以直接測定土壤飽和泥漿的電導(dǎo)率（ECsp）。但是，其測量結(jié)果是否與ECe存在一定的換算關(guān)系，相關(guān)研究鮮見報(bào)道。

本研究選用南疆鹽漬土，對(duì)其ECsp和ECe進(jìn)行測定，闡明二者之間的關(guān)系，分析使用ECsp代替ECe衡量土壤鹽度的可行性，旨在為相關(guān)研究提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 土樣采集及準(zhǔn)備

土壤取樣地點(diǎn)位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師五團(tuán)、十二團(tuán)，新疆維吾爾族自治區(qū)阿克蘇市沙雅縣，共3個(gè)剖面，每個(gè)剖面按20 cm間隔取樣，取樣深度200 cm，共30份土樣，代表南疆鹽漬土。取樣區(qū)內(nèi)，土壤質(zhì)地主要為沙土和沙壤土。土樣帶回室內(nèi)，自然風(fēng)干，粉碎，過2 mm篩。

1.2 土壤飽和泥漿制備及其電導(dǎo)率測定

采用美國鹽土實(shí)驗(yàn)室（United States Salinity Laboratory）的方法制備飽和泥漿[1]，本研究將此方法稱為USSL法。取250 g土樣，放入500 mL的塑料杯中，緩慢加入無CO2的去離子水，邊加水邊攪拌，同時(shí)不斷在試驗(yàn)臺(tái)上震蕩塑料杯，直至土壤完全飽和。飽和泥漿的判斷標(biāo)準(zhǔn)：反射光線時(shí)，泥漿發(fā)亮；傾斜塑料杯時(shí)泥漿稍微流動(dòng)。靜止16 h得到飽和泥漿，使用2265FS土壤原位電導(dǎo)率儀直接測定飽和泥漿的ECsp。

1.3 土壤飽和浸提液制備與電導(dǎo)率測定

測定完ECsp的飽和泥漿用布氏漏斗抽濾，得到飽和浸提液。采用DDS-307型電導(dǎo)率儀測定ECe。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS 12.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試土樣ECsp與ECe

供試土樣的ECsp與ECe計(jì)分析結(jié)果見表1。由表1可知，30份供試土樣的ECsp變化幅度為0.29～14.37 dS/m，平均值為3.86 dS/m。30份土樣ECe的最小值、最大值和平均值分別為0.75、31.34和10.54 dS/m。由圖1可知，ECsp明顯低于ECe。

2.2 鹽漬土ECsp和ECe的換算

供試土樣ECsp和ECe間的散點(diǎn)圖見圖2。由圖2可知，ECsp和ECe間存在顯著（r=0.967，P<0.01）的正相關(guān)關(guān)系。二者間的線性回歸方程為：

ECe=2.524ECsp+0.786（r2=0.967，n=30） （1）

如果令方程常數(shù)項(xiàng)強(qiáng)制為零，則二者的關(guān)系方程變?yōu)椋?/p>

ECe=2.62ECsp（r2=0.933，n=30） （2）

統(tǒng)計(jì)分析表明，兩方程具有極顯著（P<0.01）統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 鹽漬土ECsp和ECe的換算方程的驗(yàn)證

為了驗(yàn)證式（1）和式（2）的準(zhǔn)確性，30份土樣ECe的實(shí)測值分別與根據(jù)式（1）和式（2）獲得的計(jì)算值進(jìn)行了比較分析。t檢驗(yàn)表明，30份土樣ECe的實(shí)測平均值為10.54 dS/m， 式（2）計(jì)算值的平均值為10.54 dS/m，式（2）計(jì)算值的平均值為10.12 dS/m。實(shí)測值的平均數(shù)與各方程計(jì)算值的平均數(shù)之間不存在顯著差異（P>0.05），即可以認(rèn)為實(shí)測值與計(jì)算值來源于同一樣本。另外，將實(shí)測值與式（1）和式（2）的計(jì)算值進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明，式（1）的計(jì)算值與實(shí)測值間存在極顯著的相關(guān)性（r2=0.935，P< 0.01）（圖3A）；式（2）的計(jì)算值與實(shí)測值間也存在極顯著的相關(guān)性（r2=0.935，P<0.01）（圖3B）。理論上，如果計(jì)算值與實(shí)測值相等，那么回歸直線的斜率應(yīng)該為1，常數(shù)項(xiàng)應(yīng)該為0，決定系數(shù)（r2）應(yīng)該為1。比較圖3A和圖3B，兩者的決定系數(shù)（r2）同為0.935，但斜率0.971比0.935更接近1，常數(shù)項(xiàng)-0.109比 0.681更接近0。因此，式（2）的預(yù)測效果好于式（1）。

3 結(jié)論

供試土樣ECe明顯高于ECsp，因此，在實(shí)際工作中不能直接使用ECsp作為土壤鹽害程度的判斷指標(biāo)。但是，ECe與ECsp間存在顯著的線性關(guān)系，可以使用ECsp間接推算ECe。就南疆鹽漬土而言，可以使用經(jīng)驗(yàn)方程ECe=2.62ECsp，由ECsp間接推算ECe。

參考文獻(xiàn)：

[1] USDA. Diagnoses and Improvement of Saline and Alkali Soils. Agric.Handbook No.60[M].Riverside：United Sates Salinity Laboratory，1954.

[2] AYERS R S，WESTCOT D W. Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper No.29[M]. Rome：FAO， 1985.

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[4] TANJI K K， KIELEN N C. Agricultural Drainage Water Management in Arid and Semi-arid Areas. FAO Irrigation and drainage paper No. 61[M]. Rome：FAO，2002.