不同种植年限日光温室土壤盐分和养分变化研究

以山西省临汾市不同种植年限的蔬菜日光温室土壤为研究对象，分析了土壤有机质、碱解氮、硝态氮、速效磷、速效钾等养分指标的累积状况以及温室土壤电导率、可溶性盐、pH值的变化情况。结果表明，与大田土壤相比，温室土壤电导率和可溶性盐含量逐年增加，pH值下降，种植8a的日光温室土壤盐分累积量已接近黄瓜的生育障碍临界点；土壤养分均有不同程度的累积，尤其是土壤速效磷、硝态氮的累积严重；日光温室特殊的环境条件以及过量施用化肥是土壤盐分累积和养分富集的主要原因。     

积盐对设施栽培土壤酸度及酸组成的影响

[目的]探讨盐渍化对土壤酸度的可能影响,为了解设施栽培土壤的酸化过程提供依据。[方法]采集了不同酸化特征的设施栽培土壤、露天栽培土壤和自然酸性土壤等3类表层土壤和剖面分层土壤样品,通过化学分析和室内添加肥料盐及土壤洗盐模拟试验,比较研究设施栽培土壤、露天栽培土壤与自然酸性土壤中活性酸、潜性酸、盐基饱和度之间关系差异及其受土壤盐分积累的影响。[结果]与自然酸性土壤相比,设施栽培土壤的酸是人为输入式,其酸化主要发生在表层,土壤剖面呈自上而下下降。在相同交换性酸水平的条件下,设施栽培土壤的pH值最低,其次为露天栽培土壤,而自然酸性土壤的pH值相对较高。在相同土壤pH值的情况下,自然酸性土壤的盐基饱和度明显低于设施栽培土壤和露天栽培土壤,而设施栽培土壤的盐基饱和度高于露天栽培土壤;设施栽培土壤的交换性酸中活性酸组成比例高于自然酸性土壤。增加中盐的积累可显著降低设施栽培土壤pH值;设施栽培土壤的盐分淋洗过程在降低土壤盐分的同时也降低了土壤的活性酸(提高了土壤的pH值)。[结论]盐分的积累增强了设施栽培土壤中潜性酸向活性酸的转化,高量施用化肥不仅可直接通过酸性物质的输入促进土壤pH值的下降,同时由此引起的盐分也可在一定程度上进一步降低土壤的pH值。     

连续施用酸化粪水对土壤养分淋溶及重金属累积的影响

为探索连续施用酸化粪水对土壤养分淋溶及重金属累积情况的影响,采用新鲜粪水和酸化粪水,开展土柱淋溶试验。试验分别设置1个对照组、新鲜粪水和3个不同pH值（6.5、6.0和5.5）的酸化粪水,每个处理分别设置6次粪水淋溶。结果表明：施用新鲜粪水和酸化粪水均能增加土壤养分,施用新鲜粪水、pH值6.5、pH值6.0和pH值5.5的粪水后土壤总养分（N、P、K）的增长幅度分别为1%～40%、15%～66%和5%～21%,重金属Cu和Zn的增长幅度为4%～48%和4%～11%,重金属Cd和Pb的增长幅度为2%～14%和1%～18%;连续施用酸化粪水会使土壤pH降低、土壤电导率值升高以及土壤重金属不断累积,这也是导致土壤环境遭到破坏的风险因素,实际应用过程中应特别注意;建议每两季作物施用一次pH值为6.5的粪水;每三季作物施用一次pH值为6.0的粪水;每四季作物施用一次pH值为5.5的粪水。该研究通过对比分析连续施用新鲜粪水和不同pH值的酸化粪水后土壤养分和重金属浓度的变化,探讨了酸化粪水的还田效果,为连续施用酸化粪水的研究提供技术支撑。     

脱硫石膏施用下宁夏盐化碱土水盐运移特征

为定量描述脱硫石膏施用下盐化碱土土壤剖面盐分与淋洗水量的关系,通过室内土柱淋洗试验开展了脱硫石膏施用下不同淋洗水量对宁夏盐化碱土水盐运移影响的研究。结果表明:施用脱硫石膏对增加水分入渗和降低0—20cm土层土壤pH、盐分含量产生了积极影响,土壤脱盐率84.39%~95.41%,但较大水量的淋洗有可能会加剧土壤碱化。连续淋洗条件下,最大脱盐深度位于60—80cm土层。脱硫石膏施用下,0—20cm土层Cl~-、Na~+溶脱率随淋洗水量的增加变化不大,低淋洗水量下,SO_4~(2-)溶脱率低于Na~+和Cl~-,高淋洗水量下,3种离子溶脱率接近;20—40cm土层主要盐分离子溶脱率由大到小依次为Cl~-、SO_4~(2-)、Na~+,各离子脱盐率随淋洗水量的增加先增加较快后趋于平缓。当淋洗水量达到60cm时,SO_4~(2-)和Na~+在80—100cm土层累积,Cl~-则运移至100cm土层以下。     

高度集约化利用下蔬菜地土壤酸化及次生盐渍化研究-以南京市南郊为例

本文研究了在目前农田大量施用化肥及有机肥的情况下南京市南郊蔬菜地土壤pH和盐分含量的变化。研究结果表明:在露天农田土壤pH略有上升的基础上,南京市南郊大棚蔬菜地土壤的pH值比露天农田下降了约0.30~0.87,比第二次土壤普查时的露天蔬菜地下降了约0.12~0.52;同时,大棚蔬菜地土壤盐分累积也较为严重,主要表现为NO3-在土壤中的大量累积。     

淋洗水质和水量对宁夏龟裂碱土水盐运移的影响

为了探明龟裂碱土土壤剖面盐分分布与淋洗水质和水量的定量化关系,为宁夏引黄灌区龟裂碱土改良提供科学依据,通过室内土柱淋洗试验,开展了脱硫石膏施用下水质和水量对宁夏龟裂碱土水盐运移影响的研究。结果表明:脱硫石膏施用下龟裂碱土随着入渗时间的增加,累积入渗水量和湿润锋深度呈先急剧增加再缓慢增加的趋势,同一淋洗水量下入渗历时表现为黄河水沟水农田排水,淋洗水中的Na~+对龟裂碱土土壤入渗能力的影响较大;与土壤初始值相比,各处理0—20cm土层土壤pH值均有不同程度的降低,土壤脱盐率在79.53%~90.83%之间,阳离子溶脱率均表现为Mg~(2+)Na~+;利用农田排水淋洗龟裂碱土在降低0—40cm土层土壤全盐和主要盐分离子Na~+、Cl~-、Mg~(2+)、HCO_3~-含量方面效果较黄河水更为明显,淋洗水质对0—40cm土层Mg~(2+)和HCO_3~-溶脱率的影响表现为黄河水沟水农田排水。由于所用农田排水矿化度较低,农田排水淋洗处理土壤下层盐分聚积现象并没有比黄河水处理更明显。     

设施条件下氮肥对大青菜硝酸盐及土壤矿质氮累积的影响

采用田间实验研究了施用氮肥对设施条件下大青菜生长发育和产量,以及对土壤硝酸盐含量累积分布的影响。结果表明,在施氮肥0~500 kg hm-2范围内,氮肥施用量越大,产量越高,但到达一定量时,便不能再促进产量的提高,反而会引起减产。土壤铵态氮含量随着土壤剖面向下不断下降,表层的铵态氮含量较高,土壤硝态氮含量在整个土壤剖面的分布变化较小,但也是从表层向下处于一种缓慢减少的趋势,铵态氮的累积主要集中在上部土壤剖面,硝态氮的累积分布在整个土壤剖面,土壤硝态氮含量随施肥量增加而增加;氮肥施用量对硝酸盐含量有很大影响。在施氮肥0~700kg hm-2范围内,氮肥施用量越多,大青菜硝酸盐含量越高。     

基于电磁感应技术的棉田土壤电导率时空异质性研究

土壤剖面盐分的分布位置和含量的三维可视化研究,对干旱区盐渍化土壤定额灌溉具有重要意义。通过采集4个不同时期的土壤表观电导率数据和同步采集的土壤剖面样品的室内测定电导率数据,利用多元线性回归方法构建了土壤剖面不同土层实测电导率与表观电导率之间的反演模型,采用三维反距离权重插值法（3D-IDW）实现了土壤盐分的三维可视化,在此基础上研究了新疆干旱区膜下滴灌棉田土壤剖面盐分的时空变化。结果表明：表观电导率与实测电导率之间具有较好的相关性,基于表观电导率数据构建的实测电导率反演模型的决定系数（R2）在0.82～0.99之间;基于3D-IDW的三维可视化技术可高精度地展示出盐分在土壤剖面中的分布位置和含量,不同时期土壤电导率交叉验证的R2均大于0.75;土壤电导率的三维数据统计结果表明,由于灌溉、覆膜和揭膜活动等人为因素和气温、蒸发作用、地下水水位等自然因素的作用,不同时期土壤剖面盐分的分布特征和含量均存在较大的差异,3月份土壤剖面盐分分布类型为均匀型,0～100 cm土壤剖面的电导率范围为0.78～0.88 dS·m–1,6、7和10月份为表聚型,6月和10月份的盐分主要集中分布于0～20 c...     

不同淋洗模式下干旱区盐渍土改良效果分析

通过开展室外土柱模拟淋洗试验,选择间歇淋洗与连续淋洗两种淋洗模式,分析不同灌水总量和不同灌水频次相互组合条件下盐渍土的改良效果。结果表明:(1)灌水量相同情况下,间歇淋洗滤出液的电导率高于连续淋洗,间歇淋洗的淋洗效果好于连续淋洗;(2)灌水量不同条件下,滤出液体积随灌水量的增加而增多,灌水量越大盐分淋洗效果越好;(3)淋洗结束后,土壤pH值较淋洗前均有下降,与土壤盐分有相同的变化趋势;灌水量越大,脱碱效果越好。在本试验条件下,盐分淋洗效果以15L分3次给水的间歇淋洗方式最优,淋洗效率为11.58g/L,土壤pH值均由8.42下降到8.07。可供制定维持农田水盐平衡的节水灌溉制度以及盐碱地改良参考。     

脱硫石膏糠醛渣对碱化盐土入渗及盐分离子的影响研究

针对甘肃白银碱化盐土质地黏重、透水性差、难以改良利用等瓶颈问题,在统一施用有机肥30 t hm-2的基础上,采用灌溉淋洗及施用脱硫石膏、糠醛渣进行改良。通过室内土柱入渗试验,研究施用改良剂对碱化盐土的入渗率、累积入渗量、湿润锋随时间的变化规律及盐分离子的影响。试验结果表明:改良措施对土壤入渗和盐分离子动态影响显著,在统一施用脱硫石膏30 t hm-2、糠醛渣7.5 t hm-2和有机肥30 t hm-2的条件下,处理后土壤任意时刻入渗率、湿润锋推进距离、累积入渗量与入渗时间呈幂函数关系;pH值、碱化度、全盐含量显著降低,Na+、CO32-、HCO3-含量显著降低。     

水质和体积质量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响

以松嫩平原典型碱土为研宄对象,采用承压水、潜水及蒸馏水模拟的雨水3种水源,分别在6种体积质量(容重)下测定了土壤饱和导水率和淋洗液的电导率及pH,分析了水质和体积质量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响以及饱和导水率与淋洗液电导率和pH值间的关系.结果表明:碱土饱和导水率随测定用水电导率的增加而升高;采用承压水和潜水测定时,碱土饱和导水率随土壤体积质量的增加而降低;采用蒸馏水测定时,饱和导水率在1.08～1.33 g/cm~3体积质量范围内均为0.11mm/d,而当体积质量>1.42g/cm~3时,饱和导水率均为0 mm/d;淋洗液的电导率和pH值随着测定用水电导率的逐渐增加而不断降低;采用潜水和承压水测定时,淋洗液的电导率和pH值随体积质量的增加而升高,用蒸馏水测定时,淋洗液的电导率和pH值不随体积质量的变化而改变;淋洗液电导率和pH均随饱和导水率增加而降低,且二者与饱和导水率均呈指数关系,碱土饱和导水率越高其盐分淋洗效果越好.     

施肥对设施菜地土壤硝态氮累积及pH的影响

在甘肃武威市设施栽培条件下,通过田间小区试验研究了不同施肥量及肥料种类（化肥、有机肥、有机＋无机）对设施土壤硝态氮累积、硝态氮在土壤剖面运移及土壤pH值变化的影响。结果表明：施氮量和肥料种类对土壤硝态氮的累积和淋溶均有较大的影响,随施氮量的增加,土壤剖面硝态氮累积量增加,其中对0～20cm土层硝态氮累积量的影响最为显著;在同等施氮量时,单施无机肥处理（NPK）、有机无机肥减半配施处理（1/2MNPK）、单施有机肥处理（M）,在40～150cm土层硝态氮的累积量分别为267.33、211.94、125.72kg.hm-2,表明只施用化肥较有机肥、有机肥与化肥配施更易造成土壤硝态氮淋溶并在深层累积。将农户习惯施肥量（MNPK）减半后施用（1/2MNPK）对蔬菜产量没有影响,并且显著减少了硝态氮在土壤中的累积,表明当地农户设施栽培肥料施用量过高,不仅造成肥料利用率低,栽培成本高,还可能给地下水位较浅的地区带来环境污染的风险。此外,土壤硝态氮含量与pH值呈极显著负相关关系,表明硝态氮在土壤中大量累积会造成土壤pH值的下降。     

保护地蔬菜栽培对土壤盐分积累及pH值的影响

对辽宁省沈阳市于洪地区保护地土壤盐分含量及其离子组成和土壤pH值进行测定分析,研究保护地蔬菜栽培对土壤盐分和土壤pH值的影响.结果表明,保护地土壤的盐分含量和电导率均明显高于露地土壤,露地土壤平均盐分含量为0.29 g/kg,露地改为保护地10年左右土壤的平均含盐量上升至1.56 g/kg,相应的EC值达到0.53 mS/cm,已超过作物的生育障碍临界点(EC＞0.50 mS/cm).保护地土壤酸化趋势明显,建成保护地栽培蔬菜6年,土壤pH值从6.50降低至5.50以下,超过了蔬菜出现生理障碍的临界土壤pH5.52,保护地土壤NO-3,SO2-4,Cl-和Ca2+,Mg2+,K+,Na+等盐分离子含量均较露地土壤大大增加,但HCO-2则低于露地土壤;保护地土壤pH值的下降与NO-3,SO2-40,Cl-的大量积累关系密切,而全盐中Ca2+,Mg2+,Na+相对比例的下降在土壤pH值下降的过程中也起着重要作用.     

不同利用年限蔬菜温室土壤性质垂直变化研究

为了进一步摸清温室土壤性质的垂直变化与蔬菜作物生长的关系,采取野外调查、实验室分析等方法.对不同利用年限温室土壤的主要肥力指标进行综合研究,结果显示蔬菜温室土壤次生盐渍化、酸化、硝酸盐含量与利用年限呈正相关.温室土壤全盐含量自上而下呈现出高-次高-低-中的变化规律,盐分主要集中在根系密集的0-40cm土层;耕层土壤全盐量变幅在1.3~5.7g/kg之间,平均为3.2g/kg,属重度盐害.中度盐害程度以上(总盐>2.0g/kg)的占调查对象的75%,全剖面中,随着土层的下移,盐害程度逐渐降低.耕层pH均值7.96,与对照相比,下降0.61个单位.60-80cm的土层pH均值8.3,呈碱性,与对照相比,平均下降0.27个单位,温室土壤0-80cm内pH值呈不同程度的下降,有一定的“弱酸化”现象.耕层土壤硝酸盐平均高达63.3mg/kg,是对照的5.5倍,60-80cm土层硝酸盐则是对照的6.8倍.全土壤剖面硝酸盐淋洗现象明显.除特殊的温室环境影响外,主要归因于有机肥用量少,过量或偏施化肥,常年连作,不合理灌排等.     

白银市日光温室土壤养分累积特征及重金属污染现状评价

以甘肃省白银市的日光温室土壤为研究对象,调查分析了土壤剖面养分累积状况和土壤电导率、pH值的变化;对土壤重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni含量进行了测定,采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对土壤重金属的环境质量状况进行了评价。结果表明,日光温室土壤有机质、硝态氮、速效磷和速效钾含量显著高于农田土壤,其中速效磷在0-40 cm土层和速效钾在0-60 cm土层累积尤为明显。温室栽培条件下土壤电导率高于农田土壤,雒家滩温室土壤表层EC值为0.94 mS·cm-1,超过蔬菜的生育障碍临界点（EC〉0.50 mS·cm-1）。大部分温室土壤Cd含量超过国家土壤环境质量三级标准,其中雒家滩温室土壤Pb、Zn、Cd、As含量超过温室蔬菜地土壤环境质量评价标准（HJ 333—2006）限量值。根据各重金属的单项与综合质量指数,靖远日光温室土壤环境质量为2级,属于尚清洁水平,而雒家滩和重坪日光温室土壤环境质量为3级,属于超标水平,不适宜发展无公害蔬菜。     

不同生物炭对南疆盐渍土盐分离子淋洗效果的影响

为探究不同生物炭添加对盐渍化土壤盐分及离子淋洗效果的影响。采用室内土柱模拟试验,在土壤表层(0-10 cm)添加比例为0.5%的猪粪(PMB)、棉秆(CSB)和玉米秸秆(MSB)生物炭,淋洗过程分为急降(P1)、缓降(P2)和稳定(P3)3个阶段,通过测定淋洗速率、流量、累积浸出阴阳离子浓度、土壤剖面含水率和土壤剩余可溶性离子的含量来探究不同生物炭对南疆盐渍土盐分离子的淋洗效果。结果表明:与未添加生物炭处理(CK)相比,生物炭的施用能提高各阶段淋洗液的流量和淋洗速率,在电导率快速下降阶段CSB处理流量提高20%,PMB处理淋洗速率提高29%,MSB处理最先使EC值降低到5 mS/cm,但对离子的去除能力提升较小。生物炭的施用对各阶段离子淋出先后顺序有一定影响,即促进Ca²⁺、Na⁺、SO₄^2-和Cl^-淋出,抑制K⁺淋出。淋洗结束时,生物炭均能显著降低土壤残余含盐量。CSB处理可提高表层土壤保水能力,使得钠吸附比(SAR)始终保持较低水平且对土壤中残余阴离子洗脱效果最好。表明CSB处理是一种非常有潜力的土壤改良剂。研究结果可为南疆盐渍化土壤改良提供理论参考。     

基于电磁感应研究新疆土壤盐分三维空间变异对季节的响应

为了获得新疆典型区域不同季节土壤盐分的三维特征,该研究以新疆伊犁地区典型地块为研究区域,将电磁感应式土壤表观电导率快速测定技术作为基础,建立了基于土壤表观电导率数据不同季节的区域尺度剖面分层土壤盐分精确解译模型,获得了剖面土壤盐分含量信息,并以此为数据源采用反距离权重空间数据插值方法评估了研究区不同季节三维土壤盐分空间变异特征,探索了三维土壤盐分变化对不同季节的响应特征。研究表明:研究区秋、春两个季节各土层土壤盐分含量的变异系数在1.223~1.636之间,均表现为强度变异性,秋季土壤盐分含量的变异性随着土层深度的增加而减小,而春季土壤盐分含量的变异性随着土层深度的增加而增大。秋、春两个季节研究区大部分区域土壤盐分含量比较低,土壤盐分含量高值区域主要集中在研究区的西北、西南及中部地区,并且表现出次年春季的盐渍化程度及盐土所占比例比前一年秋季明显加重。利用电磁感应式土壤表观电导率快速测定结合三维反距离权重方法,对区域不同季节土壤盐分三维空间变异特征解析的精度分别达到相关系数为0.887和0.862。研究结果将为解译与评估干旱区三维土壤盐分特征随季节变化提供可靠的理论依据和技术方法。     

设施土壤盐分的累积、迁移及离子组成变化特征

通过对我国不同地区设施栽培现状的野外调查和取样分析,研究了设施栽培条件下土壤盐分的累积、迁移及离子组成变化特点。结果表明:1)设施栽培条件下,土壤含盐量的变化幅度大,且均明显高于露地土壤,各研究区域内已有40%8～9%的土壤含盐量超过了作物正常生长的临界浓度。2)设施栽培的可持续利用周期较短,连续种植到4年左右的设施土壤,其耕层盐分的累积量可达到作物的生长障碍临界点,之后因设施使用率的下降以及采取的措施而有所降低,但仍高于露地土壤。设施连续使用会导致土壤环境质量的不断恶化。3)设施土壤剖面(0100.cm)盐分含量均高于相邻露地,盐分含量随土层深度增加而降低,其中耕层(020.cm)的盐分含量显著高于其下各层;盐分离子在土壤剖面的运移同时存在着明显的向底层迁移和向表层聚集两种方式,但以表聚为主;此外,盐分离子的大量累积和向底层迁移,特别是NO3-的淋溶已严重影响到部分地区的地下水水质。4)设施栽培后,土壤中的NO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+均有不同程度的累积,阴离子以NO3-和SO42-为主,阳离子以Ca2+为主。盐分的大量累积以及某些离子的相对富集在一定程度上引起了作物养分的供需失衡、土壤酸化、棚室内CO2供应不足等生产问题。     

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。     

考虑可动-不动水体假设的河套灌区适宜秋灌定额UBMOD模拟

针对土壤盐分物理非平衡运移定量描述的问题,为了探究内蒙古河套灌区根系层盐分累积与淋洗规律及适宜秋灌定额,该研究考虑可动-不动水体假设,构建UBMOD水盐运移模型,模拟分析了河套灌区永联试验区根系层土壤盐分累积与淋洗规律,探究不同水文年型、不同灌溉定额、不同灌溉水矿化度与不同秋灌定额条件下永联试验区根系层土壤盐分的淋洗规...