陳慶斌 安林 魏立穎

摘要：以天津市港城大道園林綠地土壤為研究對象，研究不同灌水量情況下，采用智能化噴灌對鹽堿地返鹽的抑制作用，并提出抑制園林綠地土壤返鹽的建議。結(jié)果表明，采用智能化噴灌在2.7 mm/d的灌水條件下，0-20 cm的水溶性鹽含量整體呈下降趨勢，降鹽率為16.1%，并能較好地抑制表層土壤返鹽。同時(shí)，節(jié)水效果最佳，澆水成本最低。

關(guān)鍵詞：智能化噴灌;返鹽;園林綠地

中圖分類號：S275.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114[ 2020） 20-0105-03

DOl：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.20.023

在自然狀態(tài)下，園林綠地土體中鹽分垂直運(yùn)行的主體方向是趨向地表，特別是春季干旱季節(jié)，表層土壤很容易形成鹽漬化[1]。以往研究中，常采用地面漫灌的方式降低土壤鹽分[2]，漫灌方式下的土壤，表土層鹽分含量有所下降。但這一方式，隨著溫度的升高，灌溉后土壤水將強(qiáng)烈上行運(yùn)動(dòng)，易于出現(xiàn)地表復(fù)鹽現(xiàn)象[3]。地面漫灌是園林綠化中重要的灌溉方式[4]，但隨著中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越來越高，城市化水平也越來越高[5]，中國已將節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用于園林綠化中[4，6]。有研究指出，噴灌洗鹽較地面漫灌洗鹽能節(jié)省2/3的水量[7]，其優(yōu)點(diǎn)是用水少、灌水均勻度高，灌水時(shí)間和灌水量可控性好，對土壤結(jié)構(gòu)影響小[8]。與地面漫灌相比，能達(dá)到同樣的淋洗效果[9]。

研究者采用噴灌的方式研究土壤水鹽運(yùn)移特征，考察了鹽分的淋洗效果[4，7，9]。鹽分淋洗效率除受灌水方式影響外，還與灌水頻率和灌水量密切相關(guān)[10]。郭路利等[2]進(jìn)行了灌水定額、灌水頻率對非生育期棉田返鹽效果的試驗(yàn)，指出在相同灌水量條件下，不同頻率的灌水洗鹽比一次性灌水洗鹽效果明顯，會(huì)更好地抑制返鹽現(xiàn)象。在不同的灌水定額下，隨著灌水量的增加，洗鹽率逐漸升高，返鹽率逐漸降低[11]。

鹽堿地深層的鹽分為被水溶解后，因毛細(xì)管作用而上升到土壤表面，嚴(yán)重時(shí)形成一層白色結(jié)晶。天津市大量分布著鹽堿土，抑制春秋季節(jié)的土壤返鹽，關(guān)系到園林植物能否正常生長。本試驗(yàn)以天津市空港經(jīng)濟(jì)區(qū)港城大道園林綠地土壤為研究對象，采用智能化噴灌的澆水方式，研究與常規(guī)養(yǎng)護(hù)相比，不同灌水量對土壤水溶性鹽總量、pH的淋洗效果，確定抑制土壤返鹽的最佳灌水量，為采用智能化噴灌的園林綠地養(yǎng)護(hù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)基本情況

天津市空港經(jīng)濟(jì)區(qū)港城大道綠化帶（39°7' 14”N，117°26'49”E）修建于2012年，種植太陽李、海棠、金葉槐、龍柏等，草坪為早熟禾。2018年4月將綠化帶灌溉管網(wǎng)進(jìn)行提升改造，安裝智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過電腦端或手機(jī)端即可控制噴灌的開啟及開啟時(shí)長。噴頭型號為雨鳥1804-18van，半圓狀噴灑，設(shè)計(jì)流量為0.6m3/h（圖1）。

1.2 測定方法

土壤水溶性鹽總量采用5：1水土比重量法測定，pH采用2.5：1水土比懸濁液酸度計(jì)測定。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 試驗(yàn)區(qū)域劃分根據(jù)現(xiàn)場情況，選擇港城大道北側(cè)綠化帶為試驗(yàn)區(qū)域，每個(gè)處理及對照長度為50 m，寬度9m，共設(shè)8個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)內(nèi)均有獨(dú)立電磁閥控制本小區(qū)噴灌開關(guān)（圖2）。結(jié)合蔣庭菲等[12]的研究，北京地區(qū)4月草坪每日平均需水量約為2.7 mm。因此，本試驗(yàn)設(shè)置3組處理：處理1為2.0 mm/d，處理2為2.7 mm/d，處理3為3.4 mm/d。1組對照，對照及處理各重復(fù)2次。

1.3.2 測量噴頭出水流量隨機(jī)選擇5個(gè)噴頭，用塑料袋罩住噴頭，打開噴頭開關(guān)，讓噴出的水全部流人塑料袋中，確保不漏水，噴頭開啟1 min后關(guān)閉，將塑料袋內(nèi)接的水無損轉(zhuǎn)移至量筒內(nèi)，測得水量，計(jì)算得出噴頭出水量（ m3/h）。實(shí)際測得噴頭流量為0.4 m3/h。根據(jù)此流量，以確定每個(gè)處理噴頭開啟的時(shí)長。

1.3.3 澆水及取樣本試驗(yàn)自3月28日起至5月6日結(jié)束。采用智能化噴灌澆水方式，在手機(jī)APP內(nèi)設(shè)置好參數(shù)，噴頭可自動(dòng)開啟及關(guān)閉。處理1噴頭開啟時(shí)長為35 min，處理2噴頭開啟時(shí)長為46min，處理3噴頭開啟時(shí)長為58 min。3組處理每4d澆水1次，對照按照養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)每7d常規(guī)澆水1次。對照及處理取樣深度分別為0-20 cm和20-40cm，每個(gè)土壤樣品由3個(gè)取樣點(diǎn)混合而成。測定土壤水溶性鹽總量、pH。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水量下土壤水溶性鹽含量

圖3對比了不同灌水量（CK，2.0、2.7、3.4 mm/d）下0-20 cm土壤中的水溶性鹽含量。由圖3可以看出，隨著灌水量的增加，除CK外，各處理的水溶性鹽含量整體均呈下降趨勢并趨于穩(wěn)定，處理1水溶性鹽含量由3.59 g/kg降至3.05 g/kg，降鹽率為15.1%;處理2水溶性鹽含量由3.48 g/kg降至2.92g/kg，降鹽率為16.1%;處理3水溶性鹽含量由3.36g/kg降至2.90 g/kg，降鹽率為13.7%。說明智能化噴灌方式可有效降低土壤鹽分。4月26日的土壤檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CK水溶性鹽含量由3.27 g/kg上升至3.53 g/kg，有返鹽現(xiàn)象出現(xiàn)，5月1日降雨，鹽分又有所下降。處理2和處理3鹽分降至3.0 g/kg以下，呈持續(xù)下降趨勢，說明這2個(gè)處理能有效地抑制返鹽，處理2降鹽效果最佳。

圖4對比了不同灌水量（CK，2.0、2.7、3.4 mm/d）下20-40 cm土壤中的水溶性鹽含量，整體呈先降低再升高再降低的趨勢。在澆水初期鹽分有所下降，但4月12日和4月19日的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，鹽分又有所上升，CK鹽分上升最為明顯，4月26日檢測值達(dá)到最高，為3.61g/kg。4月26日以后鹽分又逐步下降，處理2與處理3后期水溶性鹽含量較為接近，由試驗(yàn)最初的3.4 g/kg降至3.0 g/kg。2.2不同灌水量下土壤pH的變化

圖5對比了不同灌水量下0-20 cm土壤pH的變化，0-20 cm土壤pH總體呈先升高再降低再升高的趨勢，CK的pH最大值為8.43，最小值為8.28;處理l的pH最大值為8.40，最小值為8.32;處理2的pH最大值為8.43，最小值為8.33;處理3的pH最大值為8.43，最小值為8.35。

圖6對比了不同灌水量下20-40 cm土壤pH的變化，20-40 cm土壤pH總體呈上升趨勢，CK的pH由8.29上升至8.80，處理l的pH由8.49上升至8.65，處理2的pH由8.62上升至8.75，處理3的pH由8.54上升至8.91。

3 小結(jié)

1）在不同灌水量條件下，0-20 cm土壤的水溶性鹽含量整體呈下降趨勢，2.7、3.4 mm/d澆水量情況下，鹽分下降至2.90 g/kg左右并趨于穩(wěn)定，并能較好地抑制返鹽。處理2降鹽率最大，達(dá)16.1%?？紤]到降鹽效果及用水成本，澆水量為2.7 mm/d時(shí)降鹽效果最好，且用水量少，成本最低。

2）在本試驗(yàn)灌水量條件下，對20-40 cm土壤的降鹽作用不明顯，并在試驗(yàn)中后期有返鹽的情況出現(xiàn)，0-20 cm土壤的降鹽效果優(yōu)于20-40 cm土壤。

3）在本試驗(yàn)灌水量條件下對pH無明顯降低作用，而且隨著氣溫的上升，pH總體有上升趨勢，20-40 cm土壤pH上升趨勢明顯。

4）本試驗(yàn)采用智能化噴灌系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)對灌溉系統(tǒng)遠(yuǎn)程化控制，實(shí)現(xiàn)了園林灌溉的自動(dòng)化、智能化和精準(zhǔn)化，降低了人工成本和管理成本，節(jié)水節(jié)能效果顯著，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)灌溉。

4 減少土壤返鹽的建議

1）合理安排用水。在土壤含鹽量較高的地區(qū)，為防止鹽分在植物主要根系分布層積累，用灌溉的方法來調(diào)節(jié)鹽分是非常重要的。要做到“凍水打透，春水給夠”，指的是在冬春2個(gè)返鹽季節(jié)中適時(shí)、適量進(jìn)行灌溉，達(dá)到對土壤鹽分的調(diào)控。一般打凍水的時(shí)間從霜降后根據(jù)墑情就可以陸續(xù)開始，春季澆返青水從3月上旬開始，連續(xù)2-3次澆透水。

2）科學(xué)施肥。苗木移栽后易受鹽堿危害，如施肥不當(dāng)，會(huì)加速苗木死亡。生產(chǎn)過程中增施有機(jī)肥，增加土壤對鹽分的緩沖能力。尿素在分解時(shí)造成局部強(qiáng)堿性反應(yīng)，所以施肥應(yīng)以施用有機(jī)肥料為主，最好不用尿素[13]。施肥方法上要掌握少量多次，隨水追施[14]。

3）合理排鹽設(shè)計(jì)。暗管排鹽是鹽堿土降鹽的主要方式。華北地區(qū)的調(diào)查研究表明，沙壤土和輕壤土，毛管水上升較高，水量大，容易返鹽。在一定條件下，地下水礦化度越高，土壤表層也易積鹽[15]。因此，在園林工程之初進(jìn)行暗管排鹽設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行全面分析，合理設(shè)計(jì)暗管埋深和間距。

4）中耕松土，切斷土壤毛細(xì)管，使鹽分不能上升到土表。鏟除積鹽較多的表土或以客土壓鹽，也可暫時(shí)緩解土壤的表層積鹽。

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作者簡介：陳慶斌（1986-），男，天津人，副高級工程師，主要從事土壤退化研究及治理T作，（電話）022-58883604（電子信箱）chenqingbin0820@126.com。