王 亮,劉恩玲,宋建利
(溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州 325006)
浙江省地少人多,土地資源嚴(yán)重匱乏,海涂資源豐富,幅員廣闊,據(jù)灘涂資源調(diào)查結(jié)果,全省灘涂資源面積為26.07 萬(wàn)hm2,2011年開(kāi)始5年內(nèi)計(jì)劃圍墾海涂7 萬(wàn)hm2[1]。因此,灘涂是浙江省最主要的后備土地資源,科學(xué)合理地開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)這一重要資源,可有效地保障土地安全、緩解浙江省用地需求矛盾,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
新圍海涂作為農(nóng)業(yè)種植用地需要采取土壤改良和品種耐鹽性改良。目前對(duì)于海涂種植耐鹽性品種的研究[2],北方內(nèi)陸鹽土的研究報(bào)道比較多[3-5],而浙南海濱鹽土壤改良、土壤泡田洗鹽過(guò)程鹽分變化規(guī)律鮮見(jiàn)報(bào)道。為此進(jìn)行浙南新圍海涂淡水洗鹽的效果試驗(yàn)。
供試土壤取自溫州海濱新圍海涂,成土母質(zhì)系淺海沉積物,土壤深厚,顆粒均一,土壤質(zhì)地粒體<0.01 mm 占71.6%,為重粘土;0~20 cm 土壤氯化鈉含量0.88%,屬于強(qiáng)度鹽堿土;pH 值為8.73,有機(jī)質(zhì)含量17.9 g·kg-1,水解氮為52.6 mg·kg-1??傮w表現(xiàn)為質(zhì)地粘重,通透性差,含鹽量高,有機(jī)質(zhì)、氮、磷含量低,土壤鹽分以氯化鈉為主,屬于氯化物鹽土。
試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)土筒和供水設(shè)備。試驗(yàn)土筒PVC 材料,直徑150 mm,高1100 mm,下端用封頭密封。側(cè)面100 mm 以下每隔200 mm 開(kāi)一圓形30 mm 取樣口,以便觀測(cè)和取土。供水土樣粉碎、處理后,以初始含水量將土樣分層均勻裝入試驗(yàn)土筒。立即密封平衡15 d,用烘干法測(cè)定土樣的含水量,用浸提法測(cè)定土樣的含鹽量。
浸泡時(shí)間對(duì)不同層土壤鹽分的影響。將水灌滿(mǎn)一裝好土壤土柱,浸泡12,24,36,48 和72 h,排水、取不同層樣品0~50,200,400,600 mm土樣測(cè)定鹽分。保持浸泡的水層高度150 mm,3 次重復(fù)。
水洗次數(shù)對(duì)表層土壤鹽分含量的影響。將水灌入離土壤表層10 cm 后,攪拌,3 h 換水1 次 (即灌水1 次、排水1 次),排水后立即取表層土壤測(cè)定鹽分。3 次重復(fù)。
在大棚設(shè)施內(nèi)建2.6 m× 2.0 m×1.1 m 水泥池,側(cè)面200,400,600 和800 mm 開(kāi)排水孔,將土壤粉碎裝進(jìn)池子,灌水,每天踩踏20 min,持續(xù)5 d,靜止平衡15 d,以盡量保證土壤恢復(fù)原土性狀。
水洗次數(shù)對(duì)表層土壤鹽分含量的影響模擬試驗(yàn)。分別設(shè)置水洗次數(shù)3,4 和5 次,分別取0~5,0~15 cm 土樣測(cè)定鹽分含量,考查土壤表層鹽分含量動(dòng)態(tài)。采用晚上灌深水,上午時(shí)帶水耕耙,傍晚時(shí)排除咸水,換上淡水,借于松土塊提高水溫,充分溶提鹽分,提高洗鹽效果。
石膏對(duì)洗鹽效果試驗(yàn)。每個(gè)處理加入1.0 kg·m-3石膏翻耕后,設(shè)置水洗次數(shù)3,4 和5 次,分別取0~5,0~15 cm 土樣測(cè)定協(xié)分含量,考查土壤表層鹽分含量動(dòng)態(tài)。
土柱法試驗(yàn)結(jié)果 (圖1)表明,隨著浸泡時(shí)間的增加,0~50 mm 土壤鹽分含量迅速降低,也就是較短浸泡時(shí)間對(duì)表層土壤鹽分有較好的脫鹽效果;72 h 對(duì)400~600 mm 土壤鹽分含量變化不明顯;200 mm 土層鹽分在72 h 內(nèi)反而呈上升趨勢(shì),其原因是由于表層水鹽的遷移作用,導(dǎo)致200 mm土層鹽分累積含量增加。
圖1 不同浸泡時(shí)間各土層鹽分含量的變化
土壤中過(guò)量可溶性鹽類(lèi)會(huì)對(duì)作物造成的鹽脅迫,泡田洗鹽可以盡快地洗去土壤表層鹽分,建立起淡化土層。淡化土層指標(biāo)主要是0~50 mm 的表層土壤降低到水稻忍耐值。但是,水稻耐鹽能力具有不同品種水稻具有一定的差異。20 世紀(jì)70年代認(rèn)為土壤鹽分含量1.5 g·kg-1是水稻的忍耐限值。孫公臣等[6]認(rèn)為鹽分含量4 g·kg-1時(shí)對(duì)一些品種仍然具有良好的苗期存活率和農(nóng)藝性狀。隋朋舉等[7]認(rèn)為,鹽分含量3.9 g·kg-1左右土壤栽培水稻,部分品種仍然獲得高產(chǎn)。作者選擇鹽分3 g·kg-1作為參考值。土柱法試驗(yàn)結(jié)果 (圖2)表明,隨著水洗次數(shù)增加,表層土 (0~50 mm)鹽分含量降低;高于土壤表層100 mm 左右淡水量(折667 m2用水量66.6 m3)泡田4 次時(shí),土壤鹽分含量降低到3 g·kg-1。
室內(nèi)水洗模擬試驗(yàn)效果與土柱法的試驗(yàn)結(jié)果一致。水洗4 次時(shí)0~15 mm 土層鹽分含量降低到3.5 g · kg-1,水洗5 次鹽分含量降低到3.0 g·kg-1。加入石膏后翻耕,石膏提供Ca2+置換土壤顆粒上吸附的Na+,增加Na+的可移動(dòng)性和顆粒間的連接力,改善土壤結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)土壤pH 值和堿化度,加速洗鹽排堿過(guò)程,對(duì)降低0~5 cm 表層土壤鹽分含量有一定的作用 (圖3),但對(duì)0~15 cm土壤鹽分的影響較小 (圖4),其原因有待進(jìn)一步研究。
圖2 水洗次數(shù)對(duì)表層土壤鹽分含量的影響
圖3 淋洗次數(shù)對(duì)0~5 cm 土層鹽分含量的影響
圖4 淋洗次數(shù)對(duì)0~15 cm 土層鹽分含量的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,用淡水洗鹽4~5 次,鹽分含量可降至3 g·kg-1。施用石膏可增加泡田洗鹽效果,尤以表層土壤鹽分含量降低更為迅速。
[1]黃偉,毛小報(bào),陳靈敏,等.浙江省鹽堿地開(kāi)發(fā)利用概況及政策建議[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2012 (1):1-3.
[2]方先文,湯陵華,王艷平.耐鹽水稻種質(zhì)資源的篩選[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2004,5 (3):295-298.
[3]海米提·依米提,米日姑·買(mǎi)買(mǎi)提.伊犁河谷鹽漬化區(qū)土壤鹽分離子的空間變異特征[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2011,20 (1):64-69.
[4]王遵親.中國(guó)鹽漬土[M].北京:科學(xué)出版社,1993:309-309.
[5]石元春.鹽漬土的水鹽運(yùn)動(dòng)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1986:9-21.
[6]孫公臣,趙慶雷.幾個(gè)水稻品種的耐鹽性鑒定試驗(yàn)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2011 (6):24-25,29.
[7]隋朋舉,趙國(guó)臣.吉林省西部水稻耐鹽堿品種篩選試驗(yàn)報(bào)告[J].北方水稻,2010,40 (2):24-26.