滨海盐碱土复合改良剂的初步研究

王素君，赵立伟，苏亚勋，连 燚，魏 剑

(天津市北方园林生态科学技术研究所，天津 300250)

天津市濒临渤海，东部地区退海成陆，地下水位高，矿化度高，盐碱地大面积分布。盐碱土主要指滨海盐土、盐化潮土和盐化沼泽土等盐土和盐化土壤，这几类土壤约占全市自然土壤的50%。

国家地质测试中心和天津市地质调查研究院2004年的调查，滨海新区总面积2 270 km2，盐土面积996.5 km2，重度盐化土面积217.5 km2，合计占新区总面积的53.5%。碱土虽然很少，但盐土在脱盐过程中易伴生碱化土壤，近几年园林土壤已发现有碱化趋势。这些土壤是滨海新区建设和生态用地的重要土壤资源，因此，应对有障碍的盐碱土壤进行有针对性的改良。

目前，国内外的盐碱土改良剂种类繁多，不同改良剂的性质、组成、作用机理及在不同土壤类型上的效果相差较大。因此，选择合适的土壤改良剂是关系到能否提高经济效益和生态效益的问题。本文针对天津市盐碱土的特点和滨海新区独特的地理位置，利用有机物料和无机物料的不同配比，在重度盐碱土上进行试验，筛选出适宜于滨海盐碱土的最佳改良剂。此技术的推广应用，将有利于扩大可利用土地资源，改善滨海地区的生态环境，推动经济发展。

1 材料与方法

1.1 试验场地及试验材料

实验场地：天津北方创业集团的网室，网室顶部盖有温室用塑料布和遮阴网，有一定遮阳和隔水效果，主要目的是防止大量降水对土壤的淋洗。

供试土壤：天津市东丽区东丽湖周边重盐碱土，全盐量 0.771%，pH 8.2。

供试材料：静海县有机肥厂生产的有机肥（NPK养分总量5.72%，有机质30.8%，腐殖质21.3%），脱硫石膏（天津市第一热电厂，硫酸钙含量81%），磷石膏（汉沽日用化工厂，硫酸钙含量78%），褐煤（有机质 76%，腐殖酸27%），过磷酸钙 （河北青县绿野制肥有限责任公司，P2O5≥12%），硫酸铵（河北宣化钢铁集团有限责任公司焦化厂，N≥20.8%）

供试植物：黑麦草（种子购自天津市园林绿化研究所）

选用盆钵：试验用盆高22 cm、长32 cm、宽21 cm。

1.2 试验设计及装盆

1.2.1 设计方案

从处理1到处理6有机物料依次递增，无机物料依次递减，其中处理1为纯无机物料，处理6为纯有机物料，处理7为对照（CK），每个处理4次重复，各处理在网室生长，随机排列。

表1 各处理中有机物料与无机物料的份额

1.2.2 装盆

将取回的土样风干，拣出石粒等杂物，磨碎，过3 mm筛，有一定的粒度分级。按设计方案将脱硫石膏、磷石膏、褐煤、有机肥和过磷酸钙、硫酸铵充分混匀，再按不同处理的设计将处理好的土样与之充分混匀（过两次筛）。每盆装等量土（土重为18.5 kg），盆的底部先铺约3 cm厚的砾石（用水洗净），盖一层纱网，上面再倒入土样和改良剂的混合物，每盆加入等量的水（2 000 ml），黑麦草播量1.2 g/m2。

1.3 测定项目与方法

出苗率、全盐和主要的盐分、pH，整个生长周期分别在播种1个月和2个月后取土测定。分析方法按《土壤农化分析》进行。

2 结果与分析

2.1 不同处理对出苗率的影响

由于播种时正值春季，温度水分适宜，播后2～3 d就开始有芽萌出，随着室内温度的升高，幼苗长势加快，逐渐细长。播后7 d，大部分苗已萌出，统计出苗率，随后将所有处理移到室外的网室中，接受太阳光以促进其茁壮成长。

经SPSS方差分析和多重比较，除处理4外，各个处理与对照的出苗率都有显著差异，且出苗率都在83%以上，而且添加无机物料多的处理要高于添加有机物料多的处理。由于播种之前各个盆都浇了一定量的水，将土体上部的盐分向下冲洗了一部分，所以尽管土样的含盐量很高，甚至超过了大部分植物种子萌芽的极限，但各个处理还都能够发芽，而且幼苗能够正常生长。

2.2 不同处理对pH的影响

有机质分解产生有机酸能够中和土壤中的碱度；而且腐植酸还能提供一定量的H+；所以适量添加有机物料也能够降低盐碱土的pH。本试验经SPSS方差分析和SSR多重比较，两次取土，各处理和对照的pH存在显著差异。

添加改良剂1个月后，各处理的pH都有降低，处理2、4和5降低的幅度比较大，都降了0.6个点（原土的pH为8.2），降幅最大达到7%。2个月后pH下降变慢，但一些处理还有下降趋势。通常有机和无机复合物料对高pH的土壤改良效果明显，而且作用时间也快。本试验原土pH不是太高，因此降低幅度不是太大。

2.3 不同处理对盐碱土中主要离子的影响

2.3.1 不同阶段土壤全盐的变化

原土的全盐含量0.771%，主要是Cl-、SO42-和Na+，含量占总盐比例的95%。两次取土测定的全盐含量都随着添加无机成分的增加而呈递增趋势，这是由于复合改良剂的无机成分中含有大量的可溶性盐分，致使盐分高于原土 （重量法测定），额外增加的可溶性离子主要是Ca2+和SO42-，它们的含量都在这些离子会产生危害的极限值以内，因此，不会对植物生长造成危害，而且Ca2+还是植物生长所必需的离子之一。第二次取样土壤的全盐含量比第一次有所降低，说明改良剂已经和土壤发生作用，经浇水有部分离子被淋洗掉，处理2和处理7取样时有误差，所以它们的全盐无明显变化。

2.3.2 土壤中主要危害离子的变化

滨海盐土中对土壤危害最大的是Cl-和Na+，所以降低土壤中Cl-和Na+含量是改良滨海盐土的关键。

施用改良剂两个月后，土壤中的Cl-和Na+显著降低 （原土中Cl-和Na+含量分别为0.278%和0.219%）。经SPSS方差分析和SSR多重检验，不同处理和对照间的差异显著。

随着时间的延长，各个处理的Na+降幅都很显著。尤其是施入改良剂2个月后，所有处理的

Na+显著降低，处理6和处理5的降幅最大，分别达到55%和59%，而且随着无机物料的减少，Na+的降幅随之加快。

试验还表明，不同物料在不同时期，产生的效果不同。施入改良剂1个月后，加入无机物料比加入有机物料的作用强而快；随着时间的延长，有机物料的作用开始明显，加大了Cl-的淋洗作用，使Cl-降低加快。这一结果与田中孝研究的有机质对增加土壤渗透性、促进土壤脱盐有明显作用的结果一致。

无机物料中的Ca2+还可以交换土壤吸附的Na+，降低土壤酸碱度，改良碱化土壤和抑制土壤次生碱化。

3 结论

研究结果初步表明，以含钙物料和有机物料为主要材料的复合改良剂能明显降低盐碱土的pH、Cl-和Na+，原因主要与其含有丰富的有机质、腐殖酸和Ca2+有关。复合改良剂含有一定量的盐分（主要是Ca2+和SO42-），因此，施用盐碱土复合改良剂主要增加了土壤中SO42-、Ca2+和Mg2+等离子含量，而降低 CO32-、HCO3-、Cl-和 Na+的含量。 盐碱土复合改良剂除了能明显降低土壤的pH、Cl-和Na+以外，还能明显提高土壤肥力，特别是提高土壤有机质、水解氮和速效磷含量。一方面盐碱土改良剂本身含有较丰富的有机质和氮磷养分；另一方面盐碱土改良剂能降低土壤酸碱度，改善土壤性质，提高土壤中养分的生物有效性。因此，使用盐碱土复合改良剂改良滨海盐碱土有很广泛的应用前景。施用时，复合改良剂应与改良土壤充分混匀，并适当灌溉，一般施用量为（30 000～60 000）kg/hm2。

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