镇赉灌区典型水田盐碱土泡田试验土壤盐分离子溶脱规律

朱显梅

本文以镇赉灌区典型苏打盐渍土为研究对象，采用室内人工泡田的方法，减少自然因素如地形、降雨、蒸发、作物等人为利用的干扰，研究苏打盐渍土盐分溶脱的动态过程及其规律，重点分析回归水中盐分规律，旨在为回归水盐分确定提供科学依据，为大面积盐渍土开发水田回归水盐分防治提供理论依据。

材料与方法

供试土样

供试土样采自吉林省白城市镇赉县五棵树徐家村，按盐化程度布点，取盐土土壤，轻、中、重盐渍土表层土壤共4 个。土样自然风干，过1cm 筛。供试的16 种土壤盐分离子浓度见表1。

灌溉水源及泡田定额分析表

1.灌溉用水

试验所用的灌溉水为自来水，其盐分组成见表2。

2.泡田定额

为淋洗土壤中多余的盐分，单位面积所需要的灌水量称为泡田定额。通过田间试验确定镇赉灌区泡田定额为83m3/亩。本实验所用水桶直径为15cm，确定其泡田用水为2L。

试验设计

将土壤分别装入高30 cm、直径15cm 的塑料桶中，每桶装土6kg，土层高度约为12cm。然后所有桶内都加入灌溉水，使土壤达到饱和状态.之后，向所有水桶都加入2L 的灌溉水，土壤与水充分搅拌，静止4d，取水样和土样用于化学性质测定，然后排出管内水层水分，即完成一次冲洗，16 个重复样。

实验结果

洗脱后水中主要离子含量见表3。

泡田过程中盐分离子溶脱规律研究

洗盐过程中，高盐分回归水通过渠道排入地表水体，对水质和水生生物产生极大的不利影响。因此，必须制定合理的保护措施以防止盐分污染。为制定合理的保护措施，首先要确定回归水中的盐分含量。

通过研究苏打盐渍土盐分溶脱的动态过程，可以确定苏打盐渍土泡田过程中盐分释放的规律，对制定合理的保护措施、估算和预测区域盐平衡及其环境效应具有重要的理论和现实意义。经计算，泡田过程中溶脱率见表4。

1）泡田过程中Na+的溶脱规律

土壤中的钠离子含量是反映土壤盐分的重要指标，也是盐分对作物生长和土壤孔隙状况产生直接影响的元素。Na+是苏打盐碱土中最重要的阳离子，其含量占总盐量的20%～30%，远高于Ca2+、Mg2+、K+等阳离子含量。盐渍土中Na+浓度过高时，植物不仅受到Na+的毒害，也会造成K+和Ca2+的吸收减少，使植物的正常生理代谢遭到破坏，生长受到抑制。因此研究泡田回归水中Na+含量指标变化及其溶脱规律对研究盐碱土泡田改良有重要意义。

表1 土壤中主要离子含量及总盐监测结果 单位：mg/kg

表2 灌溉水中主要离子及总盐监测结果 单位：mg/l

表3 洗脱后水中主要离子监测结果 mg/l

表4 水中主要离子及总盐特征溶出率计算结果 %

对于盐土，泡田水中Na+的浓度范围为656.91～1444.40mg/L，平均溶出浓度为1091.42mg/L，溶脱率范围为8.95%～21.08%，平均溶脱率为12%。

对于重度盐碱土，泡田水中Na+的浓度范围为321.67～476.28mg/L，平均溶出浓度为380.36mg/L，溶脱率范围为7.03%～11.79%，平均溶脱率为9.54%。

对于中度盐碱土，泡田中Na+的溶出浓度范围为308.65～378.19mg/L，平均溶出浓度为336.06mg/L，溶脱率范围为7.03%～9.81%，平均溶脱率为8.44%。

而对于轻度盐碱土，泡田中Na+的溶出浓度范围为202.17～398.38mg/L，平均溶出浓度为258.21mg/L，溶脱率范围为8.36%～18.66%，平均溶脱率为11.29%。

总上分析，可以看出Na+水溶性较强，因此泡田回归水中Na+的溶出浓度都较高。

2）泡田过程中Mg2+的溶脱规律

对于盐土，泡田回归水中Mg2+的浓度范围为7.80-18.88mg/L，平均溶出浓度为13.64mg/L，溶脱率范围为0.52%～8.93%，平均溶脱率为4.64%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中Mg2+的浓度范围为5.88～71.98mg/L，平均溶出浓度为27.58mg/L，溶脱率范围为0.03%～13.16%，平均溶脱率为4.46%。

对于中度盐碱土，泡田中Mg2+的溶出浓度范围为4.84～24.51mg/L，平均溶出浓度为9.10mg/L，溶脱率范围为0.04%～5.20%，平均溶脱率为1.23%。

而对于轻度盐碱土，泡田中Mg2+的溶出浓度范围为4.81～5.46mg/L，平均溶出浓度为5.13mg/L，溶脱率范围为0.20%～0.78%，平均溶脱率为0.46%。

3）泡田过程中K+的溶脱规律

对于盐土，泡田回归水中K+的浓度范围为2.50～2.72mg/L，平均溶出浓度为2.62mg/L，溶脱率范围为0.16%～0.71%，平均溶脱率为0.40%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中K+的浓度范围为2.94～5.11mg/L，平均溶出浓度为3.70mg/L，溶脱率范围为0.74%～4.09%，平均溶脱率为1.92%。

对于中度盐碱土，泡田中K+的溶出浓度范围为2.49～3.92mg/L，平均溶出浓度为2.89mg/L，溶脱率范围为0.05%～1.88%，平均溶脱率为0.63%。

而对于轻度盐碱土，泡田中K+的溶出浓度范围为2.55～2.81mg/L，平均溶出浓度为2.67mg/L，溶脱率范围为0.22%～1.00%，平均溶脱率为0.59%。

K+溶脱率为：重度盐碱土＞轻度盐碱土＞中度盐碱土＞盐土

4）泡田过程中Ca2+的溶脱规律

钙作为盐基成分的主导离子，它的含量变化直接影响着土壤的理化性质。研究区土壤中阳离子含量依次为：Na+＞Ca2+＞Mg2+＞K+，Ca2+含量远高于Mg2+和K+含量。泡田回归水中Ca2+浓度如下：

对于盐土，泡田回归水中Ca2+的浓度范围为45.35～214.51mg/L，平均溶出浓度为131.28mg/L，溶脱率范围为0.19%～20.09%，平均溶脱率为9.34%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中Ca2+的浓度范围为18.71～319.21mg/L，平均溶出浓度为120.11mg/L，溶脱率范围为0.19%～16.05%，平均溶脱率为5.59%。

对于中度盐碱土，泡田中Ca2+的溶出浓度范围为17.52～82.99mg/L，平均溶出浓度为31.98mg/L，溶脱率范围为0.11%～5.53%，平均溶脱率为1.38%。

而对于轻度盐碱土，泡田中Ca2+的溶出浓度范围为18.37～20.93mg/L，平均溶出浓度为19.66mg/L，溶脱率范围为0.62%～1.04%，平均溶脱率为0.85%。

5）泡田过程中CO3

2-的溶脱规律对于盐土，泡田回归水中CO32-的浓度范围为129.60～331.20mg/L，平均溶出浓度为225.00mg/L，溶脱率范围为4.51%～6.97%，平均溶脱率为5.74%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中CO32-的浓度为28.80～39.60mg/L，平均溶出浓度为34.80mg/L，溶脱率范围为2.81%～3.19%，平均溶脱率为3.06%。

对于中度盐碱土，泡田中CO32-的溶出浓度范围为7.2～28.8mg/L，平均溶出浓度20.66mg/L，溶脱率范围为1.11%～3.33%，平均溶脱率为2.55%。

而对于轻度盐碱土，泡田中CO32-的溶出浓度范围为8.20～15.40mg/L，平均溶出浓度为11.37mg/L，溶脱率范围为3.18%～3.80%，平均溶脱率为3.56%。

CO32-的总溶出效率呈现出：盐土＞重度盐碱土＞轻度盐碱土＞中度盐碱土。

6）泡田过程中HCO3-的溶脱规律对于盐土，泡田回归水中HCO3-的浓度范围为980.88～2723.04mg/L，平均溶出浓度为1819.02mg/L，溶脱率范围为3.50%～17.71%，平均溶脱率为8.21%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中HCO3-的浓度为592.92～670.96mg/L，平均溶出浓度为621.37mg/L，溶脱率范围为2.87%～4.08%，平均溶脱率为3.62%。

对于中度盐碱土，泡田中HCO3-的溶出浓度范围为524.56～670.96mg/L，平均溶出浓度568.62mg/L，溶脱率范围为3.83%～6.02%，平均溶脱率为4.93%。

而对于轻度盐碱土，泡田中HCO3-的溶出浓度范围为395.28-455.16mg/L，平均溶出浓度为421.68mg/L，溶脱率范围为2.36%～4.60%，平均溶脱率为3.44%。

7）泡田过程中Cl-的溶脱规律

对于盐碱土而言，Cl-是土壤中最活跃的阴离子，Cl-带一价负电荷，其本身化学性质稳定，在土壤中不发生化学反应，而且不易为土壤胶体吸附，其水溶性和迁移性较强，容易随水分运动。

对于盐土，泡田回归水中Cl-的浓度范围为31.95-142.00mg/L，平均溶出浓度为78.99mg/L，溶脱率范围为0.48%～6.71%，平均溶脱率为3.25%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中Cl-的浓度为44.38～60.35mg/L，平均溶出浓度为51.48mg/L，溶脱率范围为2.42%～4.73%，平均溶脱率为3.53%。

对于中度盐碱土，泡田中Cl-的溶出浓度范围为47.93～63.90mg/L，平均溶出浓度56.71mg/L，溶脱率范围为2.63%～5.45%，平均溶脱率为3.94%。

而对于轻度盐碱土，泡田中Cl-的溶出浓度范围为30.71～134.90mg/L，平均溶出浓度为59.28mg/L，溶脱率范围为0.61%～25.18%，平均溶脱率为7.44%。

8）泡田过程中SO42-的溶脱规律

泡田回归水中SO42-浓度及其溶脱效率如下：对于盐土，泡田回归水中Cl-的浓度范围为32.80～61.43mg/L，平均溶出浓度为45.85mg/L，溶脱率范围为7.15%～15.69%，平均溶脱率为9.85%。

对于重度盐碱土，泡田回归水中Cl-的浓度为48.97～56.95mg/L，平均溶出浓度为52.61mg/L，溶脱率范围为10.96%～18.12%，平均溶脱率为13.44%。

对于中度盐碱土，泡田中Cl-的溶出浓度范围为43.07～56.52mg/L，平均溶出浓度50.82mg/L，溶脱率范围为8.46%～14.96%，平均溶脱率为11.52%。

而对于轻度盐碱土，泡田中Cl-的溶出浓度范围为27.43～35.59mg/L，平均溶出浓度为32.26mg/L，溶脱率范围为5.07%～8.00%，平均溶脱率为6.83%。

从表4 可以看出，水中主要离子及总盐特征溶出率溶脱效果差异很大，HCO3-、Na+本身含量高，溶脱率也高；K+含量低，溶脱率也低。通过各盐分离子总溶脱率的计算，阳离子的易于溶脱顺序是：Na+＞Mg2+＞Ca2+＞K+，阴离子的易于溶脱顺序是：Cl-＞HCO3-＞SO42-＞CO32-。