盐渍土饱和泥浆与其浸提液间电导率换算关系研究

刘旭 迟春明

摘要：对30份南疆盐渍土的饱和泥浆电导率（ECsp）和饱和浸提液的电导率（ECe）进行了测定分析。结果表明，每份土壤的ECsp均明显小于ECe，因此，在实际工作中不能使用ECsp代替ECe进行土壤盐度的判断；ECe与ECsp间存在显著的线性关系，可以使用ECsp间接推算ECe。就南疆盐渍土而言，可以使用经验方程ECe=2.62 ECsp，由ECsp间接推算ECe。

关键词： 盐渍土；饱和泥浆；饱和浸提液；电导率

中图分类号：S156.4；S151.9 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）04-0881-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.04.016

Conversion Relationship between Electrical Conductivities of Salt-affected

Soil Saturated Paste and Its Extract

LIU Xu， CHI Chun-ming

（College of Plant Science， Tarim University， Alar 843300， Xinjiang， China）

Abstract： Electrical conductivity of saturated paste （ECsp） and electrial conductivity of saturated paste extract （ECe） were determined for 30 salt-affected soils in southern Xinjiang. The results showed that the value of ECsp was less than that of ECe for a given soil.Therefore，the ECe value couldnt be replaced by ECsp value to analyze soil salinity. There was significant（P<0.01） relationship between ECsp and ECe. Thus， ECsp can be used to estimate ECe based on an regression equation of ECe=2.62 ECsp for salt-affected soils in southern Xinjiang.

Key words：salt-affected soil；saturated paste； saturated paste extracts；electrical conductivity

土壤浸提液的电导率（EC）是研究土壤盐害程度的重要指标。美国盐土实验室将土壤饱和浸提液电导率（ECe）等于4 dS/m作为判断土壤是否发生盐害的阈值标准[1]，该标准已被国际社会广泛接受并使用[2-4]。但是，该方法需先制备饱和泥浆，然后将其抽滤得到饱和浸提液。试验过程耗时较长。而随着科技的不断发展，土壤盐度测试仪器不断进步，例如使用2265FS土壤原位电导率仪可以直接测定土壤饱和泥浆的电导率（ECsp）。但是，其测量结果是否与ECe存在一定的换算关系，相关研究鲜见报道。

本研究选用南疆盐渍土，对其ECsp和ECe进行测定，阐明二者之间的关系，分析使用ECsp代替ECe衡量土壤盐度的可行性，旨在为相关研究提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 土样采集及准备

土壤取样地点位于新疆生产建设兵团第一师五团、十二团，新疆维吾尔族自治区阿克苏市沙雅县，共3个剖面，每个剖面按20 cm间隔取样，取样深度200 cm，共30份土样，代表南疆盐渍土。取样区内，土壤质地主要为沙土和沙壤土。土样带回室内，自然风干，粉碎，过2 mm筛。

1.2 土壤饱和泥浆制备及其电导率测定

采用美国盐土实验室（United States Salinity Laboratory）的方法制备饱和泥浆[1]，本研究将此方法称为USSL法。取250 g土样，放入500 mL的塑料杯中，缓慢加入无CO2的去离子水，边加水边搅拌，同时不断在试验台上震荡塑料杯，直至土壤完全饱和。饱和泥浆的判断标准：反射光线时，泥浆发亮；倾斜塑料杯时泥浆稍微流动。静止16 h得到饱和泥浆，使用2265FS土壤原位电导率仪直接测定饱和泥浆的ECsp。

1.3 土壤饱和浸提液制备与电导率测定

测定完ECsp的饱和泥浆用布氏漏斗抽滤，得到饱和浸提液。采用DDS-307型电导率仪测定ECe。

1.4 数据处理

试验所得数据采用SPSS 12.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 供试土样ECsp与ECe

供试土样的ECsp与ECe计分析结果见表1。由表1可知，30份供试土样的ECsp变化幅度为0.29～14.37 dS/m，平均值为3.86 dS/m。30份土样ECe的最小值、最大值和平均值分别为0.75、31.34和10.54 dS/m。由图1可知，ECsp明显低于ECe。

2.2 盐渍土ECsp和ECe的换算

供试土样ECsp和ECe间的散点图见图2。由图2可知，ECsp和ECe间存在显著（r=0.967，P<0.01）的正相关关系。二者间的线性回归方程为：

ECe=2.524ECsp+0.786（r2=0.967，n=30） （1）

如果令方程常数项强制为零，则二者的关系方程变为：

ECe=2.62ECsp（r2=0.933，n=30） （2）

統计分析表明，两方程具有极显著（P<0.01）统计学意义。

2.3 盐渍土ECsp和ECe的换算方程的验证

为了验证式（1）和式（2）的准确性，30份土样ECe的实测值分别与根据式（1）和式（2）获得的计算值进行了比较分析。t检验表明，30份土样ECe的实测平均值为10.54 dS/m， 式（2）计算值的平均值为10.54 dS/m，式（2）计算值的平均值为10.12 dS/m。实测值的平均数与各方程计算值的平均数之间不存在显著差异（P>0.05），即可以认为实测值与计算值来源于同一样本。另外，将实测值与式（1）和式（2）的计算值进行回归分析，结果表明，式（1）的计算值与实测值间存在极显著的相关性（r2=0.935，P< 0.01）（图3A）；式（2）的计算值与实测值间也存在极显著的相关性（r2=0.935，P<0.01）（图3B）。理论上，如果计算值与实测值相等，那么回归直线的斜率应该为1，常数项应该为0，决定系数（r2）应该为1。比较图3A和图3B，两者的决定系数（r2）同为0.935，但斜率0.971比0.935更接近1，常数项-0.109比 0.681更接近0。因此，式（2）的预测效果好于式（1）。

3 结论

供试土样ECe明显高于ECsp，因此，在实际工作中不能直接使用ECsp作为土壤盐害程度的判断指标。但是，ECe与ECsp间存在显著的线性关系，可以使用ECsp间接推算ECe。就南疆盐渍土而言，可以使用经验方程ECe=2.62ECsp，由ECsp间接推算ECe。

参考文献：

[1] USDA. Diagnoses and Improvement of Saline and Alkali Soils. Agric.Handbook No.60[M].Riverside：United Sates Salinity Laboratory，1954.

[2] AYERS R S，WESTCOT D W. Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper No.29[M]. Rome：FAO， 1985.

[3] RHOADES J D，CHANDUVI F，LESCH S. Soil Salinity Assessment： Methods and Interpretation of Electrical Conductivity Measurements. FAO Irrigation and Drainage Paper No.57[M]. Rome：FAO，1991.

[4] TANJI K K， KIELEN N C. Agricultural Drainage Water Management in Arid and Semi-arid Areas. FAO Irrigation and drainage paper No. 61[M]. Rome：FAO，2002.