改良鹽堿地對土壤性質(zhì)的影響范文

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《寧夏農(nóng)林科技雜志》2014年第七期

1試驗(yàn)設(shè)計與實(shí)施

試驗(yàn)為二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)6個處理，每處理3個重復(fù)，共計18個小區(qū)，每個處理小區(qū)面積為333.5m2（10m×33.35m），試驗(yàn)小區(qū)總面積6003m2，各處理之間埋設(shè)隔離膜。試驗(yàn)以龜裂堿土淹水荒地為對照（CK），試驗(yàn)處理方案見表2。根據(jù)不同處理要求，于秋季耕翻時將脫硫廢棄物及良劑施入耕層土壤。播種前，旋耕翻田地2次，耙2次，耱1次，灌水1次，使改良劑與表層土壤混合均勻，然后采用激光平地措施整平試驗(yàn)小區(qū)。施底肥尿素225kg/hm2、二銨112.5kg/hm2、復(fù)合肥6000kg/hm2。試驗(yàn)于4月23日灌水泡田，4月29日播種，播種方式為撒播，播種量375kg/hm2。其他管理同水稻常規(guī)栽培。1.4測定項(xiàng)目與方法采集試驗(yàn)處理前和水稻收獲后0～20cm、20～40cm土樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤風(fēng)干過篩處理，測定土壤機(jī)械組成、pH、水溶性鹽、速效鉀含量等；測定方法分別為比重計法、電位法、電導(dǎo)法、火焰光度計法等。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理土壤物理性質(zhì)的變化土壤機(jī)械組成又稱土壤質(zhì)地，與植物生長所需的環(huán)境條件及養(yǎng)分供給關(guān)系十分密切，土壤中各級顆粒組成比例適當(dāng)，使土壤具有良好的結(jié)構(gòu)性；土壤孔隙的數(shù)量和大小比例適中，通透性好，保水保肥性強(qiáng)，適于植物根系生長。由于土壤顆粒組成在剖面中的垂直分布及其在土體中的含量不同，從一定意義上說，土壤的形成就是粘粒的形成與機(jī)械組成的變化[6]。鹽堿地施脫硫廢棄物+改良劑改良后種植水稻，使得土壤顆粒組成發(fā)生明顯變化。由表3可知，施脫硫廢棄物+改良劑的處理，0~20cm土壤砂粒、粉粒和粘粒平均含量分別為57.7%、20.0%、23.0%，與未施脫硫廢棄物+改良劑的處理相比，砂粒含量下降了9.8%，而粉粒、粘粒含量分別增加了15.6%和23.0%；未施脫硫廢棄物+改良劑的處理與對照相比，顆粒組成基本相似，沒有顯著差異，說明鹽堿地未施脫硫廢棄物種植水稻，土壤機(jī)械組成在短時間內(nèi)不會發(fā)生明顯變化。隨著土壤深度的增加，施脫硫廢棄物+改良劑的處理，20~40cm土壤砂粒、粉粒和粘粒平均含量分別為42.1%、24.9%和33.3%，與未施脫硫廢棄物+改良劑的處理相比，砂粒含量增加了26.4%，而粉粒、粘粒含量減少了17.7%和15.5%，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施脫硫廢棄物+改良劑處理的深層土壤顆粒組成和表層土壤顆粒組成呈現(xiàn)相反的變化規(guī)律。

2.2不同處理土壤全鹽含量的變化在嚴(yán)重堿化的裸堿地表面常形成一層鹽殼，其中堿性鹽類碳酸鈉、重碳酸鈉的積累是其明顯的特性[7]。由圖1可知，0~20cm土壤全鹽含量除處理④、⑤較對照有所增加外，其他處理的均較對照有顯著降低；20~40cm土壤全鹽含量均較對照有很大程度降低。施脫硫廢棄物+改良劑的處理全鹽含量均比未施的處理高，分析原因可能是因?yàn)槊摿驈U棄物本身含有的溶解性鹽分含量高，帶入到土壤中的鹽分較多所致；20~40cm土壤全鹽含量呈現(xiàn)逐漸下降的變化趨勢，是由于土壤施脫硫廢棄物+改良劑后，土壤中的鈉離子被鈣、鎂等離子置換出去，水稻生育期內(nèi)持續(xù)的灌水、排水及灌水壓鹽使得土壤鹽分含量降低。

2.3不同處理土壤pH的變化土壤pH是代表土壤酸堿狀況的直觀且極其重要的土壤指標(biāo)，表征了土壤的活性酸強(qiáng)度，也是影響土壤肥力的一個重要因素。土壤pH可直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)和有效性，因此，土壤pH的高低對植物的生長發(fā)育有直接的影響。施用脫硫廢棄物+改良劑可以降低土壤的pH值，水稻收獲后各處理土壤pH均有顯著變化（圖2）。施用脫硫廢棄物+改良劑的處理土壤pH均較未施加脫廢棄物+改良劑的處理有所降低，分別平均下降了1.0%、7.0%和8.0%；其中，處理③的pH降低最多，較對照平均下降了1.4%。但是，試驗(yàn)處理土壤的pH和水稻生長適宜的pH（6.0～7.0）相比，施用脫硫廢棄物改良后土壤pH還是較高，由此看出，鹽堿地改良是循序漸進(jìn)的過程。分析認(rèn)為，pH下降主要是由于改良物質(zhì)從鹽堿土壤膠體中代換出交換性Na+，改善了土壤的化學(xué)性質(zhì)。另外，施加改良物質(zhì)改變了鹽堿土的物理結(jié)構(gòu)，抑制了鹽堿隨水分上升，從而降低了土壤的pH。

2.4不同處理土壤鹽基離子含量的變化從表4可以看出，施用脫硫廢棄物+改良劑處理土壤中的陽離子比（Na++K+/Ca2++Mg2+）較對照及未施的各個處理均有不同程度的下降。其中，表層土壤中（0~20cm）陽離子比較對照平均下降了65.3%，較未施用的處理平均下降了89.1%；深層土壤中（20~40cm）陽離子比較對照平均下降了45.4%，較未施用的處理平均下降了65.7%。施用脫硫廢棄物+改良劑處理的土壤中，二價陽離子（Ca2++Mg2+）含量較未施用的處理有不同程度的增加，其中，表層土壤中的較對照約增加27.2%；20~40cm土壤中的較對照約增加188.9%。分析認(rèn)為，由于脫硫廢棄物中含有的Ca2+和Mg2+將堿性土壤中的代換性Na+置換出來，使得Na+含量降低，Ca2+和Mg2+含量增加。處理③表層土壤中Na+含量下降最多，0~20cm土壤離子含量低于20~40cm土壤離子含量，僅相當(dāng)于20~40cm土壤的45.5%。另外，隨著脫硫廢棄物和改良劑的加入，離子組成中CO32-、HCO3-的含量明顯降低，而SO42-和Ca2+含量明顯增多，說明原以碳酸氫鹽、碳酸鹽為主的鹽分類型隨著脫硫廢棄物施入后的改良逐漸向以硫酸鹽為主的中性可溶性鹽轉(zhuǎn)化。水稻生育期內(nèi)的灌水、排水，起到了洗鹽壓鹽的作用，使土壤鹽分降低。Na+是堿化土壤中對作物生長有毒害的物質(zhì)，而Ca2+、Mg2+含量的提高，有利于交換出土壤中的交換性Na+，從而降低Na+的危害，有利于土粒由互相排斥到互相粘結(jié)及團(tuán)粒的形成，進(jìn)而改善土壤結(jié)構(gòu)，增加總孔隙度。Na+被代換下來后形成的Na2SO4可隨水移動排出土壤，進(jìn)而降低土壤pH。同時，可溶態(tài)CaSO4與NaHCO3反應(yīng)生成CaCO3及Na2SO4也有利于土壤向中性轉(zhuǎn)化。試驗(yàn)表明，施脫硫廢棄物使土壤結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，土壤化學(xué)性質(zhì)狀況有變好的趨勢。這與呂二福良的研究結(jié)果相一致。

3結(jié)果與討論

（1）鹽堿地施用脫硫廢棄物+改良劑，可有效改變土壤耕層的物理結(jié)構(gòu)，疏松土壤，增加土壤的滲透性、通氣性、吸附性及緩沖性，使土壤具有良好的結(jié)構(gòu)性，降低土壤的全鹽含量和土壤pH，為作物的生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境條件。（2）施用脫硫廢棄物+改良劑改良鹽堿地，堿化土壤中的Na++K+/Ca2++Mg2+顯著降低。（3）在該試驗(yàn)條件下，脫硫廢棄物+改良劑施用量為（37.5+7.5）t/hm2和灌水定額為1500m3/hm2的處理組合對堿化土壤的改良效果最佳。

作者：屈曉蕾陳永偉單位：寧夏農(nóng)墾國營巴浪湖農(nóng)場寧夏農(nóng)墾農(nóng)林牧技術(shù)推廣服務(wù)中心