江苏省沿海滩涂盐碱土饱和入渗条件下脱盐试验

潘德峰+闫少锋+杨云+徐斌+尚洁

摘要 基于土壤饱和入渗理论，为了找出工程措施干预情况下使土壤达到脱盐状态的最小冲洗定额，特开展试验。结果表明，江苏省沿海地区盐土（>6 g/kg）的脱盐定额为：8 L处理脱盐需水量为795.2 mm，6 L处理脱盐需水量为852 mm，4 L处理脱盐需水量为908.8 mm。

关键词 饱和入渗；盐碱土；脱盐；沿海滩涂

中图分类号 S156.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）10-0181-02

Abstract Based on the theory of soil saturated infiltration，the experiment was conducted in order to find out the minimum washing quota of soil in the condition of engineering intervention.The results showed that the desalination quota of saline soil in coastal area（>6 g/kg） in Jiangsu Province were as follows：8 L treatment desalination water requirement was 795.2 mm，6 L treatment was 852 mm，4 L treatment 908.8 mm respectively.

Key words saturated infiltration；saline soil；desalination；coastal area

江苏省沿海滩涂区盐渍土在高矿化度地下水的影响下，盐分随毛管水上升到地表，当水分蒸发后，盐分积累在各层位土壤中，形成了土壤盐渍化的过程，这也是造成已经脱盐的土壤不断返盐的主要原因。为了找出工程措施干预情况下使土壤达到脱盐状态的最小洗盐需水量，本试验以土壤饱和入渗理论为基础（灌水使计划淋洗层土壤含水率达到田间持水率的目的在于，溶解盐分只有计划冲洗层的含水率达到田间持水率以后，才有多余的水携带盐分离开计划冲洗层向下运动）[1]，分析在不同灌水量下饱和灌溉对江苏省滩涂区盐渍土土壤剖面盐分运移以及脱盐状况的影响[2-3]，研究不同深度土壤脱盐的水盐运动规律及最小冲洗定额。

1 材料与方法

1.1 试验材料

项目试验用土取自东台市梁垛河闸附近沿海滩涂区域，该地区地势平坦，地面高程为3.7 m左右（黄海高程）。土壤在成陆过程中受海水浸渍，土体含盐量较高，0～100 cm层位的土体含盐量介于2.0～6.0 g/kg之间。本区域土壤土质为砂性土壤，平均有机质含量为8.7 g/kg，土壤剖面平均干容重为1.41 g/cm3。

试验装置“测筒”是用直径30 cm、高100 cm的PVC塑料管制成，筒底铺5 cm黄沙滤料用于透水，装入80 cm土柱，靠近筒底部侧面设置阀门用于控制排水[4]。测筒装土后，在土壤中埋设4支盐分传感器，埋设深度分别为5、20、40、70 cm土壤层位[1]。灌溉淋洗用水取自当地淡水，含盐量为300 mg/L以下。

1.2 试验方法

本试验采用测筒填土、灌水淋洗的方法进行土壤脱盐试验，试验用土选取含盐量不低于6 g/kg的重度盐分土壤。在对测筒装土前，先将盐土充分拌和、过筛，装土后加水浸泡，筒内不向外排水，水分通过蒸发自然风干，待土体密实至与原状土相同时测定土壤盐分值，作为试验前期数据。在测筒中埋设英国产PR2土壤剖面水分速测仪，用以监测各层位土壤的含水率，避免土壤过量蒸发使各层位土壤平均含水率低于30%最大田持量，引起盐分上返，从而增加洗盐用水量。

灌水量设置了4、6、8 L 3个灌水量梯度处理，试验中对不同梯度灌水量条件下的脱盐过程进行对比试验，灌水周期均为1周1次，灌水后关闭排水阀门，24 h后排出。3次重复，在每个测筒中土体的5、20、40、75 cm的4个土壤层位分别埋设FJA-10型土壤盐分传感器进行土壤盐分值测定。试验从2015年5月5日开始，对各处理进行灌水、排水，于5月12日进行首次观测。取每个层位3个重复的土壤盐分值作为每个层位的盐分值。

2 结果与分析

不同灌水梯度下，土壤盐分下降速度有所不同。经过7次连续灌水洗鹽后，8 L灌水梯度处理条件下4个层位的土壤盐分已达到较低值，各层位均值低于1 g/kg；经过10次灌水洗盐后，6 L灌水梯度处理条件下4个层位的土壤盐分已达到较低值，各层位均值低于1 g/kg；16次灌水洗盐后，4 L灌水梯度处理条件下4个层位的土壤盐分已达到较低值，各层位均值低于1 g/kg。

2.1 各处理盐分变化

由图1可知，至7月3日，灌水8 L的处理各层位土壤平均盐分值为0.24 g/kg，已达脱盐土水平，而灌水6 L和4 L处理的盐分仍较高，各层位土壤平均盐分值分别为2.12 g/kg和4.81 g/kg，仍处于中盐土和强度盐土水平。

自7月10日起，继续进行6 L和4 L处理的灌水洗盐试验，灌水6 L的处理，经过2次灌排水后，其各层位平均盐分值已经达0.68 g/kg。4 L处理各层位平均盐分为3.16 g/kg，仍处于中度盐化土水平，再继续灌排6次后，各层位平均盐分值均下降为0.66 g/kg，达到脱盐土水平。对各处理相同层位的盐分洗淋过程进行比较，见图2。

由图2（a）～（d）可知，灌水量8 L、6 L和4 L这3种处理，在灌水排盐后，其土壤盐分总变化趋势基本一致，均由盐土逐步向脱盐土水平过渡，其中表层土壤的脱盐效果优于深层土壤。在75 cm层位处，由于淋洗水量不同，4 L处理在灌水后出现由于淋洗水量不充足，盐分在由上层向下层运移的过程中无法充分排出，使下层土壤出现一定程度的阶段性积累，从而增加土壤脱盐时间。

2.2 盐分下降率

对各处理试验前后盐分值下降率进行百分比计算，可见灌水量与盐分下降率呈正相关，即单次灌水量越大，其盐分下降率也越高。灌水8 L处理的测筒，各层位总平均盐分下降率达98.39%以上，而6 L和4 L处理的测筒则分别为82.25%和65.03%。不同冲洗水量下，各处理不同层位盐分下降率见图3。

由图3可知，在采用不同水量淋洗的情况下，灌水量越大排盐效果越明显。试验中不同层位盐分的下降率，除受外界影响因素最大的表层5 cm外[5]，其余各层位盐分都均表现为灌水8 L>6 L>4 L。

2.3 不同灌水量下盐土脱盐定额的确定

2.3.1 盐土状态下灌水量为8 L的处理脱盐定额的确定。测筒模拟排盐试验，自5月5日至7月3日，共进行8次灌水，自第7次灌水排盐后，不同层位的平均盐分值已达到0.74 g/kg，达到脱盐土水平。将每1 L水折换成水层深度14.2 mm计，每次灌水8 L的处理，要将盐土达到脱盐土水平，需要淡水795.2 mm。

2.3.2 盐土状态下灌水量为6 L的处理脱盐定额的确定。灌水量为6 L的盐土测筒模拟排盐试验，自5月5日至8月7日，共灌水11次，自第10次灌水后，土壤平均盐分值下降为0.68 g/kg，达脱盐土水平，共计消耗淡水量为852 mm。

2.3.3 盐土状态下灌水量为4 L的处理脱盐定额的确定。灌水量为4 L的盐土测筒模拟排盐试验，自5月5日试验开始到8月28日试验结束，灌水16次后，土壤平均盐分下降为0.66 g/kg，达脱盐土水平，耗用水量908.8 mm。

3 结论与讨论

（1）试验在模拟工程措施下，对江苏省滨海盐渍土在饱和入渗的条件下进行洗盐，发现在不同灌水量下均能达到较好的脱盐效果，但土壤脱盐的阶段脱盐率及脱盐速度存在差别，具体表现为灌水8 L>6 L>4 L。同时，上层土壤脱盐效果较下层明显，在水量不足的情况下，下层土壤存在淋洗不充分，无法将盐分及时带出土体的现象[6]。

（2）试验得出江苏沿海地区盐土（>6 g/kg）的脱盐定额为：8 L处理脱盐需水量为795.2 mm，6 L处理脱盐需水量为852 mm，4 L处理脱盐需水量为908.8 mm。

4 参考文献

[1] 胡顺军，田长彦，宋郁东.基于土壤饱和入渗理论计算盐碱地沖洗定额[J].土壤学报，2010（3）：563-567.

[2] 赵耕毛，刘兆普，陈铭达，等.海水灌溉滨海盐渍土的水盐运动模拟研究[J].中国农业科学，2003（6）：676-680.

[3] 许永德，张彦明.松原灌区盐碱地改良灌溉洗盐定额试验研究[J].吉林水利，2013（6）：1-3.

[4] 王兴鹏，严晓燕，李宁，等.不同灌溉方式下枣树根区土壤洗盐效果试验[J].灌溉排水学报，2011（1）：130-133.

[5] 张健，李玉娟，李敏，等.江苏沿海滩涂盐碱地综合改良技术[J].安徽农学通报（下半月刊），2011，17（12）：172.

[6] 李慧萍.冲洗改良盐碱土[J].黑龙江水利科技，2010（4）：45-46.