改良盐碱地对土壤性质的影响范文

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《宁夏农林科技杂志》2014年第七期

1试验设计与实施

试验为二因素随机区组设计，设6个处理，每处理3个重复，共计18个小区，每个处理小区面积为333.5m2（10m×33.35m），试验小区总面积6003m2，各处理之间埋设隔离膜。试验以龟裂碱土淹水荒地为对照（CK），试验处理方案见表2。根据不同处理要求，于秋季耕翻时将脱硫废弃物及良剂施入耕层土壤。播种前，旋耕翻田地2次，耙2次，耱1次，灌水1次，使改良剂与表层土壤混合均匀，然后采用激光平地措施整平试验小区。施底肥尿素225kg/hm2、二铵112.5kg/hm2、复合肥6000kg/hm2。试验于4月23日灌水泡田，4月29日播种，播种方式为撒播，播种量375kg/hm2。其他管理同水稻常规栽培。1.4测定项目与方法采集试验处理前和水稻收获后0～20cm、20～40cm土样，在实验室进行土壤风干过筛处理，测定土壤机械组成、pH、水溶性盐、速效钾含量等；测定方法分别为比重计法、电位法、电导法、火焰光度计法等。

2结果与分析

2.1不同处理土壤物理性质的变化土壤机械组成又称土壤质地，与植物生长所需的环境条件及养分供给关系十分密切，土壤中各级颗粒组成比例适当，使土壤具有良好的结构性；土壤孔隙的数量和大小比例适中，通透性好，保水保肥性强，适于植物根系生长。由于土壤颗粒组成在剖面中的垂直分布及其在土体中的含量不同，从一定意义上说，土壤的形成就是粘粒的形成与机械组成的变化[6]。盐碱地施脱硫废弃物+改良剂改良后种植水稻，使得土壤颗粒组成发生明显变化。由表3可知，施脱硫废弃物+改良剂的处理，0~20cm土壤砂粒、粉粒和粘粒平均含量分别为57.7%、20.0%、23.0%，与未施脱硫废弃物+改良剂的处理相比，砂粒含量下降了9.8%，而粉粒、粘粒含量分别增加了15.6%和23.0%；未施脱硫废弃物+改良剂的处理与对照相比，颗粒组成基本相似，没有显著差异，说明盐碱地未施脱硫废弃物种植水稻，土壤机械组成在短时间内不会发生明显变化。随着土壤深度的增加，施脱硫废弃物+改良剂的处理，20~40cm土壤砂粒、粉粒和粘粒平均含量分别为42.1%、24.9%和33.3%，与未施脱硫废弃物+改良剂的处理相比，砂粒含量增加了26.4%，而粉粒、粘粒含量减少了17.7%和15.5%，分析结果发现，施脱硫废弃物+改良剂处理的深层土壤颗粒组成和表层土壤颗粒组成呈现相反的变化规律。

2.2不同处理土壤全盐含量的变化在严重碱化的裸碱地表面常形成一层盐壳，其中碱性盐类碳酸钠、重碳酸钠的积累是其明显的特性[7]。由图1可知，0~20cm土壤全盐含量除处理④、⑤较对照有所增加外，其他处理的均较对照有显著降低；20~40cm土壤全盐含量均较对照有很大程度降低。施脱硫废弃物+改良剂的处理全盐含量均比未施的处理高，分析原因可能是因为脱硫废弃物本身含有的溶解性盐分含量高，带入到土壤中的盐分较多所致；20~40cm土壤全盐含量呈现逐渐下降的变化趋势，是由于土壤施脱硫废弃物+改良剂后，土壤中的钠离子被钙、镁等离子置换出去，水稻生育期内持续的灌水、排水及灌水压盐使得土壤盐分含量降低。

2.3不同处理土壤pH的变化土壤pH是代表土壤酸碱状况的直观且极其重要的土壤指标，表征了土壤的活性酸强度，也是影响土壤肥力的一个重要因素。土壤pH可直接影响土壤养分的存在状态和有效性，因此，土壤pH的高低对植物的生长发育有直接的影响。施用脱硫废弃物+改良剂可以降低土壤的pH值，水稻收获后各处理土壤pH均有显著变化（图2）。施用脱硫废弃物+改良剂的处理土壤pH均较未施加脱废弃物+改良剂的处理有所降低，分别平均下降了1.0%、7.0%和8.0%；其中，处理③的pH降低最多，较对照平均下降了1.4%。但是，试验处理土壤的pH和水稻生长适宜的pH（6.0～7.0）相比，施用脱硫废弃物改良后土壤pH还是较高，由此看出，盐碱地改良是循序渐进的过程。分析认为，pH下降主要是由于改良物质从盐碱土壤胶体中代换出交换性Na+，改善了土壤的化学性质。另外，施加改良物质改变了盐碱土的物理结构，抑制了盐碱随水分上升，从而降低了土壤的pH。

2.4不同处理土壤盐基离子含量的变化从表4可以看出，施用脱硫废弃物+改良剂处理土壤中的阳离子比（Na++K+/Ca2++Mg2+）较对照及未施的各个处理均有不同程度的下降。其中，表层土壤中（0~20cm）阳离子比较对照平均下降了65.3%，较未施用的处理平均下降了89.1%；深层土壤中（20~40cm）阳离子比较对照平均下降了45.4%，较未施用的处理平均下降了65.7%。施用脱硫废弃物+改良剂处理的土壤中，二价阳离子（Ca2++Mg2+）含量较未施用的处理有不同程度的增加，其中，表层土壤中的较对照约增加27.2%；20~40cm土壤中的较对照约增加188.9%。分析认为，由于脱硫废弃物中含有的Ca2+和Mg2+将碱性土壤中的代换性Na+置换出来，使得Na+含量降低，Ca2+和Mg2+含量增加。处理③表层土壤中Na+含量下降最多，0~20cm土壤离子含量低于20~40cm土壤离子含量，仅相当于20~40cm土壤的45.5%。另外，随着脱硫废弃物和改良剂的加入，离子组成中CO32-、HCO3-的含量明显降低，而SO42-和Ca2+含量明显增多，说明原以碳酸氢盐、碳酸盐为主的盐分类型随着脱硫废弃物施入后的改良逐渐向以硫酸盐为主的中性可溶性盐转化。水稻生育期内的灌水、排水，起到了洗盐压盐的作用，使土壤盐分降低。Na+是碱化土壤中对作物生长有毒害的物质，而Ca2+、Mg2+含量的提高，有利于交换出土壤中的交换性Na+，从而降低Na+的危害，有利于土粒由互相排斥到互相粘结及团粒的形成，进而改善土壤结构，增加总孔隙度。Na+被代换下来后形成的Na2SO4可随水移动排出土壤，进而降低土壤pH。同时，可溶态CaSO4与NaHCO3反应生成CaCO3及Na2SO4也有利于土壤向中性转化。试验表明，施脱硫废弃物使土壤结构得到了优化，土壤化学性质状况有变好的趋势。这与吕二福良的研究结果相一致。

3结果与讨论

（1）盐碱地施用脱硫废弃物+改良剂，可有效改变土壤耕层的物理结构，疏松土壤，增加土壤的渗透性、通气性、吸附性及缓冲性，使土壤具有良好的结构性，降低土壤的全盐含量和土壤pH，为作物的生长创造良好的土壤环境条件。（2）施用脱硫废弃物+改良剂改良盐碱地，碱化土壤中的Na++K+/Ca2++Mg2+显著降低。（3）在该试验条件下，脱硫废弃物+改良剂施用量为（37.5+7.5）t/hm2和灌水定额为1500m3/hm2的处理组合对碱化土壤的改良效果最佳。

作者：屈晓蕾陈永伟单位：宁夏农垦国营巴浪湖农场宁夏农垦农林牧技术推广服务中心