張慧

(山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,山西太原 030006)

襄汾縣9.8潰壩對下游土壤理化性質(zhì)的影響

張慧

(山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,山西太原 030006)

對襄汾縣潰壩區(qū)下游覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)土壤理化性質(zhì)的測試分析結(jié)果表明:覆蓋區(qū)土壤的機械組成砂質(zhì)土含量大于壤質(zhì)土,出現(xiàn)偏砂質(zhì)化。不同區(qū)土壤的pH值、速效鉀含量變化不明顯,但有機質(zhì)含量發(fā)生了一定的變化。覆蓋區(qū)土壤的有效磷含量明顯低于未覆蓋區(qū)土壤中的含量。覆蓋區(qū)上的潰壩物不僅影響了土壤的理化性質(zhì),對小麥的生長狀況也有明顯影響。

尾礦 覆蓋區(qū) 未覆蓋區(qū) 土壤理化性質(zhì)

1 研究區(qū)概況

山西省臨汾市襄汾縣云和村塔兒山，東臨浮山，南接曲沃，北靠臨汾，跨陶寺、大鄧、新城三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積約為400平方公里，此山屬于太行山支脈，海拔高約1493米。此地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，晝夜溫差比較大，具有四季分明的特征，春季干旱多風(fēng)、夏季潮濕嚴熱、秋初降霜較多、冬季干而寒冷。平均年日照數(shù)可以達到2522小時。尾礦流動最遠到下游1.8公里以上，尾砂覆蓋面積超過42.8萬平方米，大部分是建設(shè)用地，同時對下游農(nóng)田的損毀問題也很嚴重，尾砂覆蓋農(nóng)田面積約為16萬平方米。

2 材料與方法

2.1 土樣采集

土樣是采自山西省襄汾縣云和村塔兒山地區(qū)尾礦覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)形成對比的土壤，所采集的土壤為0～20cm的耕層土壤，通過使用GPS定位儀確定采樣的具體區(qū)域，各點采樣都是隨機的，可以避免人為誤差，并對土壤進行蛇形采樣。土壤采集后經(jīng)過處理去除植物秸稈、根、泥石等物質(zhì)，然后把所采集的土壤經(jīng)過風(fēng)干，之后采用四分法把土樣分為兩份，一份作為物理分析，另一份作為化學(xué)分析。然后將土樣過尼龍篩18、60目，最后得到測定所需要的土樣并測定其pH值、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、及機械組成等項目。

2.2 測定項目和方法

2.2.1 土壤的物理性質(zhì)測定項目和方法

土壤的機械組成采取甲種比重計法[1]。

2.2.2 土壤的化學(xué)性質(zhì)測定項目和方法

土壤PH值采取電位法[1]，土壤有機質(zhì)采取重鉻酸鉀容量法(外加熱法)[2]，土壤速效鉀含量采取1.0mol·L-1NH4OAc浸提--火焰光度法[3]，土壤有效磷含量采取0.05mol·L-1NaHCO3浸提法[4]。

3 結(jié)果與分析

3.1 潰壩對覆蓋區(qū)土壤物理性質(zhì)的影響

不同質(zhì)地的土壤是由大小、粗細不同的礦物顆粒按照所占比例的不同組合而成的，不同粒級的土?；旌媳憩F(xiàn)出的土壤粗細狀況就叫做土壤機械組成，測定土壤質(zhì)地可以知道土壤供肥、熱量狀況等性狀[5]。通過表1比較可以得出覆蓋區(qū)的土壤78.6%是砂質(zhì)土壤，21.4%是壤質(zhì)土壤，而未覆蓋區(qū)的土壤52.6%是砂質(zhì)土壤，47.4%是壤質(zhì)土壤。顯然覆蓋區(qū)的砂質(zhì)土壤多于未覆蓋區(qū)，壤質(zhì)土壤則明顯少于未覆蓋區(qū)。砂質(zhì)和壤質(zhì)土壤的透水性能均比較良好，但砂質(zhì)土壤的保水效果相對差所以土壤經(jīng)常會比較干旱，而壤質(zhì)土壤保水性強，還有比較穩(wěn)定的土層溫度，可以生長不同品種的作物。

表1 覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)土壤的機械組成Table1 Cover areas and zones of the soil with a mechanical

表2 覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)土壤的化學(xué)性質(zhì)Table2 Area and areas covered with soil chemistry

3.2 潰壩對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

3.2.1 對土壤的PH值的影響

土壤酸堿度可以直接影響土壤養(yǎng)分的有效性以及作物的生長發(fā)育，對微生物的活動也有一定的影響，是影響土壤肥力的因素之一[6]。從表2可以看出覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)PH值的平均值分別為8.31和8.32，變異系數(shù)分別為1.22%和1.04%。覆蓋區(qū)的PH值變化范圍在8.12～8.48，未覆蓋區(qū)的PH值變化范圍在8.18～8.45?？梢钥闯龈采w區(qū)土壤與未覆蓋區(qū)土壤的PH值相比較變化不大而且都是偏堿性的。

表3 覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)土壤養(yǎng)分含量Table3 Cover areas and zones of the soil nutrient content with

3.2.2 對土壤的有機質(zhì)的影響

土壤的有機質(zhì)既是植物礦物營養(yǎng)和有機營養(yǎng)的源泉，又是土壤中異養(yǎng)微型生物的能源物質(zhì)，是鑒別土壤肥力的重要標(biāo)志[5]。有機質(zhì)在土壤中的含量雖然不高，但它是農(nóng)作物生長所需的有機和礦物營養(yǎng)源泉，同時也是生物所需能量的來源，因此有機質(zhì)是最為重要的理化性質(zhì)之一，可用來鑒別土壤肥力的狀況[5]。從表2可以看出覆蓋區(qū)土壤的有機質(zhì)含量變化范圍在5.50～11.20(g/kg)之間，未覆蓋區(qū)土壤的有機質(zhì)含量變化范圍在0.80～14.90(g/kg)之間。由表3得出覆蓋區(qū)土壤有機質(zhì)含量為7.70(g/kg)，未覆蓋區(qū)土壤的有機質(zhì)含量為9.24(g/kg)，覆蓋區(qū)土壤有機質(zhì)含量比未覆蓋區(qū)土壤減少了16.7%，有機質(zhì)含量發(fā)生了輕微的變化。而且據(jù)統(tǒng)計分析的結(jié)果表明差異并沒有達顯著差異水平。

3.2.3 對土壤的有效磷含量的影響

土壤有效磷是指短時間在土壤中可以被為農(nóng)作物所利用吸收那一部分磷，了解土壤有效磷的供應(yīng)狀況，對合理施肥有直接指導(dǎo)意義[1]。由表3可以看出覆蓋區(qū)土壤有效磷含量變化范圍在2.70～14.50(mg/kg)之間，未覆蓋區(qū)土壤有效磷含量變化范圍在7.30～33.10(mg/kg)之間。由表3得出覆蓋區(qū)土壤有效磷含量為7.49(mg/kg)，未覆蓋區(qū)土壤有效磷含量為18.40(mg/kg)，覆蓋區(qū)土壤有效磷含量比未覆蓋區(qū)土壤減少了59.3%。覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)土壤有效磷含量相差很大，差異達到極顯著水平(p＜0.01)，說明尾礦物質(zhì)對下游土壤的有效磷含量影響十分的顯著，覆蓋區(qū)土壤中的有效磷含量有著顯著下降的變化。

3.2.4 對土壤的速效鉀含量的影響

速效鉀是植物從土壤溶液中所能吸收利用的那部分鉀元素，在所有營養(yǎng)元素中鉀是植物所必需之一，可以反映土壤中鉀的供給狀況[7]。要對土壤進行合理的施肥那么知道土壤中鉀含量為多少是關(guān)鍵的。由表2可以看出覆蓋區(qū)土壤的速效鉀含量的變化范圍在101.20～207.50(mg/kg)之間，未覆蓋區(qū)土壤的速效鉀含量變化范圍在71.60～225.70(mg/kg)之間。由表3得出覆蓋區(qū)土壤速效鉀含量為147.36(mg/kg)未覆蓋區(qū)土壤的速效鉀含量為149.46(mg/kg)，覆蓋區(qū)的比未覆蓋區(qū)減少了1.4%。據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)的土壤速效鉀含量相比較變化不顯著，說明尾礦物質(zhì)對下游土壤的速效鉀含量影響不大沒有發(fā)生明顯變化。

4 結(jié)論與討論

通過對潰壩后尾礦覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)的土壤進行理化性質(zhì)的測試表明：尾礦物質(zhì)使得下游土壤的一些理化性質(zhì)發(fā)生了改變，表現(xiàn)為土壤的機械組成中壤質(zhì)土壤從原來的47.4%下降到了21.4%，砂質(zhì)土壤從52.6%上升到了78.6%，說明尾礦物質(zhì)對土壤的機械組成有一定影響使得土壤偏砂質(zhì)化。土壤的PH值未發(fā)生明顯的變化，有機質(zhì)的含量發(fā)生了一定的變化。尾礦物質(zhì)對有效磷的含量變化極其顯著(p＜0.01)，覆蓋區(qū)土壤中有效磷含量有量有著下降的變化，我們知道在種作物的時候會經(jīng)常往耕地里使用人工的肥料，這些肥料中含有磷元素，而尾礦物質(zhì)中磷含量少，可能會降低土壤中磷的含量。在覆蓋區(qū)與未覆蓋區(qū)生長的小麥也有明顯的差異，未覆蓋區(qū)小麥生長狀況明顯優(yōu)于覆蓋區(qū)，也說明了尾礦物質(zhì)對土壤的理化性質(zhì)確實有一定的影響進而影響了小麥的生長。因此研究潰壩區(qū)尾礦物質(zhì)對下游土壤理化性質(zhì)的影響有著極其重要的意義和實用價值，不僅可以為修復(fù)當(dāng)?shù)氐耐寥捞峁┮罁?jù)，而且也可以為當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一些科學(xué)依據(jù)。由于時間不足的原因?qū)螀^(qū)尾礦物質(zhì)中是否含有重金屬未做具體的研究。

[1]王介元,王昌全.土壤肥料學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1997.

[2]鮑士旦等.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2010.

[3]楊劍宏等.土壤農(nóng)化分析與環(huán)境監(jiān)測[M].北京:中國大地出版社,2008.

[4]北京林業(yè)大學(xué).土壤學(xué)(上冊)[M].北京:中國林業(yè)出版,2002.

[5]伍光和.自然地理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[6]何廣瓊.桂西北干熱河谷區(qū)馬尾松人工林土壤理化特性[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(3):1610-1613.

[7]于法展.蘇北山丘區(qū)典型次生林下土壤理化性質(zhì)的對比分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報,2007,23(3):22—26.

張慧(1988-),女,碩士研究生。研究方向:土地資源與GIS的應(yīng)用研究。