朱坤 李小艷 袁奇

摘要 ? ?宿遷市宿城區(qū)設(shè)施保護地土壤存在明顯的次生鹽漬化現(xiàn)象。為了有效地改良次生鹽漬化土壤，對本區(qū)設(shè)施土壤進行采樣與分析測定，測定項目包括土壤電導(dǎo)率、水溶性鹽總量及離子組成。結(jié)果表明，土壤水溶性鉀離子含量介于15～779 mg/kg，平均占總鹽量的6.06%;土壤鈉離子含量介于11～248 mg/kg，平均占總鹽量的3.74%;土壤鈣離子含量介于127～998 mg/kg，平均占總鹽量的17.66%;土壤鎂離子含量介于15～172 mg/kg，平均占總鹽量的2.97%;土壤硫酸根離子含量介于44～1 647 mg/kg，平均占總鹽量的25.02%;土壤氯離子含量介于14～550 mg/kg，平均占總鹽量的8.56%;土壤碳酸氫根離子含量介于44～353 mg/kg，平均占總鹽量的10.31%;土壤硝酸根離子含量介于81～1 524 mg/kg，平均占總鹽量的25.67%。土壤鈣離子、硝酸根離子與硫酸根離子是構(gòu)成土壤次生鹽漬化最重要的幾種離子。土壤硝酸根、硫酸根積累的主要原因是氮肥和有機肥施用過多，相關(guān)部分離子未能被作物吸收利用而殘留在土壤中。鈣離子的積累與土壤酸化促進了土壤中難溶性鈣鹽的溶解。除了碳酸氫根離子含量與總鹽量成負相關(guān)外，其他幾種水溶性離子含量均與總鹽量成正相關(guān)。土壤總鹽量與電導(dǎo)率的關(guān)系密切，可將土壤電導(dǎo)率測定結(jié)果乘以2.446 7來粗略估算總鹽量。針對宿城區(qū)設(shè)施土壤次生鹽漬化特點，建議適當控制氮素化肥、含硫有機肥的施用，推廣平衡施肥技術(shù)，增加施用高碳氮比秸稈類物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤碳氮比，適當降低土壤硝酸鹽及總鹽量，抑制土壤酸化。

關(guān)鍵詞 ? ?設(shè)施土壤;次生鹽漬化;土壤鹽分組成;江蘇宿遷;宿城區(qū)

中圖分類號 ? ?S153 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）22-0146-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

宿城區(qū)是江蘇省蘇北地區(qū)重要的蔬菜生產(chǎn)基地之一，設(shè)施栽培經(jīng)歷了很長的發(fā)展歷史。隨著地方政府對菜籃子工程與食品安全生產(chǎn)的日益重視，設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模發(fā)展極為迅速。設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由于周期短、作物品種多樣、市場靈活性大、比較效益高等優(yōu)點，在宿城區(qū)得到不斷快速發(fā)展，已成為地方經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民增收的重要來源。

設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)往往借助于大棚、溫室或者地表覆蓋等進行環(huán)境溫度、濕度等條件的調(diào)控，促進作物生長、提高作物產(chǎn)量。與露天土壤相比，設(shè)施土壤施肥量巨大、養(yǎng)分供應(yīng)強度高[1-3]。肥料的大量施用對作物生長以及產(chǎn)量形成具有明顯的促進作用，設(shè)施土壤過量施用各種肥料尤其是氮、磷、鉀肥料的情況十分普遍[4-6]。在多數(shù)情況下，肥料過量施用對作物生長、產(chǎn)量以及品種的負面效應(yīng)并不容易被發(fā)現(xiàn)，連續(xù)過量地施用各種肥料很快就會引起土壤次生鹽漬化問題。本文選擇宿城區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)典型區(qū)域進行土壤樣品采集，測定土壤水溶性鹽以及離子組成，對土壤鹽漬化特征進行分析評價，并對次生鹽漬化土壤的改良利用提出參考建議。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?土壤樣品采集與制備

于2018年6—10月對宿遷市宿城區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)代表性區(qū)域進行土壤樣品采集?？紤]到設(shè)施土壤鹽分的表聚特點，取樣深度設(shè)為0～15 cm，共采集27個土樣。土樣風(fēng)干、磨細，過20目篩備用。

1.2 ? ?樣品的分析測定

土壤水溶性鹽采用水土比5∶1進行浸提，電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀直接測定，K+、Na+用火焰光度法測定，Ca2+、Mg2+用原子吸收分光光度法測定，SO42-用硫酸鋇比濁法測定，Cl-含量用硝酸銀滴定法測定，HCO3-用中和滴定法測定，CO32-因預(yù)備試驗未檢出而未加測定?？紤]到次生鹽漬化土壤中大量存在NO3-，因而對NO3-進行測定，測定方法采用紫外分光光度法?？傷}用離子總和法計算得到。

1.3 ? ?數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016軟件對所得到的數(shù)據(jù)進行處理和繪圖。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?土壤水溶性陽離子含量

從表1可以看出，土壤K+含量介于15～779 mg/kg，平均值119 mg/kg，占總鹽量的6.06%，對土壤次生鹽漬化的貢獻位列陽離子第二，對土壤次生鹽漬化的貢獻低于Ca2+，高于Na+和Mg2+。從土壤K+含量與總鹽量的關(guān)系圖（圖1）中可以看出，二者之間的決定系數(shù)達到了0.487 2。K+含量小于50 mg/kg的土壤樣品占到總樣品數(shù)的44%，對喜鉀作物來說可能存在缺鉀問題。土壤Na+含量介于11～248 mg/kg，平均值為73 mg/kg，占總鹽量的3.74%。從土壤Na+含量與總鹽量的關(guān)系圖（圖2）中可以看出，其決定系數(shù)為0.375 6。所有樣品鈉離子含量均在248 mg/kg以下，基本不存在鈉離子毒害問題。

由表1可以看出，檢測土壤中的Ca2+含量介于127～998 mg/kg，平均值達347 mg/kg，占總鹽量的17.66%，高于其他三大陽離子的總和，是構(gòu)成土壤次生鹽漬化的重要因子。從圖3可以看出，土壤中Ca2+含量與土壤總鹽量成正相關(guān)，決定系數(shù)高達0.722 8。在所有土壤鈣含量的測定結(jié)果中，最小含量為127 mg/kg，因而基本不存在作物缺鈣的問題。Ca2+最高含量為998 mg/kg，一般不會對作物產(chǎn)生直接毒害，但是可能因為相對水平偏高，而引起鎂、鉀等其他陽離子養(yǎng)分供應(yīng)相對缺乏。

土壤Mg2+含量介于15～172 mg/kg，平均值58 mg/kg，占總鹽量的2.97%，對土壤次生鹽漬化的貢獻并不大。從圖4可以看出，土壤Mg2+含量與土壤總鹽量成高度正相關(guān)，決定系數(shù)為0.779 2，與土壤Ca2+的影響極為類似，這可能是由于土壤酸化引起了土壤含鎂與含鈣物質(zhì)的溶解有關(guān)。土壤Mg2+含量小于50 mg/kg的土樣占59.3%，最小含量僅為15 mg/kg，加上土壤鈣/鎂、鉀/鎂偏高，作物存在缺鎂的風(fēng)險。

2.2 ? ?土壤水溶性陰離子組成

從表2可以看出，土壤中的SO42-含量介于44～1647 mg/kg，平均值491 mg/kg，占總鹽量的25.02%，是構(gòu)成土壤次生鹽漬化的重要因素之一。從土壤SO42-含量與總鹽量的關(guān)系圖（圖5）可看出，二者關(guān)系密切，決定系數(shù)高達0.827 0。土壤Cl-含量介于14～550 mg/kg，平均值168 mg/kg，占總鹽量的8.56%，Cl-并不是構(gòu)成土壤次生鹽漬化的主要陰離子（圖6）。

土壤中的HCO3-含量介于44～353 mg/kg，平均值202 mg/kg，占總鹽量的10.31%，不僅對土壤次生鹽漬化貢獻不大，甚至還出現(xiàn)了與土壤總鹽量成反相關(guān)的情況（圖7），其決定系數(shù)達到0.557 5。土壤NO3-含量介于81～ 1524mg/kg，均值504 mg/kg，占總鹽量的25.67%，與SO42-的占比25.02%十分接近，同樣是構(gòu)成土壤次生鹽漬化的重要因素之一。另外，從土壤NO3-含量與總鹽量的關(guān)系圖（圖8）也可以看出，二者之間關(guān)系密切，決定系數(shù)達到0.7，僅次于SO42-含量與總鹽量關(guān)系的決定系數(shù)0.827。土壤NO3-積累的主要原因是氮肥施用過多，且未能很好地被作物吸收利用。土壤SO42-積累的主要原因可能是有機肥施用量比較多，根據(jù)調(diào)查，宿城區(qū)施用的有機肥中多為含量較為豐富的含硫化合物。

從幾種陰離子濃度的變異情況看，Cl-與HCO3-濃度的變幅較小，NO3-與SO42-濃度的變幅很大，可以認為對該2種離子的平衡來說，人為破壞或調(diào)節(jié)的余地相對較大。

2.3 ? ?土壤總鹽量與電導(dǎo)率的關(guān)系

從圖9可以看出，土壤總鹽量與電導(dǎo)率的關(guān)系十分密切，其決定系數(shù)高達0.914 5?？紤]到土壤電導(dǎo)率測定相對簡便快捷，而土壤總鹽量測定耗時較多，可以將土壤電導(dǎo)率測定結(jié)果乘以2.446 7來粗略估算總鹽量。

3 ? ?結(jié)論與討論

（1）宿城區(qū)代表性設(shè)施土壤次生鹽漬化現(xiàn)象較為普遍。在全部檢測的27個樣品中，非鹽漬化土壤占22.2%，輕度鹽漬化土壤占37.0%，中度以上鹽漬化土壤占40.8%。

（2）土壤SO42-、NO3-含量平均占總鹽量的25.02%和25.67%，是構(gòu)成土壤次生鹽漬化的最重要陰離子。土壤HCO3-、Cl-在總鹽量中占比很小，對土壤次生鹽漬化貢獻較小，而且HCO3-含量與土壤總鹽量成反相關(guān)關(guān)系。

（3）土壤Ca2+含量平均占總鹽量的17.66%，是構(gòu)成土壤次生鹽漬化的最重要陽離子。土壤中的K+、Na+、Mg2+含量分別平均占總鹽量的6.06%、3.74%和2.97%，對土壤次生鹽漬化的貢獻分列陽離子第2、3、4位。Mg2+占比最小，對需鎂比較多的作物存在相對缺乏的可能。

（4）土壤總鹽量與電導(dǎo)率之間的關(guān)系可用方程y=2.446 7x擬合。

4 ? ?參考文獻

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[2] 杜磊，鄭子成，李廷軒，等.不同次生鹽漬化程度設(shè)施土壤的水鹽運移特征研究[J].水土保持學(xué)報，2014，28（6）：183-189.

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