蘇打鹽堿土改良劑CaCl2 改良效果研究

李蔚然， 于小彭， 展廣軍， 王康健， 于艷青， 申 祺， 徐久升, 王立飛

（1 遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010；2 遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心，沈陽 110000）

鹽漬土在全球范圍內(nèi)分布都十分廣泛，是土壤在長(zhǎng)期受鹽堿作用下的鹽土、堿土以及一系列鹽化土或者堿化土的統(tǒng)稱[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鹽漬土總面積約為3 600×104hm2，濱海鹽漬土面積約為31 萬hm2，占全國(guó)可利用土地面積的4.88%，并且多數(shù)分布在我國(guó)的東北、華為、西北地區(qū)及沿海地區(qū)[2]。鹽漬土肥力低，結(jié)構(gòu)性差，如果不經(jīng)改良和很好的治理則無法進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[3]。土壤鹽漬化是我國(guó)當(dāng)今嚴(yán)重的環(huán)境、資源與生態(tài)問題，尤其是我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展對(duì)土地需求量越來越大的情況下，此問題仍然亟待解決，對(duì)土壤鹽漬化的預(yù)防和治理以及如何篩選高效改良劑的科學(xué)研究也要不斷深化。

通過土壤改良劑改良鹽漬土目前已成為主要的途徑[4]，簡(jiǎn)便易行，成本低，而CaCl2常作為鹽漬土改良劑的主要成分，經(jīng)常被用于鹽漬土土壤改良[5]，但是對(duì)于用量的把握十分重要，用量過少，效果不明顯，用量過多容易造成Cl2-二次污染。由此可見，合理使用土壤改良劑的用法及用量就顯得尤為重要。

本試驗(yàn)通過吉林省白城市通榆縣蘇打鹽堿土的特點(diǎn)，采用CaCl2作為土壤改良劑，研究CaCl2改良劑對(duì)蘇打鹽堿土的各離子的理化性質(zhì)的影響，旨在探究CaCl2作為改良劑的改良效果及其合理用量。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)原始材料采用桶裝土，每桶裝干土13 kg，灌溉水采用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)農(nóng)田提水站供水。土壤全鹽含量、pH 原始指標(biāo)見表1。

表1 通榆縣蘇打鹽堿土全鹽含量、pH 原始指標(biāo)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

把供試土樣分為四個(gè)處理，分別如下：①處理1 施CaCl2改良劑10 g，重量百分比10%；②處理2 施CaCl2改良劑5 g，重量百分比5%；③處理3 施CaCl2改良劑3 g，重量百分比3%；④處理4 施CaCl2改良劑1 g，重量百分比1%。

把過篩、風(fēng)干后的鹽漬土分別裝入桶中，每桶平均干土13 kg，分別按計(jì)劃施入量施入CaCl2改良劑后充分混拌，加入4 倍于干土重的總量水，靜置5 d 后分別測(cè)定不同浸泡水的全鹽、pH 等指標(biāo)。

取出第一次浸泡水后，再加入等質(zhì)量的淡水，充分?jǐn)嚢韬?，放? d，再一次測(cè)定浸泡水全鹽、pH 等指標(biāo)。通過兩次檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析，探究CaCl2作為改良劑的改良效果及其合理用量。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

本次取樣化驗(yàn)結(jié)果均由遼寧省鹽堿地利用研究所中心化驗(yàn)室檢測(cè)，主要測(cè)定項(xiàng)目為對(duì)浸泡水的全鹽成分、pH 等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

pH 測(cè)定采用電位法。全鹽的檢測(cè)方法為酸堿滴定法，利用酸和堿在水中以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法；沉淀滴定法；金屬離子絡(luò)合滴定法，以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，它主要以氨羧絡(luò)合劑為滴定劑，這些氨羧絡(luò)合劑對(duì)許多金屬有很強(qiáng)的絡(luò)合能力。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 整理分析數(shù)據(jù)表格并分析。

2 結(jié)果與分析

第一次浸泡水的化驗(yàn)結(jié)果由表2 可以看出，加入CaCl2改良劑后，通過離子之間的化學(xué)反應(yīng)，處理1、2、3 的CO32-消除，只有加入少量CaCl2改良劑的處理4 含有微量CO32-；處理1、2、3 的HCO3-含量依次增加，含量比較接近，處理4 的HCO3-含量高，已經(jīng)接近處理1 的2 倍，表明適當(dāng)增加CaCl2改良劑用量能夠降低浸泡水中CO32-和HCO3-的含量，從效率效果衡量上分析，各有害離子含量降低最多的是處理3，即按土重的3%的比例使用CaCl2改良劑。與之相比處理1 和處理2效率最低，同時(shí)將造成土壤Cl-和全鹽等成分過高，從而造成二次污染和危害。

表2 第一次浸泡水測(cè)定結(jié)果

第二次浸泡水的送樣化驗(yàn)結(jié)果由表3 可以看出，各個(gè)處理的全鹽含量都顯著降低，說明第二次浸泡后鹽分50%以上會(huì)被水洗掉；還可以看到，雖然有害離子成分含量減少了，但離子組成變了，浸泡水的pH 值升高了。所以不能以單獨(dú)pH 值高低推斷有害離子的含量高低。

表3 第二次浸泡水測(cè)定結(jié)果

除處理1 外，處理2、3、4 的全鹽含量浸泡兩次后，可溶性鹽類都顯著降低。從效果衡量處理2和處理3 較好，處理4 在改良土壤堿性方面不如處理2 和3。

試驗(yàn)表明氯離子不易被土壤吸附，完全溶于浸泡水，每次可洗去含量的50%以上，重碳酸根則被土壤吸附嚴(yán)重，隨水洗掉的只有含量的20%左右。

3 結(jié)論與討論

在實(shí)際鹽漬土改良操作中，先化驗(yàn)所需改良地塊土壤的全鹽中的CO32-和HCO3-含量，按耕層10 cm 的重量計(jì)算含有的CO32-和HCO3-重量，按重量的1～2 倍使用改良劑就可以，至少泡洗2～3次，每次泡洗4～5 d，通?？梢匀コ麑油寥辣韺?0～10 cm 深度)內(nèi)的有害鹽分70%以上，水稻秧苗等作物可以成活。

在實(shí)際中，應(yīng)當(dāng)以旱平地為主，不要在泡水后過度攪拌耕層，尤其是深度10 cm 以下，會(huì)造成土壤懸浮不實(shí)，對(duì)插秧十分不利。

從試驗(yàn)結(jié)果看，CaCl2改良劑中Cl-毒性較大，應(yīng)當(dāng)與磷石膏或脫硫石膏結(jié)合使用，避免使用不當(dāng)發(fā)生氯基鹽類危害。

用CaCl2改良劑作蘇打鹽堿土改良要嚴(yán)格控制用量，不能超過耕層10 cm 所含的CO32-和HCO3-重量2 倍，泡洗次數(shù)要2～3 遍以上，確保泡洗水中殘留Cl-含量低于0.1‰；其次，最好將CaCl2改良劑與磷石膏或脫硫石膏結(jié)合使用，CaCl2占比在20%至25%，減少Cl-引起二次污染。