海寧市保護(hù)地土壤鹽漬化調(diào)查與成因分析

童 敏，陳文海，滕明益，金國(guó)林，李紅煜，鄭先芳，趙獻(xiàn)民，吳龍飛

（海寧市林業(yè)果樹(shù)技術(shù)服務(wù)站，浙江海寧 314400）

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海寧市保護(hù)地土壤鹽漬化調(diào)查與成因分析

童 敏，陳文海，滕明益，金國(guó)林，李紅煜，鄭先芳，趙獻(xiàn)民，吳龍飛

（海寧市林業(yè)果樹(shù)技術(shù)服務(wù)站，浙江海寧 314400）

摘 要：對(duì)海寧市保護(hù)地鹽漬化土壤鹽基離子組成和不同類(lèi)型保護(hù)地的土壤鹽漬化特征進(jìn)行調(diào)查，并分析其成因。結(jié)果表明，化肥的大量使用是海寧市保護(hù)地土壤鹽漬化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，旱作連續(xù)型大棚土壤鹽漬化速度明顯快于其他2種類(lèi)型；隨時(shí)間推進(jìn)，土壤鹽分波動(dòng)上升，一年中夏季和冬季為2個(gè)返鹽高峰。對(duì)于水旱輪作型大棚，通過(guò)種植水稻可使鹽分降至脫鹽水平，隔1年輪作1次水稻，土地處于輕度鹽漬化程度；隔2年輪作1次水稻，土壤將嚴(yán)重鹽漬化。對(duì)于旱作季節(jié)性大棚，露地旱作同樣能有效降低土壤鹽分，但效果比種植水稻差。

關(guān)鍵詞：保護(hù)地；鹽漬化；耕地質(zhì)量

文獻(xiàn)著錄格式:童敏，陳文海，滕明益，等.海寧市保護(hù)地土壤鹽漬化調(diào)查與成因分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（6）: 955-958.

海寧市設(shè)施栽培發(fā)展較快，面積逐年擴(kuò)大，這對(duì)于優(yōu)化調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展效益農(nóng)業(yè)起到了重要作用。玻璃溫室、塑料大棚、日光溫室等設(shè)施栽培又稱(chēng)保護(hù)地栽培。棚栽條件下，土壤水分運(yùn)動(dòng)具有特殊性，但農(nóng)戶對(duì)其認(rèn)識(shí)有限，在保護(hù)地的生產(chǎn)管理上多參照露地栽培的形式，未能采取切實(shí)有效的措施，造成保護(hù)地生產(chǎn)出現(xiàn)了一系列土壤障礙問(wèn)題［1-5］，如次生鹽漬化、養(yǎng)分不均衡、土壤板結(jié)、土壤酸化等，其中，尤以鹽漬化最為普遍和突出，嚴(yán)重影響了作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)和效益，也影響了保護(hù)地生產(chǎn)規(guī)模的快速發(fā)展。楊學(xué)忠等［6］和蘇敏等［7］分別對(duì)冀東平原和遼寧省的保護(hù)地土壤鹽漬化特征進(jìn)行了調(diào)查，但有關(guān)不同類(lèi)型保護(hù)地土壤鹽漬化特征的報(bào)道較少。鑒于此，本研究調(diào)查了海寧市不同類(lèi)型保護(hù)地的土壤鹽漬化情況，并對(duì)其成因進(jìn)行分析，以期為今后開(kāi)展防治措施研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

在海寧市許村鎮(zhèn)、鹽官鎮(zhèn)、硤石街道各選取一個(gè)溫室大棚作為鹽漬化土壤采樣點(diǎn)，同時(shí)，以鹽漬化土壤采樣點(diǎn)附近露地種植田塊為正常土壤采樣點(diǎn)。試驗(yàn)取0～10 cm層土樣，每個(gè)采樣點(diǎn)隨機(jī)選取3個(gè)位置取樣，樣品混合后測(cè)定。

在海寧市許村鎮(zhèn)、鹽官鎮(zhèn)、硤石街道分別選取旱作連續(xù)型（2013年3月至2014年4月）、水旱輪作型（2013年4月至2015年11月）、旱作季節(jié)型（2013年4月至2014年7月）3種類(lèi)型大棚，試驗(yàn)分別取0～10 cm和10～20 cm層土樣。試驗(yàn)期間的每月15日隨機(jī)選取3個(gè)位置取樣，進(jìn)行樣品混合后測(cè)定。

1.2 方法

參照全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編寫(xiě)的《土壤分析技術(shù)規(guī)范》中［8］的方法，通過(guò)測(cè)定土壤浸出液中含量，分析土壤鹽基離子組成。具體地: NO3-用酚二磺酸分光光度法；Cl-用AgNO3滴定法；HCO3-用雙指示劑中和滴定法；用EDTA間接滴定法；K+，Na+用火焰光度法；Ca2 +，Mg2 +用EDTA滴定法；NH4+用納氏試劑分光光度法。

利用去離子水浸提（水土質(zhì)量比5∶1），烘干稱(chēng)重法［8］測(cè)定土壤含鹽量。

2 結(jié)果與討論

2.1 保護(hù)地鹽漬化土壤鹽基離子組成

從保護(hù)地鹽漬化土壤和正常土壤的鹽基離子組成（表1）可知，海寧市保護(hù)地土壤含鹽量是正常土壤的6.8倍，顯著高于正常土壤，這與范慶鋒等［9］的試驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似。保護(hù)地土壤的各種鹽基離子除HCO3-外，其余均顯著高于正常土壤，是正常土壤的4.3～19.6倍。以保護(hù)地土壤各種離子所占比率看，陰離子中以NO3-最高，占42.4%，其次為占33.3%；陽(yáng)離子中以Ca2 +最高，占29.4%，其次為K+和NH4+，分別占22.3%和20.3%。范慶鋒等［9］的研究結(jié)果也表明，保護(hù)地土壤和等鹽基離子含量均較露地土壤大大增加，但HCO3-離子含量低于露地土壤，認(rèn)為NO3-和離子含量在全鹽含量中所占比例的不斷上升是保護(hù)地土壤酸化的主要原因。

表1　土壤樣本的鹽基離子組成

海寧市大棚作物施肥較為盲目，以復(fù)合肥、尿素、過(guò)磷酸鈣為主。從鹽基離子組成可以推測(cè)，保護(hù)地土壤中高含量的鹽基離子大部分都來(lái)自施入的化肥，大量施用化肥所殘留的養(yǎng)分和副成分是造成土壤鹽分升高的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。蘇紅［10］也認(rèn)為盲目施肥致使大量肥料未被吸收殘留在土壤中，是溫室土壤鹽分的主要來(lái)源，是引起土壤鹽漬化的直接原因。

2.2 不同類(lèi)型保護(hù)地土壤鹽分動(dòng)態(tài)變化

從影響土壤鹽漬化的角度考慮，海寧市的保護(hù)地可分為3類(lèi):一是旱作連續(xù)型大棚，即一年四季覆蓋棚膜進(jìn)行棚栽的大棚，主要為花卉大棚和蔬菜大棚；二是水旱輪作型大棚，即大棚和單季晚稻不定期進(jìn)行輪作，以鹽官鎮(zhèn)為主；三是旱作季節(jié)型大棚，即冬春季為大棚，夏秋季揭膜露地旱作。

2.2.1 旱作連續(xù)型大棚

選擇許村鎮(zhèn)戴老虎戶非洲菊大棚進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)，2012年5月搭棚，2013年3月開(kāi)始監(jiān)測(cè)，土壤的鹽分變化動(dòng)態(tài)見(jiàn)圖1。從中可見(jiàn)，搭棚種非洲菊10個(gè)月后，0～10 cm土層鹽分含量已達(dá)到2.83 g·kg-1，10～20 cm土層鹽分含量為1.04 g· kg-1。監(jiān)測(cè)的一年里，土壤鹽分變化總趨勢(shì)為快速上升，2014年3月和4月0～10 cm土層鹽分含量分別為6.33和5.44 g·kg-1，大大超過(guò)了鹽漬化的臨界值（2 g·kg-1）。從各月份數(shù)據(jù)看，2013 年6月開(kāi)始土壤鹽分增加較快，這與夏季氣溫較高、地表水分蒸發(fā)較多有關(guān)，至8月達(dá)一高峰；2014年1月和2月為又一高峰，0～10 cm土層鹽分含量分別達(dá)8.40和7.37 g·kg-1，這主要是由于冬季植株生長(zhǎng)慢、葉片少、庇蔭率較低，相對(duì)增加了地表水分蒸發(fā)所致。

圖1　旱作連續(xù)型大棚表土層含鹽量變化

2.2.2 水旱輪作型大棚

選擇鹽官鎮(zhèn)楊子強(qiáng)戶水旱輪作型大棚進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，于2013年4月開(kāi)始監(jiān)測(cè)，2013年5月種植水稻，11月收割；2013年12月改旱作，搭棚種植蘆筍。連續(xù)監(jiān)測(cè)2年，土壤鹽分變化情況見(jiàn)圖2。2013年4月大棚0～10 cm土層鹽分含量為1.51 g· kg-1，10～20 cm土層為0.98 g·kg-1，種植水稻后到7月，土壤鹽分明顯下降，0～10 cm土層鹽分含量為0.61 g·kg-1，10～20 cm土層為0.64 g· kg-1，7—10月淹水期間0～10 cm土層鹽分在0.59～0.69 g·kg-1，10～20 cm土層鹽分在10月降至0.54 g·kg-1，這表明種植一季水稻后土壤已處于完全脫鹽狀態(tài)。2013年12月搭棚后，土壤鹽分表現(xiàn)為波動(dòng)上升，至2014年5月回升到2013年同期水平。由于2014年未種植水稻，為連續(xù)大棚，7—11月的土壤鹽分含量明顯高于2013年種植水稻的同期，其中2014年8月0～10 cm土層鹽分含量達(dá)到2.33 g·kg-1。2015年6月0～10 cm土層鹽分含量為2.65 g·kg-1，2015年9月達(dá)到4.35 g· kg-1，在經(jīng)過(guò)10月的短暫下降以后，11月又回升到3.08 g·kg-1。從上述情況看，如果單純從土壤鹽分考慮，水旱輪作周期宜為2年，即隔一年種植一季水稻，不能以3年為周期，否則可能導(dǎo)致土壤鹽漬化，引起鹽害。

圖2　水旱輪作型大棚表土層含鹽量變化

2.2.3 旱作季節(jié)型大棚

選擇硤石街道朱云祥戶旱作季節(jié)型大棚進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，2012年11月搭棚種植蔬菜，2013年4月開(kāi)始測(cè)量，2013年7月開(kāi)始露膜種植蔬菜，2014年2月重新覆膜。如圖3所示，2013年4—6月大棚期間，土壤鹽分較高，0～10 cm土層鹽分含量在4.23～4.85 g·kg-1，10～20 cm土層為3.38～5.65 g·kg-1，2013年7月揭膜后至2014年1月種植露膜蔬菜期間，無(wú)論是0～10 cm還是10～20 cm土層的鹽分含量都明顯降低，2014年1月0～10 cm土層鹽分含量已降至0.96 g· kg-1，10～20 cm土層降為1.01 g·kg-1，已處于脫鹽的臨界值。2014年2—7月重新進(jìn)行大棚生產(chǎn)，土壤鹽分又快速上升，4月起處于較高水平。由此可見(jiàn)，通過(guò)露地栽培時(shí)降水的作用，可明顯降低土壤鹽分，但效果不及種植水稻，表現(xiàn)為大棚再次覆膜后，鹽分回升速度快，這可能是因?yàn)槁兜卦耘嗫坑晁茺}，深層土壤鹽分的減少程度比灌水洗鹽要差。

2.3 不同類(lèi)型保護(hù)地土壤最高含鹽量的比較

比較2013—2014年試驗(yàn)期間年3類(lèi)保護(hù)地土壤的最高含鹽量（圖4），0～10 cm土層含鹽量依次為旱作連續(xù)型＞旱作季節(jié)型＞水旱輪作型；10～20 cm土層含鹽量依次為旱作季節(jié)型＞旱作連續(xù)型＞水旱輪作型。水旱輪作大棚在搭棚第2年出現(xiàn)的返鹽高峰值是最低的，且整個(gè)表土層（0～10 cm土層及10～20 cm土層）鹽分均得到較好的控制。

圖3　旱作季節(jié)型大棚表土層含鹽量變化

圖4　2013—2014年3類(lèi)保護(hù)地土壤的最高含鹽量

3 小結(jié)

棚膜遮蓋條件下，溫度和濕度明顯高于露地造成土壤水分向上運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)土壤鹽分向表層積累和集聚，且封閉條件下表層鹽分不能隨雨水沖刷流失或淋溶滲透到深層土壤，這是造成保護(hù)地土壤鹽漬化的根本原因［11］。海寧市保護(hù)地鹽漬化土壤鹽基離子中，陽(yáng)離子以Ca2 +最多，K+和NH4+其次，陰離子以NO3-最多，其次是和Cl-，這說(shuō)明化肥的大量施用是保護(hù)地鹽漬化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。地下水位高、采用無(wú)犁底層的改土田及施肥方法不當(dāng)?shù)葎t加速了保護(hù)地的鹽漬化。

由于一年四季均為大棚生產(chǎn)，旱作連續(xù)型大棚土壤鹽漬化速度明顯快于其他2種類(lèi)型，且程度最為嚴(yán)重。旱作連續(xù)型大棚隨時(shí)間推進(jìn)，土壤鹽分波動(dòng)上升，一年中夏季和冬季為2個(gè)返鹽高峰；水旱輪作型大棚，通過(guò)種植水稻期間灌水“以水壓鹽”，可使鹽分降至＜1 g·kg-1的脫鹽水平，隔1年輪作水稻，土地處于輕度鹽漬化，隔2年輪作水稻，土壤將嚴(yán)重鹽漬化；旱作季節(jié)性大棚，露地旱作同樣能有效降低土壤鹽分，但效果不及種植水稻。

參考文獻(xiàn):

［1］ 李延軒，張錫洲，王昌全，等.保護(hù)地土壤次生鹽漬化的研究進(jìn)展［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2001，14（增刊）: 103-107.

［2］ 趙莉，羅建新，黃海龍，等.保護(hù)地土壤次生鹽漬化的成因及防治措施［J］.作物研究，2007，21（5）: 547-554.

［3］ 夏立忠，李忠佩，楊林章.大棚栽培番茄不同施肥條件下土壤養(yǎng)分和鹽分組成與含量的變化［J］.土壤，2005，37 （6）: 620-625.

［4］ 王艷群，彭正萍，薛世川，等.過(guò)量施肥對(duì)設(shè)施農(nóng)田土壤生態(tài)環(huán)境的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（增刊）: 81-84.

［5］ 曹曉燕，張寶成，張虹.一種蔬菜保護(hù)地土壤調(diào)理劑的應(yīng)用初報(bào)［J］.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002，10（2）: 115-116.

［6］ 楊學(xué)忠，李學(xué)文.冀東平原保護(hù)地土壤酸化及次生鹽漬化的現(xiàn)狀與防治措施［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（6）: 309-310，312.

［7］ 蘇敏，張玉龍，張玉玲，等.遼寧省保護(hù)地土壤鹽漬化特征的研究［J］.土壤通報(bào)，2012，43（2）: 402-406.

［8］ 全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.土壤分析技術(shù)規(guī)范［M］.2 版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006: 44-51，93-112.

［9］ 范慶鋒，張玉龍，陳重，等.保護(hù)地土壤鹽分積累及其離子組成對(duì)土壤pH值的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2009，27（1）: 16-20.

［10］ 蘇紅.保護(hù)地土壤次生鹽漬化形成原因、危害及防治措施［J］.農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備，2015（3）: 36-37.

［11］ 王貴政.保護(hù)地土壤次生鹽漬化的時(shí)空變異特征及對(duì)策［J］.中國(guó)園藝文摘，2010（10）: 29-31.

（責(zé)任編輯：高 峻）

中圖分類(lèi)號(hào)：S151.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：0528-9017（2016）06-0955-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160647

收稿日期:2016-03-31

基金項(xiàng)目:海寧市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2010106）

作者簡(jiǎn)介:童 敏（1981—），女，山東冠縣人，工程師，碩士，從事設(shè)施園藝方面的研究工作，E-mail: wenli386@163.com。