轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响

2007 年8 月在江苏省宜兴市采集10 个典型大棚土壤及其邻近露地蔬菜地土壤调查其离子组成和电导率, 并选择2 个土壤具有次生盐渍化特征的大棚研究轮作(蓖麻-白菜-蓖麻、辣椒-白菜-辣椒)对土壤电导率(EC)和离子组成的影响。结果表明, 大棚蔬菜地土壤EC 显著高于露地蔬菜地土壤, 20%的大棚土壤已发生次生盐渍化(EC>500 μS·cm^-1); 大棚土壤的SO₄^2-、NO₃^-离子浓度显著高于露地蔬菜土壤, 说明SO₄^2-、NO₃^-是影响大棚次生盐渍化的主要离子。2 年3 茬大棚蔬菜地轮作试验结果表明, 蓖麻-白菜-蓖麻轮作导致土壤EC 下降5%, 辣椒-白菜-辣椒轮作使土壤EC 下降33%, 表明后者对土壤次生盐渍化改良效果优于前者。两轮作系统盐分离子累积差异主要在于SO₄^2-, 辣椒-白菜-辣椒轮作能降低土壤SO₄^2-的累积, 而蓖麻-白菜-蓖麻轮作则不然。建议根据次生盐渍化土壤主控盐分离子以及不同作物对盐分离子吸收累积偏向性选择合适的轮作系统, 实现轮作改良次生盐渍化最佳效果。     

滇池流域大棚土壤硝酸盐累积特征及其对环境的影响

对滇池流域主要大棚土壤的分析结果表明：随着大棚年限的增长，土壤剖面(0～60 cm)土层中硝态氮在不断累积，加重了土壤次生盐渍化；大棚内0～20 cm、20～40 cm土壤硝态氮含量与全盐的相关性均达极显著水平。同时对大棚区的地下水、地表水的分析结果表明：地下水中NO^-₃含量与土壤NO^-₃含量呈正相关，相关系数为0.945^**，大棚种植区土壤的NO^-₃累积严重威胁地下水环境；地表水中的总氮含量与大棚土壤NO^-₃含量的相关性很好(r=0.994^**)，大棚种植区土壤的NO^-₃累积将加重滇池面源污染的负荷。     

民勤绿洲盐生草生境土壤盐分特征及离子组成

对民勤绿洲盐生草周围不同距离范围内的总体盐分状况、盐分离子组成及离子之间的相关性进行了研究。结果表明,盐生草具有一定的聚盐作用,在其周围形成了一定的"盐岛"效应。在距盐生草0-60 cm范围内,土壤剖面中的土壤盐渍化程度随土层的加深而加重,土壤阴离子主要有Cl^-和SO₄^2-,阳离子主要有Na⁺和Ca²⁺,土壤盐分主要是氯化钠、氯化钙、硫酸钠和硫酸钙,其次是氯化镁和硫酸镁。其中在盐生草周围0-40 cm范围内,垂直剖面0-20 cm土层土壤全盐含量为0.98~1.52 g/kg,属于非盐渍化土壤,20-40 cm土层土壤全盐含量达到了2.25~2.30 g/kg,属于轻度盐渍化土壤,40-60 cm土层土壤全盐含量达到了3.10~3.16 g/kg,属中度盐渍化;在距盐生草60 cm处,垂直剖面0-40 cm土层土壤全盐含量为0.83~1.86 g/kg,属非盐渍化,40-60 cm土层土壤全盐含量达到了2.43 g/kg,属轻度盐渍化。除HCO₃^-外,土壤盐分含量与各盐分离子之间均呈极显著正相关。     

克拉玛依人工碳汇林区景观地球化学特征与规律

以克拉玛依人工碳汇林区的土壤可溶性盐分离子、地下水矿化度和植被为研究对象, 综合运用描述性统计和相关性分析等方法, 研究其景观地球化学特征, 旨在通过对克拉玛依人工碳汇林区的景观地球化学特征的研究, 为这一地区盐渍化土壤改良和沙漠化防治提供理论依据。结果表明: 克拉玛依人工碳汇林区土壤Cl^-、SO₄^2-、Ca²⁺在0~80 cm范围内变异系数较大, 80~100 cm范围内, 土壤总盐和各离子变异系数相对较小; 盐分表聚现象严重; 该地区盐土类型主要是硫酸盐型, 其中SO₄^2-和Na⁺+K⁺为土壤可溶性盐的主要成分。研究区地下水呈弱碱性, 除HCO₃^-外, 其他离子和矿化度表现出较强的变异性; 地下水的化学类型主要为Cl·SO₄-Na, 矿化度和Cl^-、SO₄^2-、Na⁺+K⁺相关系数较为显著。种植人工碳汇林后, 除土壤HCO₃^-含量有轻微上升外, 其他离子均有所下降, 其中SO₄^2-含量的降低趋势最为明显。俄罗斯杨林分土壤含盐量随种植年限的增长明显降低, 种植后的土壤盐渍化状况有明显改善。     

设施园艺土壤的盐化与治理对策

对山东设施园艺土壤盐分状况进行了调查分析，结果表明：设施栽培土壤盐化的主要原因是连年施肥量的增加，使设施内比设施外土壤盐分高，一般为露地的1.34～3.74倍，尤其是3～5年棚龄出现积盐高峰，电导率平均1.21 ms/cm，高者达4.06 ms/cm；同时，土壤盐分离子也均有不同程度增加，其中K⁺、Ca²⁺、SO^2-₄与NO^-₃增幅较大，大多为对照(露地)的2.1～21.5倍。该文探讨了设施园艺土壤盐化的原因，为持续稳定利用提供了参考。     

塔里木盆地西南缘典型灌区土壤盐渍化特征分析——以塔吉克阿巴提镇为例

在野外GPS定点定位调查、土壤样品分析的基础上,借助Excel和ArcGIS9.3等软件,对新疆自治区喀什市岳普湖县塔吉克阿巴提镇0-30cm土层的盐离子特征、灌区土壤盐渍化现状及空间分布特征进行了分析。结果表明,0-30cm土层土壤中的离子以Cl^-,SO₄^2-,Na⁺,Ca²⁺为主Na+与Cl^-呈极显著正相关关系,相关系数为0.98,HCO₃^-与其它6种离子(Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Cl^-,SO₄^2-)呈负相关关系受灌排系统影响较大的农田0-30cm土壤中Cl^-/SO₄^2-比值远小于不受灌排系统影响的荒地农田和荒地0-30cm土壤中的Cl^-/SO₄^2-比值与总盐呈正相关关系,相关系数依次为0.68和0.32。现阶段对塔吉克阿巴提镇灌区农业危害最严重的是氯化物-硫酸盐盐渍化土,硫酸盐盐渍化土表现为盐渍化土地向非盐渍化土地转变的过渡类型非盐渍化农田及轻度盐渍化农田主要分布在开垦较早,灌排系统畅通的区域,灌排系统不畅通的区域仍然处于脱盐缓慢或持续积盐的状态。     

Cl-、SO42-在酸性土壤中对铝电极电位的影响及其差异

盐分是土壤腐蚀的一个重要影响因素,业已证明,土壤盐分尤其有Cl^-存在时,能加速土壤腐蚀反应^[1,2]。Cl^-、SO₄^2-是土壤中常见的盐分阴离子,它们不但能破坏金属表面的氧化膜,同时由于Cl^-、SO₄^2-都具有特性吸附能力,有可能直接参与腐蚀反应过程。     

溶质类型与矿化度对半干旱盐渍化地区果园土壤水分有效性的影响

盐渍化土壤水分有效性是制约土地生产能力的关键因素之一。研究不同盐分类型及矿化度的盐溶液对土壤水分有效性的影响, 可为微咸水合理灌溉以及促进土壤生产潜力的发挥提供科学依据。本研究采用离心法在室内研究了脱水过程中灌溉水的溶质类型(NaCl和Na₂SO₄)与矿化度(0、1 g·L^-1、3 g·L^-1、5 g·L^-1、10 g·L^-1)对半干旱盐渍化地区果园土壤水分有效性的影响。结果表明: 不同矿化度的NaCl和Na2SO4处理均可使田间持水量、暂时萎蔫系数、永久萎蔫系数、迟效水和无效水较对照有所降低。不同矿化度的NaCl处理以及1 g·L^-1的Na₂SO₄处理土壤全有效水和速效水都较对照增加, 3 g·L^-1、5 g·L^-1和10 g·L^-1的Na₂SO₄处理土壤全有效水和速效水都较对照减小。不同矿化度的NaCl和Na₂SO₄处理均可使土壤通气孔隙和毛管孔隙相对减少, 非活性孔隙增大, 其中矿化度为5 g·L^-1的NaCl和Na₂SO₄处理对其影响最为明显, 通气孔隙分别较对照减小16.8%和14.8%, 毛管孔隙分别较对照减小5.2%和6.5%, 非活性孔隙分别较对照增加15.7%和14.4%。NaCl对于土壤比水容量和毛管断裂的延迟效果比NaSO₄明显。且土壤溶液盐分含量增加, 土壤持水能力下降、供水性能增加而土壤抗旱性降低。     

北京市通州区果园土壤盐碱化特征

[目的] 探究京郊土地利用方式改变后土壤含盐量、盐分分布及碱化特征，为该区及类似地区土壤盐渍化改良利用和果树经济效益的提升提供科学依据。 [方法] 以北京市通州区原农田调整为果园(梨、樱桃、葡萄、苹果、桃)土壤为研究对象，测定土壤0-20 cm和20-40 cm深处全盐量、主要离子组成、pH值、电导率、碱化度等指标，利用描述性统计、相关性分析方法进行数据分析。 [结果] ①研究区土壤阳离子以Na⁺为主，阴离子以HCO^-₃为主，全盐含量0.83~5.39 g/kg，pH值 7.45~8.23，碱化度1.52%~12.77%，电导率0.1~2.37 mS/cm。 ②水平方向主要为中等强度变异，垂直方向无显著差异。 ③全盐量与电导率呈极显著的线性正相关关系(R²=0.864)。 [结论] 北京市通州区果园土壤盐分离子呈表聚积累，总体呈碱性，应及时采取相应措施提升土壤肥力，形成生态良性循环。     

云南设施土壤盐分累积特征研究

研究了云南不同区域、不同种植年限的大棚设施土壤的盐分累秘特征.结果表明:云南设施土壤耕层盐分含量为0.50～4.22 g/kg,平均为1.76 g/kg;大棚种植年限长的地区,土壤表层盐分含量累积明显;随着大棚种植年限的延长,盐分含量、EC值呈上升趋势;随着土壤层次的加深,盐分含量、EC值逐渐降低;Na离子(交换性Na和可溶性Na)不是导致设施土壤盐害的决定性因素.     

黄河三角洲地区浅层地下水与耕层土壤积盐空间分异规律定量分析

为研究黄河三角洲地区地下水作用条件下耕层土壤的积盐规律，运用GIS和地统计学的原理与方法，结合地下水埋深的空间分布以及临界埋深的划分标准对研究区域进行分区，并从空间尺度对各分区地下水矿化度与耕层土壤积盐规律进行了定量分析。结果表明：地下水埋深、矿化度和耕层土壤盐分均属于中等变异强度，在东西方向和南北方向上均具有2阶的趋势效应；受结构性因素和随机性因素的共同作用，地下水埋深呈中等的空间自相关性，地下水矿化度与耕层土壤盐分呈弱空间自相关性；耕层土壤盐分与地下水矿化度的空间分布具有一定的相关性，与地下水埋深呈负相关性。对空间尺度上的地下水矿化度与耕层土壤盐分定量分析结果表明，耕层土壤积盐与地下水矿化度呈极显著的相关关系，而地下水埋深增加使其相关性减弱，采用分区研究法使地下水矿化度对耕层土壤积盐规律分析更加客观准确。该结果对研究黄河三角洲地区土壤盐渍化的发生机理以及预测与评估该地区土壤盐渍化的发生发展具有重要意义。     

碳调节剂降低次生盐渍化土壤中可溶性盐含量的可行性

【目的】设施土壤次生盐渍化主要是由于氮肥施用过多造成的硝酸盐在表土中的累积。本研究根据碳/氮互作原理,向次生盐渍化土壤中添加碳调节剂(秸秆+腐解菌),探讨其降低土壤可溶性盐含量的可行性。【方法】碳调节剂主要以小麦成熟期秸秆磨成粉加入快腐菌剂制成。采用盆钵试验方法,土壤盐分动态试验在每盆2.5 kg土壤中添加150 g碳调节剂,调节剂用量试验在每盆中添加0(CK)、 30(T1)、 60 (T2)、 90(T3)、 120(T4)、 150(T5)和180 g/pot(T6)碳调节剂,进行短期(7 d)和长期(90 d)培养,并在培养过程中测定土壤溶液的电导率、 可溶性盐含量及离子组成。【结果】盐分动态试验监测结果表明,土壤中加入碳调节剂后,明显增加了起始电导值,随培养进行,电导值不断下降,呈二项式关系(y=0.0138x2-0.2681x+3.7768,r=0.9966**),7 d以后基本趋于稳定。碳调节剂用量试验结果表明,培养7 d后,添加碳调节剂的所有处理其水溶性盐含量均较对照有极显著下降,下降幅度随调节剂用量的增加而增加。培养90 d后,添加碳调节剂的各处理土壤水溶性盐呈现进一步下降趋势。与培养7 d时相比,T3和T4处理降幅最为明显,其中T4处理在培养7 d已降低23.82%的基础上又降低了9.14%,总降幅达到32.96%,该结果说明碳调节剂的加入,其长期效应也是不可忽视的。无论是短期培养还是长期培养,只要加入碳调节剂,土壤溶液中的硝酸根浓度均明显下降,最多可使硝酸根浓度降低97.10%,这些结果说明,通过向次生盐渍化土壤中加入碳调节剂来降低硝酸根含量的方法是可行的。碳调节剂还可大幅增加土壤速效钾的含量,其中T6处理使土壤水溶性钾浓度提高了近10倍,但对速效磷的补充有限。长期培养90 d,速效氮、 磷、 钾养分的变化与短期培养7 d相似,只是铵态氮和硝态氮进一步明显减少。【结论】综合考虑经济效益,理论上碳调节剂用量在36 g/kg(T3处理)和48 g/kg(T4处理)之间较为合适,但实际田间用量需经过大田生产过程加以进一步验正。     

红壤坡耕地耕层土壤质量特征及障碍因素研究

为探究红壤坡耕地耕层质量特征及其障碍因素,通过野外调查、资料查阅及室内土壤理化性质分析等综合性研究手段,对江西红壤坡耕地耕层土壤质量统计特征、演变特征及主要障碍因素进行分析。结果表明:(1)红壤坡耕地田面坡度主要分布在2~16°之间,耕层平均厚度13.40 cm,有效土层厚度平均88.30 cm,土壤容重平均为1.17 g/cm~3;耕层土壤有机质平均含量19.37 g/kg,土壤pH值平均5.36。(2)红壤坡耕地耕层质量近20年有明显提高,田面坡度从6°降至4°,耕层厚度从13.68 cm增至16.42 cm;耕层土壤有机质含量24.63 g/kg,提高33.93%,全氮、有效磷和速效钾含量分别增加10.53%、230.98%、44.18%。(3)红壤坡耕地低产耕层土壤质量的主要障碍因素是土壤养分贫瘠化、粘重化和酸化;花生和木薯低产耕层的土壤容重和粘粒含量均大于高产耕层,而土壤孔隙度、田间持水量、有机质含量及pH值均小于高产耕层,表明高产坡耕地耕层土壤质量优于低产坡耕地。研究结果可为江西红壤坡耕地耕层质量改善和合理耕层构建提供科学参考。     

杨凌地区大棚土壤硝态氮累积效应研究

通过调查不同棚龄大棚土壤硝态氮含量的变化,研究了杨凌大棚蔬菜生产中的土壤硝态氮累积特性,结果显示:大棚蔬菜土壤硝态氮含量显著高于露天菜地和拱棚土壤,反映出过高的氮肥投入,各棚龄土壤均表现出明显的硝态氮表土累积。随着棚龄的增加土壤硝态氮及总盐含量呈增加趋势,土壤pH值则表现为逐渐下降,不合理的施肥将导致短龄大棚土壤硝态氮及总盐含量急剧上升而超过长龄大棚土壤;在番茄生长周期内随生育期延长硝态氮在土壤中累积量逐渐增大,但总盐含量变化并不明显。硝态氮在土壤中的迁移,导致土壤底层硝态氮也大量累积。     

碱化盐土掺砂对土壤理化性状和玉米产量影响的研究

为解决内蒙古河套平原黏性碱化盐土土壤黏重,作物难以正常生长、产量低下等问题,对河套平原黏性碱化盐土进行了土壤耕层(0~20 cm)掺砂的土壤改良试验,研究掺砂对土壤理化性状和玉米产量的影响。结果表明:试验区土壤掺砂可以降低土壤容重,改变土壤机械组成和土壤质地,提高了黏性碱化盐土的通气孔隙度,改善土壤的通气透水性,降低土壤全盐量和碱化度,有效改善玉米生长环境,提高了玉米的产量。掺砂20%处理的土壤容重从1.64 g/cm3(CK)降低到1.49 g/cm3,土壤通气孔隙度从8.57%提高到18.17%,达到正常范围,使土壤砂粒、粉粒、粘粒含量比例趋向适中,土壤质地由壤质黏土转变为黏壤土,土壤全盐量下降了13%,碱化度降低了21%,玉米产量提高了301%。综合分析,掺砂20%处理对当地碱化盐土改良效果较为适宜。     

秸秆焚烧对不同耕层土壤酶活性、微生物数量以及土壤理化性状的影响

以秸秆焚烧后覆盖的耕层土壤为对象,研究秸秆焚烧对不同耕层土壤酶(过氧化氢酶,磷酸酶,脲酶和多酚氧化酶)活性、微生物数量的影响,并探讨土壤有机质含量、含水量、速效养分、微生物数量的增减程度与土壤酶活性增减程度的相关性。结果表明:过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和多酚氧化酶活性在焚烧秸秆后有不同程度的降低,其中耕层0-2cm,2-5cm土壤酶活性在焚烧前后都形成极显著性差异,5-13cm耕层的酶活性变化较小,13-20cm耕层的酶活性没变化。在微生物数量方面,焚烧秸秆导致0-2cm耕层的微生物数量大幅度减少,减少程度在80%左右,2-5cm耕层的微生物数量也有43%～52%的减少,5-13cm和13-20cm耕层的微生物数量没有变化。相关性分析表明,只有脲酶活性的降低程度与速效磷含量的增加程度达到显著相关,相关系数是0.959*。多酚氧化酶活性的降低程度与细菌、放线菌、真菌数量的降低程度均呈极显著相关性,相关系数分别是0.998**,0.999**,0.998**。同时脲酶活性的降低程度与细菌、放线菌、真菌数量的降低程度均呈显著相关性,相关系数分别是0.977*,0.974*,0.954*。     

吉林玉米带现行耕作制度对黑土肥力退化的影响

该文从“体质”和“体型”两个方面探讨了吉林玉米带现行耕作制度对土壤肥力退化的影响。结果表明,现行的耕作制度下,土壤剖面中耕层与犁底层的界面为“波浪型”,而每年进行秋翻的玉米田,其耕层与梨底层的界面为“平面型”。“波浪型”犁底层的土壤容重、三相组成与“平面型”剖面相比有明显差异,而耕层中有机无机复合体及其有机碳分布特征无明显差异,与底层土壤有较大差异。但由于“平面型”剖面耕层的有效土量是“波浪型”有效土量的2倍,因此,在生产上“平面型”剖面土壤保水性能、玉米产量等多方面都普遍优于“波浪型”土壤。吉林玉米带黑土肥力退化的主要原因是耕层有效土量过少。     

种植年限对设施大棚土壤次生盐渍化与酸化的影响

以京郊设施大棚为研究对象,分析了不同种植年限设施大棚土壤盐分含量、离子组成和pH值状况。结果表明,新建设施大棚在第3或第4年就出现了土壤次生盐渍化,5年以上的老设施大棚土壤电导率超标(0.5 m S·cm~(-1))率远高于新建设施大棚。设施大棚土壤盐分在0~20 cm表聚明显,盐分含量随着土层的加深而逐渐降低。盐基离子以SO_4~(2-)为主,其次是C~(2+);盐基离子含量大小顺序:阳离子为Ca~(2+)Na~+K~+Mg~(2+);阴离子为SO_4~(2-)HCO_3~-Cl~-。设施大棚土壤pH值随着种植年限的延长而下降;连续种植15年后,设施大棚土壤盐分平均增加了1.25倍,pH值平均下降9.3%。土壤次生盐渍化与酸化两者伴随出现,已成为限制设施生产可持续发展的重要障碍。     

辽宁设施栽培土壤盐分累积变化规律研究

对辽宁省主要设施栽培地区土壤盐分累积变化规律的凋查研究结果表明：（1）设施栽培土壤盐分含量和电导率较露地土壤有明显增加，且变化幅度较大，是露地的2.0～6.0倍。沈阳、北宁两地设施土壤的盐分含量分别为1347.48mg／kg（CV=59.3％），1274.25mg／kg（CV＝40.5％）。（2）设施土壤连续种植到4年左右为盐分累积的高峰期，此时土壤的平均含盐量为1861.28mg／kg，EC值为0.53mS／cm，已超过所种作物的生育障碍临界点（EC〉0.5mS／cm）。此后，盐分含量因设施使用率的降低及采取的相关措施而有一定程度的降低。（3）设施土壤各盐分离子的含量均较露地土壤大大增加，盐分的累积以NO3^-、SO4^2-和Ca^2＋的相对富集为主要特征。（4）盐分在设施土壤中的运移同时存在着向下迁移和向表层聚集两种方式，且以表聚为主。各盐分离子的含量随土层深度的增加而降低，NO3^-、CI^-、Ca^2＋、Na^＋的累积迁移量较大，在0～100cm各土层内的含量都高于对应露地层次，其中，硝酸盐的大量累积和向下迁移势必对环境造成不利影响。     

流沙地表层土壤化学性质对免灌造林的响应——以古尔班通古特沙漠明渠防护林为例

[目的]在免灌造林措施下,研究不同种植年限梭梭林下土壤化学性质的变化,为防护林生态工程建设提供理论依据。[方法]对古尔班通古特沙漠明渠无灌溉条件下防护林地表层的土壤化学性质进行测定,分析林地土壤的结皮层、0—10cm层,10—20cm层土壤盐分和养分的动态变化规律。[结果]建立梭梭防护林后土壤的pH值和全盐量均高于流沙地,土壤碱化趋势比较明显;随种植年限的增加,各层土壤pH值和全盐量均表现出先增加后减小的趋势,8大离子的含量呈增加的趋势,土壤pH值、全盐量和8大离子由表层向下递减。随种植年限的增加,各层土壤有机质含量先增加后缓慢减小,土壤全N,P和速效P,K呈现总体增加,全K呈减小的趋势,速效N呈先增加后减小的趋势,同样有向下骤减的趋势。[结论]防护林建设有利于风沙土的发育,土壤质量状况逐年改善。