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        蘇打鹽堿土改良劑CaCl2 改良效果研究

        2022-07-28 08:25:34李蔚然于小彭展廣軍王康健于艷青徐久升王立飛
        北方水稻 2022年3期
        關(guān)鍵詞:鹽堿土蘇打改良劑

        李蔚然, 于小彭, 展廣軍, 王康健, 于艷青, 申 祺, 徐久升, 王立飛

        (1 遼寧省鹽堿地利用研究所,遼寧 盤錦 124010;2 遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心,沈陽 110000)

        鹽漬土在全球范圍內(nèi)分布都十分廣泛,是土壤在長期受鹽堿作用下的鹽土、堿土以及一系列鹽化土或者堿化土的統(tǒng)稱[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國鹽漬土總面積約為3 600×104hm2,濱海鹽漬土面積約為31 萬hm2,占全國可利用土地面積的4.88%,并且多數(shù)分布在我國的東北、華為、西北地區(qū)及沿海地區(qū)[2]。鹽漬土肥力低,結(jié)構(gòu)性差,如果不經(jīng)改良和很好的治理則無法進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[3]。土壤鹽漬化是我國當(dāng)今嚴(yán)重的環(huán)境、資源與生態(tài)問題,尤其是我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展對(duì)土地需求量越來越大的情況下,此問題仍然亟待解決,對(duì)土壤鹽漬化的預(yù)防和治理以及如何篩選高效改良劑的科學(xué)研究也要不斷深化。

        通過土壤改良劑改良鹽漬土目前已成為主要的途徑[4],簡便易行,成本低,而CaCl2常作為鹽漬土改良劑的主要成分,經(jīng)常被用于鹽漬土土壤改良[5],但是對(duì)于用量的把握十分重要,用量過少,效果不明顯,用量過多容易造成Cl2-二次污染。由此可見,合理使用土壤改良劑的用法及用量就顯得尤為重要。

        本試驗(yàn)通過吉林省白城市通榆縣蘇打鹽堿土的特點(diǎn),采用CaCl2作為土壤改良劑,研究CaCl2改良劑對(duì)蘇打鹽堿土的各離子的理化性質(zhì)的影響,旨在探究CaCl2作為改良劑的改良效果及其合理用量。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        試驗(yàn)原始材料采用桶裝土,每桶裝干土13 kg,灌溉水采用當(dāng)?shù)爻R?guī)農(nóng)田提水站供水。土壤全鹽含量、pH 原始指標(biāo)見表1。

        表1 通榆縣蘇打鹽堿土全鹽含量、pH 原始指標(biāo)

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        把供試土樣分為四個(gè)處理,分別如下:①處理1 施CaCl2改良劑10 g,重量百分比10%;②處理2 施CaCl2改良劑5 g,重量百分比5%;③處理3 施CaCl2改良劑3 g,重量百分比3%;④處理4 施CaCl2改良劑1 g,重量百分比1%。

        把過篩、風(fēng)干后的鹽漬土分別裝入桶中,每桶平均干土13 kg,分別按計(jì)劃施入量施入CaCl2改良劑后充分混拌,加入4 倍于干土重的總量水,靜置5 d 后分別測(cè)定不同浸泡水的全鹽、pH 等指標(biāo)。

        取出第一次浸泡水后,再加入等質(zhì)量的淡水,充分?jǐn)嚢韬?,放? d,再一次測(cè)定浸泡水全鹽、pH 等指標(biāo)。通過兩次檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析,探究CaCl2作為改良劑的改良效果及其合理用量。

        1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

        本次取樣化驗(yàn)結(jié)果均由遼寧省鹽堿地利用研究所中心化驗(yàn)室檢測(cè),主要測(cè)定項(xiàng)目為對(duì)浸泡水的全鹽成分、pH 等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

        pH 測(cè)定采用電位法。全鹽的檢測(cè)方法為酸堿滴定法,利用酸和堿在水中以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法;沉淀滴定法;金屬離子絡(luò)合滴定法,以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法,它主要以氨羧絡(luò)合劑為滴定劑,這些氨羧絡(luò)合劑對(duì)許多金屬有很強(qiáng)的絡(luò)合能力。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        用Excel 整理分析數(shù)據(jù)表格并分析。

        2 結(jié)果與分析

        第一次浸泡水的化驗(yàn)結(jié)果由表2 可以看出,加入CaCl2改良劑后,通過離子之間的化學(xué)反應(yīng),處理1、2、3 的CO32-消除,只有加入少量CaCl2改良劑的處理4 含有微量CO32-;處理1、2、3 的HCO3-含量依次增加,含量比較接近,處理4 的HCO3-含量高,已經(jīng)接近處理1 的2 倍,表明適當(dāng)增加CaCl2改良劑用量能夠降低浸泡水中CO32-和HCO3-的含量,從效率效果衡量上分析,各有害離子含量降低最多的是處理3,即按土重的3%的比例使用CaCl2改良劑。與之相比處理1 和處理2效率最低,同時(shí)將造成土壤Cl-和全鹽等成分過高,從而造成二次污染和危害。

        表2 第一次浸泡水測(cè)定結(jié)果

        第二次浸泡水的送樣化驗(yàn)結(jié)果由表3 可以看出,各個(gè)處理的全鹽含量都顯著降低,說明第二次浸泡后鹽分50%以上會(huì)被水洗掉;還可以看到,雖然有害離子成分含量減少了,但離子組成變了,浸泡水的pH 值升高了。所以不能以單獨(dú)pH 值高低推斷有害離子的含量高低。

        表3 第二次浸泡水測(cè)定結(jié)果

        除處理1 外,處理2、3、4 的全鹽含量浸泡兩次后,可溶性鹽類都顯著降低。從效果衡量處理2和處理3 較好,處理4 在改良土壤堿性方面不如處理2 和3。

        試驗(yàn)表明氯離子不易被土壤吸附,完全溶于浸泡水,每次可洗去含量的50%以上,重碳酸根則被土壤吸附嚴(yán)重,隨水洗掉的只有含量的20%左右。

        3 結(jié)論與討論

        在實(shí)際鹽漬土改良操作中,先化驗(yàn)所需改良地塊土壤的全鹽中的CO32-和HCO3-含量,按耕層10 cm 的重量計(jì)算含有的CO32-和HCO3-重量,按重量的1~2 倍使用改良劑就可以,至少泡洗2~3次,每次泡洗4~5 d,通??梢匀コ麑油寥辣韺?0~10 cm 深度)內(nèi)的有害鹽分70%以上,水稻秧苗等作物可以成活。

        在實(shí)際中,應(yīng)當(dāng)以旱平地為主,不要在泡水后過度攪拌耕層,尤其是深度10 cm 以下,會(huì)造成土壤懸浮不實(shí),對(duì)插秧十分不利。

        從試驗(yàn)結(jié)果看,CaCl2改良劑中Cl-毒性較大,應(yīng)當(dāng)與磷石膏或脫硫石膏結(jié)合使用,避免使用不當(dāng)發(fā)生氯基鹽類危害。

        用CaCl2改良劑作蘇打鹽堿土改良要嚴(yán)格控制用量,不能超過耕層10 cm 所含的CO32-和HCO3-重量2 倍,泡洗次數(shù)要2~3 遍以上,確保泡洗水中殘留Cl-含量低于0.1‰;其次,最好將CaCl2改良劑與磷石膏或脫硫石膏結(jié)合使用,CaCl2占比在20%至25%,減少Cl-引起二次污染。

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