王 亮,刘恩玲,宋建利
(温州科技职业学院,浙江 温州 325006)
浙江省地少人多,土地资源严重匮乏,海涂资源丰富,幅员广阔,据滩涂资源调查结果,全省滩涂资源面积为26.07 万hm2,2011年开始5年内计划围垦海涂7 万hm2[1]。因此,滩涂是浙江省最主要的后备土地资源,科学合理地开发、利用和保护这一重要资源,可有效地保障土地安全、缓解浙江省用地需求矛盾,促进经济社会可持续发展。
新围海涂作为农业种植用地需要采取土壤改良和品种耐盐性改良。目前对于海涂种植耐盐性品种的研究[2],北方内陆盐土的研究报道比较多[3-5],而浙南海滨盐土壤改良、土壤泡田洗盐过程盐分变化规律鲜见报道。为此进行浙南新围海涂淡水洗盐的效果试验。
供试土壤取自温州海滨新围海涂,成土母质系浅海沉积物,土壤深厚,颗粒均一,土壤质地粒体<0.01 mm 占71.6%,为重粘土;0~20 cm 土壤氯化钠含量0.88%,属于强度盐碱土;pH 值为8.73,有机质含量17.9 g·kg-1,水解氮为52.6 mg·kg-1。总体表现为质地粘重,通透性差,含盐量高,有机质、氮、磷含量低,土壤盐分以氯化钠为主,属于氯化物盐土。
试验装置包括试验土筒和供水设备。试验土筒PVC 材料,直径150 mm,高1100 mm,下端用封头密封。侧面100 mm 以下每隔200 mm 开一圆形30 mm 取样口,以便观测和取土。供水土样粉碎、处理后,以初始含水量将土样分层均匀装入试验土筒。立即密封平衡15 d,用烘干法测定土样的含水量,用浸提法测定土样的含盐量。
浸泡时间对不同层土壤盐分的影响。将水灌满一装好土壤土柱,浸泡12,24,36,48 和72 h,排水、取不同层样品0~50,200,400,600 mm土样测定盐分。保持浸泡的水层高度150 mm,3 次重复。
水洗次数对表层土壤盐分含量的影响。将水灌入离土壤表层10 cm 后,搅拌,3 h 换水1 次 (即灌水1 次、排水1 次),排水后立即取表层土壤测定盐分。3 次重复。
在大棚设施内建2.6 m× 2.0 m×1.1 m 水泥池,侧面200,400,600 和800 mm 开排水孔,将土壤粉碎装进池子,灌水,每天踩踏20 min,持续5 d,静止平衡15 d,以尽量保证土壤恢复原土性状。
水洗次数对表层土壤盐分含量的影响模拟试验。分别设置水洗次数3,4 和5 次,分别取0~5,0~15 cm 土样测定盐分含量,考查土壤表层盐分含量动态。采用晚上灌深水,上午时带水耕耙,傍晚时排除咸水,换上淡水,借于松土块提高水温,充分溶提盐分,提高洗盐效果。
石膏对洗盐效果试验。每个处理加入1.0 kg·m-3石膏翻耕后,设置水洗次数3,4 和5 次,分别取0~5,0~15 cm 土样测定协分含量,考查土壤表层盐分含量动态。
土柱法试验结果 (图1)表明,随着浸泡时间的增加,0~50 mm 土壤盐分含量迅速降低,也就是较短浸泡时间对表层土壤盐分有较好的脱盐效果;72 h 对400~600 mm 土壤盐分含量变化不明显;200 mm 土层盐分在72 h 内反而呈上升趋势,其原因是由于表层水盐的迁移作用,导致200 mm土层盐分累积含量增加。
图1 不同浸泡时间各土层盐分含量的变化
土壤中过量可溶性盐类会对作物造成的盐胁迫,泡田洗盐可以尽快地洗去土壤表层盐分,建立起淡化土层。淡化土层指标主要是0~50 mm 的表层土壤降低到水稻忍耐值。但是,水稻耐盐能力具有不同品种水稻具有一定的差异。20 世纪70年代认为土壤盐分含量1.5 g·kg-1是水稻的忍耐限值。孙公臣等[6]认为盐分含量4 g·kg-1时对一些品种仍然具有良好的苗期存活率和农艺性状。隋朋举等[7]认为,盐分含量3.9 g·kg-1左右土壤栽培水稻,部分品种仍然获得高产。作者选择盐分3 g·kg-1作为参考值。土柱法试验结果 (图2)表明,随着水洗次数增加,表层土 (0~50 mm)盐分含量降低;高于土壤表层100 mm 左右淡水量(折667 m2用水量66.6 m3)泡田4 次时,土壤盐分含量降低到3 g·kg-1。
室内水洗模拟试验效果与土柱法的试验结果一致。水洗4 次时0~15 mm 土层盐分含量降低到3.5 g · kg-1,水洗5 次盐分含量降低到3.0 g·kg-1。加入石膏后翻耕,石膏提供Ca2+置换土壤颗粒上吸附的Na+,增加Na+的可移动性和颗粒间的连接力,改善土壤结构,调节土壤pH 值和碱化度,加速洗盐排碱过程,对降低0~5 cm 表层土壤盐分含量有一定的作用 (图3),但对0~15 cm土壤盐分的影响较小 (图4),其原因有待进一步研究。
图2 水洗次数对表层土壤盐分含量的影响
图3 淋洗次数对0~5 cm 土层盐分含量的影响
图4 淋洗次数对0~15 cm 土层盐分含量的影响
试验结果表明,用淡水洗盐4~5 次,盐分含量可降至3 g·kg-1。施用石膏可增加泡田洗盐效果,尤以表层土壤盐分含量降低更为迅速。
[1]黄伟,毛小报,陈灵敏,等.浙江省盐碱地开发利用概况及政策建议[J].浙江农业科学,2012 (1):1-3.
[2]方先文,汤陵华,王艳平.耐盐水稻种质资源的筛选[J].植物遗传资源学报,2004,5 (3):295-298.
[3]海米提·依米提,米日姑·买买提.伊犁河谷盐渍化区土壤盐分离子的空间变异特征[J].干旱地区农业研究,2011,20 (1):64-69.
[4]王遵亲.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993:309-309.
[5]石元春.盐渍土的水盐运动[M].北京:北京农业大学出版社,1986:9-21.
[6]孙公臣,赵庆雷.几个水稻品种的耐盐性鉴定试验[J].山东农业科学,2011 (6):24-25,29.
[7]隋朋举,赵国臣.吉林省西部水稻耐盐碱品种筛选试验报告[J].北方水稻,2010,40 (2):24-26.