含腐植酸土壤调理剂对盐碱土的淋洗效应

朱福军 丁方军 吴钦泉 郭新送 陈士更 路艳艳 骆洪义

(1 山东农大肥业科技有限公司 泰安 271000 2 山东腐植酸高效利用工程与技术试验室 泰安 271000 3 山东农业大学资源与环境学院 泰安 271018)

含腐植酸土壤调理剂对盐碱土的淋洗效应

朱福军1，2，3丁方军1，2，3吴钦泉1，2郭新送1，2陈士更1，2路艳艳1，2骆洪义3*

(1 山东农大肥业科技有限公司 泰安 271000 2 山东腐植酸高效利用工程与技术试验室 泰安 271000 3 山东农业大学资源与环境学院 泰安 271018)

为探究含不同腐植酸的土壤调理剂对盐碱土改良的效应，采取土柱淋溶系统进行模拟试验，设置含腐植酸褐煤及硝基腐植酸与钙、镁配施6个处理，HA1：施入含腐植酸褐煤375 kg/667 m2；HA2：含腐植酸褐煤和磷石膏按3∶1配施共375 kg/667 m2；HA3：含腐植酸褐煤、磷石膏和硫酸镁按5∶2∶1配施共375 kg/667 m2；XHA1：施入硝基腐植酸375 kg/667 m2；XHA2：施入硝基腐植酸和磷石膏按3∶1配施共375 kg/667 m2；XHA3：硝基腐植酸+磷石膏+硫酸镁(5∶2∶1配施，施用量375 kg/667 m2)。通过9次淋洗水溶盐含量达到较平衡的状态，然后检测9次土壤淋洗液及土壤中pH、电导率(EC值)、Na+、Cl-、HCO3-及CO32-的变化情况。结果表明：在淋洗条件下，施用硝基腐植酸较含腐植酸褐煤处理淋洗出更多的盐基离子。9次淋洗结束后，硝基腐植酸+磷石膏(3∶1配施，施用量375 kg/667 m2)处理在土壤层的0～40 cm盐碱程度降低显著，电导率、水溶Na+、水溶Cl-和水溶HCO3-较CK分别显著降低24.00%、56.33%、89.19%和12.74%，土壤溶液pH降低0.1～0.16个单位。硝基腐植酸+磷石膏(3∶1配施，施用量375 kg/667 m2)处理在本试验淋洗方式下取得较好的土壤盐碱改善效果。

腐植酸 土壤调理剂 盐碱土 淋洗

盐碱化土壤以滨海盐碱土类型为主，盐分主要以氯化物为主，特别是氯化钠。土壤表层盐分主要在0．4%～3．0%范围内变化，土壤结构性差、肥力差。经过多年的研究，改良治理盐碱地的措施和方法包括深沟排碱、种稻改碱、淤灌改碱、生物排碱、暗管排碱、上农下渔、施加土壤改良剂等[1]。经试验验证，其中一些化学改良剂如脱硫石膏和磷石膏、风化煤、糠醛渣、黑矾为主的弱酸性类物质、橡胶工业副产品硫酸盐、制碱副产品氯化钙、工业废渣黄铁矿等在改善盐碱土的理化性质、减少地表水分蒸发和抑制盐分随水分上行表聚等方面具有一定的功效[2～5]。

腐植酸作为一种无定型高分子有机混合物，含有较多的羧基、酚羟基等基团，对盐碱土有一定的弱酸缓冲作用，腐植酸的较大比表面积和弱酸基团对土壤阳离子的交换吸附性能较高[6]。在pH较高时，一定程度上提高了腐植酸对土壤阳离子的吸附能力，且经过硝酸处理，酚羟基、羧基等基团的增加可增强其对阳离子的交换能力[7]。磷石膏是硫酸分解磷矿石制取硫酸的残渣，因不同产地含有不定量的重金属。而借助腐植酸的吸附作用和螯合作用，可较大程度上改善重金属对土壤的污染问题。集二者优势，两者配施具有一定的应用潜力[8]。腐植酸与石膏类物质单独在土壤水溶盐淋洗过程中有较多的研究，但在淋溶条件下，将含腐植酸原料或活化腐植酸和磷石膏、硫酸镁等配施作为土壤调理剂的淋洗过程分析研究较少。

为了探讨腐植酸与磷石膏、硫酸镁配施的土壤调理剂的淋洗过程及其运作机理，对比不同配施水平的土壤调理剂处理对土壤淋洗产生的效果，筛选较佳土壤调理剂配方。本试验以滨海盐碱土为材料，采用室内人工模拟淋洗的方式和回填土柱淋溶系统[9]，对比不同配施水平的土壤调理剂对土壤淋洗过程中盐碱离子的淋洗效果，为土壤调理剂在淋洗过程的机理研究提供支持，为腐植酸土壤调理剂的开发应用和盐碱土壤的改良提供借鉴。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验于2014-2015年度在山东省泰安市肥城市山东农大肥业科技有限公司进行。供试土样采自渤海盐碱地中度盐碱土壤，土壤质地为粘壤，风干后过2 mm筛备用，供试土壤的基本理化性质列于表1中。

表1 供试土壤的基本理化性质Tab.1 Basic physical and chemical properties of the tested soil

供试材料中，含腐植酸褐煤和硝基腐植酸[10]为同一黑河褐煤提取和制备，过100目筛备用。经分析测定，其中含腐植酸褐煤的干基总腐植酸含量为58．31%，硝基腐植酸的干基总腐植酸含量为59．15%。磷石膏取自山东泰安肥城明瑞化工，经过风干过100目筛后备用。经分析测定，磷石膏的主要成分CaSO4·2H2O占70．1%，P2O5占2．06%；硫酸镁为市售工业级无水MgSO4，MgSO4含量≥98%。

1.2 试验设计

本试验借鉴张继红等[11]咸水的土壤淋洗水盐动态变化结果与Kuzyakov等[12]的外源有机物对土壤激发效应的有效添加量结果，实际土壤调理剂施入量为375 kg/667 m2。

试验采用PVC塑料圆柱状容器，圆柱内径为11 cm，设置试验时，圆柱下面设置渗滤层，试验土柱装土高40 cm，土柱分为两层，下层土柱直接压实2 kg至20 cm处，上层土柱加入2 kg土与土壤调理剂5 g混匀，轻微压实至20 cm(土壤容重为1．27 g/cm3)，处理设置见表2。试验开展前，将土柱浸入8 cm的蒸馏水中，使土柱利用毛管吸水至土壤上层湿润，达到土水饱和的状态。开展淋洗试验时，每次加入蒸馏水250 mL至淋洗瓶中，用输液管控制淋洗水的滴入速度1～2滴/秒，缓慢滴到土柱土壤表层，土柱下部用大漏斗收集淋洗液，用500 mL三角瓶接淋洗液。每次淋洗完成(约60 h)后，重新在淋洗瓶中加入250 mL的纯净水进行淋洗，淋洗共计9次(经试验检测得出，9次淋洗完成，土壤淋洗液水溶盐含量达到相对稳定的状态)。期间保持土壤水饱和状态[13]。

表2 土壤调理剂配方Tab.2 The formula of soil conditioner

1.3 样品采集及测定

1.3.1 淋洗检测样液的制备

每次淋洗结束，转移淋洗液至250 mL的容量瓶，干过滤除去杂质，检测淋洗液的pH、电导率(EC值)、Na+、Cl-、HCO3-和CO3

2-等6个指标，共计收集检测液9次，结束淋洗过程。

1.3.2 淋洗土柱的土壤检测样液的制备

9次淋洗结束后，在土柱上标记20 cm，将0～20 cm和20～40 cm的土柱分别倒出，在通风干燥的地方风干土样。用四分法取250 g左右的风干土样，研磨过1 mm筛，储存在阴凉干燥环境。取60 g过筛土样于500 mL的三角瓶中，加入300 mL的蒸馏水，封口，在25 ℃，180 r/min条件下振荡浸提3 min，干过滤，取滤液为土壤检测样液。

1.3.3 测定指标与方法

试验共测定6个指标，用PHS-3C数显酸度计(上海仪电科学仪器股份有限公司，中国)测定pH；用SG8-FK型电导率仪(上海双旭电子有限公司，瑞士)测定EC值；用火焰光度计法FP6410(上海精科分析仪器有限公司，中国)测定Na+含量；用AgNO3滴定法测定Cl-含量；分别用甲基橙和酚酞作指示剂，采用酸碱滴定测HCO3-和CO3

2-的含量。以上6个指标按照常规检测方法进行检测[14]。

1.4 数据处理方法

数据统计和基础分析采用Microsoft Excel进行。数据显著性分析采用SAS 8．0完成。

2 结果与分析

2.1 淋洗液中盐碱指标前后变化

2.1.1 不同处理对淋洗液pH的影响

从图1可以看出，随淋洗次数的增加，除CK和T1外，其他处理土壤淋洗液的pH呈先减小后增大再减小的趋势。9次淋洗之后，CK pH增大0．27个单位，其他处理组降低-0．02～0．47个单位。其中XHA3和XHA2处理pH分别降低0．47和0．40个单位。

图1 不同处理9次淋洗的pH变化Fig.1 The pH value changes of 9 times leaching under dierent treaments

淋洗1～4次，除CK和HA1外，各处理淋洗液pH先减小主要是由于加入物质呈一定酸性，前期淋洗液pH减小；淋洗第5～7次，淋洗液pH增大是由于土壤多次淋洗造成的Ca2+流失，加速CO3

2-的水解，进而增大HCO3-浓度，导致pH增大[15]。淋洗第8～9次，淋洗液pH降低是由于土壤中水溶盐含量较低，继续淋洗出HCO3-量大于其水解增大量。

从图2看出，9次淋洗前后，CK和HA1的H+浓度减小，XHA3、XHA2淋洗液H+浓度显著增加，分别增加195%和151%。该分析进一步清晰地展示了在9次淋洗过程中XHA3、XHA2对淋洗液pH的显著改善。

综上：硝基腐植酸处理组，腐植酸经活化处理后，羧基、酚羟基、醛基等活性小分子基团增加，弱酸性增强，对淋洗土壤中pH增大的抑制作用显著；增大了土壤中Ca2+和Mg2+的含量，抑制了CaCO3和MgCO3的水解，从而减缓了HCO3-浓度的增大，土壤pH增大抑制作用显著；用等质量的硫酸镁置换等质量的硝基腐植酸，对淋洗土壤的pH增大抑制作用更显著。

2.1.2 不同处理对淋洗液EC值的影响

由图3看出，在第4～9次淋洗EC值呈降低趋势，此过程中土壤水溶盐淋洗量大小比较为：HA3＞XHA3＞XHA2。

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计算第1～9次淋洗EC值累计值得出：HA3＞XHA3＞XHA2＞HA2＞XHA1＞CK＞HA1，所以HA3、XHA3、XHA2这3个处理9次淋洗后，淋洗出较多的水溶盐。

由图4看出，第4～9次HA3、XHA3和XHA2处理淋洗液EC值变化较大。计算得出，第4～9次HA3、XHA3和XHA2处理淋洗前后EC值差值与CK相比分别增大9．03%、7．37%、5．98%，淋洗效果显著。

综上：施加磷石膏和硫酸镁增加Ca2+、Mg2+等离子浓度，增大EC值，HA3、XHA3的淋洗量较大；XHA2处理组含有更多的弱酸活性基团，比HA2处理组中土壤Ca2+的交换能力更强，交换出更多的Na+等阳离子，淋洗量仅次于HA3和XHA3，淋洗液EC值较大。

图2 不同处理9次淋洗前后c(H+)变化Fig.2 The changes of c(H+) after 9 times leaching under dierent treatments

图3 不同处理9次淋洗的EC值变化Fig.3 The EC changes of 9 times leaching under dierent treatments

2.1.3 不同处理对淋洗液Na+和Cl-含量的影响

由图5和图6看出，在第4次淋洗各处理的Na+淋洗量达到高峰，在第3次或第4次淋洗时各处理的Cl-淋洗量达到高峰，在淋洗过程中，CK和其他处理的淋洗量先增大，HA3和XHA2和XHA1后增大，当CK和其他处理淋洗多次，淋洗量减小时，HA3和XHA2和XHA1后减小的现象。且在第4～9次淋洗过程中，HA3、XHA2和XHA3处理对Cl-的淋洗量较大，其他处理组在相同次数的淋洗量小于这3个处理。

第4～9次HA3、XHA3和XHA2处理组淋洗液Na+浓度前后减小值比CK分别增大15．26%、12．55%和10．27%，土壤中Na+浓度降低效果显著；第4～9次HA3、XHA2和XHA1处理淋洗前后Cl-淋洗浓度与CK相比，淋洗量增大11．73%、 7．93%和2．34%，土壤中Cl-浓度降低效果显著。

图4 不同处理第4～9次淋洗液EC值变化Fig.4 4～9 times EC changes of leaching samples under dierent treatments

图5 不同处理9次淋洗的Na+含量Fig.5 The Na+ content of 9 times leaching under dierent treatments

综上，从第4次到第9次淋洗，各处理的Na+和Cl-淋洗量均大于CK的Na+和Cl-淋洗量。一般淋洗过程，淋洗以Na+和Cl-为主，Ca2+和SO42-相对含量增大，土壤由原来以Na+-Cl-型逐渐转变为Ca2+-SO42-型[16]。CaSO4对土壤和植物的危害小，Ca2+的增加可使土壤形成凝聚力较强的钙胶体[17]，促进土壤团粒结构的形成，有利于改善土壤物理化学性状，促进土壤盐碱离子的淋洗。其中HA3和XHA2处理Na+和Cl-淋洗量显著大于其他处理。

由图7和图8看出，淋洗液中HCO3-的浓度呈先增大后减小再增大再减小，各淋洗效果，XHA3、XHA2和HA3处理组的HCO3-含量较小。淋洗开始第1～2次，含腐植酸褐煤和硝基腐植酸的各处理组淋洗液中HCO3-的含量增大；第2～3次，HCO3-含量减小；第4～7次，HCO3-含量均依次增大；第8～9次，HA1和HA3处理淋洗液中HCO3-降低，其他仍为升高现象。

图6 不同处理9次淋洗的Cl-含量Fig.6 The Cl- content of 9 times leaching under dierent treatments

图7 不同处理9次淋洗的HCO3-含量Fig.7 The HCO3- content of 9 times leaching under dierent treatments

淋洗开始的第1～2次，各处理淋洗土柱处在氧化还原电位较低时，硝基腐植酸处理组中羧基、酚羟基、醌基等活性基团多，弱酸缓冲体系稳定，由于弱酸基团对CO2-的中和作用，HCO-33淋洗量增加；随着淋洗次数增加，第2～3次淋洗，土壤中CO32-含量的降低和施入的Ca2+、Mg2+对CO2-水解作用的抑制，使淋洗液的HCO-含33量降低；第4～7次土壤中Ca2+淋洗增加，土壤中Ca2+含量降低，CO32-含量增大，水解作用增强，淋洗液的HCO3-含量增大；第8～9次淋洗，当土壤中水溶盐含量较低时，HA1和HA3的淋洗液的HCO3-含量较前次淋洗量降低，根据陈巍等[4]的研究可判断其他处理的淋洗液最终也会因为淋洗次数增加而降低HCO3-含量。

在土壤HCO3-的淋洗中，含腐植酸褐煤处理与硝基腐植酸处理相比：在第1～2次淋洗液中，土壤中HCO3-的淋洗量表现为：HA1＜CK＜XHA1；第3～6次淋洗液中，HCO3-的淋洗量更小，表现为HA1＞CK＞XHA1；第7～9次淋洗液，HA1＜CK＜XHA1。淋洗9次，前一次的结果对后一次的淋洗造成影响，单纯分析受某个因素的影响无法解释淋洗结果。因此无法判断单一变量对土壤中HCO3-淋洗发挥的作用。

各处理组在淋洗开始的第1～3次淋洗，由于弱酸基团中和CO32-，并且受CaCO3和MgCO3的溶度积影响，Ca2+、Mg2+的加入导致土壤中CO2-含3量降低，淋洗液中CO32-含量降低[18]；在4～8次淋洗时，随Ca2+的淋洗量逐渐增大，土壤中Ca2+含量降低(水溶盐含量随淋洗逐渐降低，Ca2+与其它水溶盐含量均会降低)，淋洗液中CO32-含量逐渐增大；第9次淋洗，当土壤中HCO3-含量较低时，淋洗液的CO32-含量较前次淋洗量降低。

图8 不同处理9次淋洗的CO32-含量Fig.8 The CO32- content of 9 times leaching under dierent treatments

2.1.5 不同处理对淋洗液离子淋洗总量的影响

由图9可以看出，N a+淋洗总量表现为HA3＞XHA2＞HA2，分别比CK淋洗总量增加22．45%、16．71%和14．84%；Cl-淋洗总量表现为HA3＞HA2＞XHA2，分别比CK淋洗总量增加18．71%、13．83%和7．72%；HCO3-淋洗总量表现为HA3＞XHA1＞HA2，分别比CK淋洗总量增加15．04%、5．70%和3．27%。CO32-淋洗总量表现为XHA3＜HA3＜XHA1，分别比CK淋洗总量降低39．16%、28．36%和22．63%。

腐植酸中的羧基、酚羟基、醛基和醌基等活性基团，可增强土壤胶体对Na+的吸附交换作用，与CK对比，Na+和Cl-的淋洗量增加，使土壤盐度降低[19]。硝基腐植酸含有的上述活性基团较高，表现为Na+的淋洗总量，XHA1＞HA1；Cl-的淋洗总量，XHA1＞HA1。即9次淋洗后，硝基腐植酸处理对土壤中Na+、Cl-的淋洗总量大于含腐植酸褐煤处理。

配施磷石膏或配施磷石膏和硫酸镁处理中，与CK相比，各处理组增大土壤中Ca2+、Mg2+含量，增强对Na+的交换作用。土壤Na+的淋洗总量表现为HA3＞XHA2＞HA2，Cl-淋洗总量表现为HA3＞HA2＞XHA2。当土壤CO32-含量降低，土壤HCO3-的含量降低，HCO3-的淋洗量降低。试验各处理HCO3-淋洗总量表现为：HA3＞XHA3、HA2＞XHA2。随淋洗次数增加，土壤中Ca2+、Mg2+含量降低，HCO3-淋洗量增加，淋洗总量表现为HA3＞XHA1＞HA2。

综上，同为含腐植酸褐煤配施处理，施Ca2+、Mg2+处理的Na+、Cl-和HCO3-的淋洗量均大于单独配施Ca2+的处理；同为硝基腐植酸处理，配施Ca2+、Mg2+处理的Na+、Cl-和HCO3-的淋洗均小于单独配施Ca2+处理；同为Ca2+、Mg2+处理，硝基腐植酸处理的Na+、Cl-和HCO3-的淋洗总量小于含腐植酸褐煤配施Ca2+、Mg2+处理组；同为Ca2+单配施的硝基腐植酸或含腐植酸褐煤配施处理，对Na+、Cl-和HCO3-淋洗总量大小比较不一致。Na+、Cl-、HCO3-的淋洗总量均为HA3最大。

图9 不同处理9次淋洗的各离子总量Fig.9 The total amount of various ions after 9 times leaching under dierent treatments注：Na+、Cl- 、HCO3- 含量较高使用左侧量程；CO32-的含量较小使用右侧量程。

2.2 淋洗结束后土柱的土壤指标分析

由表3可知，淋洗结束后，除HA2淋洗出的Cl-，各处理土柱上层(0～20 cm)土壤溶液的pH、EC值、Na+、Cl-和HCO3-含量均比下层(20～40 cm)的小，pH减小0．08～0．16个单位；EC值减小66．00～100．00 μs/cm；Na+含量减小35．00～90．00 mg/kg；Cl-含量减小11．39～17．08 mg/kg；HCO3-含量减小112．00～335．98 mg/kg。

土柱上层，各处理土壤的pH、EC值、Na+和Cl-含量均比CK的小，分别降低0．08～0．16个单位、37．29%～69．93%，47．50%～90．25%和68．75%～92．19%，但HCO3-含量较大，增大0．30%～26．84%。硝基腐植酸处理与相同配施含腐植酸褐煤处理相比，土壤pH、EC值、土壤Na+、Cl-、HCO3-含量分别降低0．03个单位、4．02%～13．56%、46．67%～61．90%、28．57%～70．00%、1．13%～9．30%。在下层土壤中，与CK相比，pH降低0．04～0．10个单位，EC值降低13．98%～23．98%，Na+含量降低11．54%～23．08%，Cl-含量降低70．24%～89．29%，HCO-3含量降低-1．54%～30．77%。

由数据看，在同一层土壤中，XHA2处理的EC值、Na+含量均小于或等于其他试验设置处理组，pH除下层XHA3比同层XHA2小，其他均为XHA2较小；上层XHA1、XHA3和XHA2的淋洗Cl-效果较好，下层HA2、XHA3和XHA2淋洗Cl-效果较好；上层的CK和HA3和XHA2处理的土壤HCO3-含量较少，下层HA2和XHA3和XHA2的土壤HCO3-含量较小。土壤中各处理pH、HCO3-与淋洗过程pH、HCO3-表现一致：XHA3＞XHA2＞其他处理。硝基腐植酸配施磷石膏处理与硝基腐植酸配施磷石膏和MgSO4处理对比，硝基腐植酸配施磷石膏分解出更多的游离酸，土壤碱度降低较大。综上，硝基腐植酸配施磷石膏(3∶1配施，施用量375 kg/667 m2)处理的淋洗效果较佳，0～40 cm淋洗后土壤的EC值、水溶Na+、水溶Cl-和水溶HCO3-比CK降低24．00%、56．33%、89．19%和12．74%，土壤溶液pH降低0．1～0．16个单位，土壤的盐碱程度降低。

表3 淋溶结束后土柱的土壤中盐碱指标分析Fig.3 The analysis of soil salinity index in soil column after 9 times leaching

3 结论与讨论

3.1 结论

经过9次淋洗试验，含腐植酸褐煤+磷石膏+MgSO4处理(5∶2∶1配施，施用量375 kg/667 m2)淋洗出水溶盐总量最大，水溶Na+、Cl-和HCO3-淋洗总量与CK和其他处理相比均较高。

在土柱上层，硝基腐植酸各处理与相同配施含腐植酸褐煤各处理相比，土壤pH有降低趋势，土壤EC值、Na+、Cl-显著降低，土壤HCO3-降低，硝基腐植酸配施处理呈现更好的盐碱淋洗效果。

综合以上结果，硝基腐植酸+磷石膏(3∶1配施，施用量375 kg/667 m2)处理的淋洗效果较佳，0～40 cm淋洗后土壤的EC值、水溶Na+、水溶Cl-和水溶HCO3-比CK降低24．00%、56．33%、89．19%和12．74%，土壤溶液pH降低0．1～0．16个单位，在题设条件下对盐碱土壤有最佳的淋洗效果。

3.2 讨论

3.2.1 各个土壤处理的淋洗液各指标变化原因

各个土壤处理因施入含腐植酸褐煤或硝基腐植酸，土壤pH下降，使弱酸缓冲体系更加稳定，与CK相比淋洗后土壤溶液pH增大受到抑制。各个土壤处理加入磷石膏或硫酸镁，土壤中Ca2+和Mg2+含量增加，抑制CaCO3和MgCO3的水解，从而减缓了HCO3-浓度的增大。由两者综合作用，抑制土壤pH增大，表现为各个土壤处理第5～9次淋洗液pH均小于CK；施入含腐植酸褐煤和硝基腐植酸土壤有机胶体含量增加，土壤胶体比表面积增大，土壤团粒结构增多，弱酸基团增多，土壤对阳离子交换吸附能力增强[20]。土壤各个处理对Na+与Ca2+的吸附交换作用增强，并随磷石膏加入，Ca2+浓度增大，对土壤中Na+的交换能力增强，促进淋洗液中Na+含量增大[21]；有研究证明Cl-和Na+是矿化度的主要组成阴阳离子，淋洗含量的趋势基本一致，呈现良好的相关性[22]。本文各个土壤处理与CK相比也有较大的Cl-淋洗量，研究结果趋势一致；由于试验9次淋洗完成后，淋洗液仍然为碱性，判断9次淋洗主要发生反应为CO2-+HO⇌HCO-+OH-，因此CO2-和HCO-32333淋洗量呈现类似趋势。因处理中含腐植酸褐煤和硝基腐植酸含有的羧基、酚羟基等为弱酸基团，各个土壤处理与CK相比增加土壤中的H+含量，降低CO3

2-含量；硝基腐植酸处理与含腐植酸褐煤处理相比，通过氧活化，弱酸活性基团增加，对土壤碱化的抑制效果好，土壤的CO32-含量降低，表现为硝基腐植酸处理的CO32-淋洗总量较含腐植酸褐煤处理的更低。即XHA3＜HA3、XHA1＜HA1；配施硝基腐植酸处理与相同配施含腐植酸褐煤处理相比，土壤中HCO3-、CO3

2-的淋洗量小，其中XHA1和XHA3的CO32-淋洗总量较低。

3.2.2 各个处理土壤的各指标变化原因

经淋洗9次，施入腐植酸类物质的各个土壤处理弱酸基团增加，从而增大土壤中H+含量，淋洗后下层土壤HCO3-比CK降低。硝基腐植酸经活化后，羧基、酚羟基、醛基等活性弱酸基团的含量增大，表现为比相同配施含腐植酸褐煤处理含较低的HCO3-，土壤pH降低；各个处理土壤中加入腐植酸物质，形成较大的胶体比表面积和弱酸基团增强对阴阳离子的物理和化学吸附交换性，并且通过外源增大土壤中Ca2+、Mg2+的含量，增大对Na+的交换作用，从而表现为各个处理的Na+、Cl-淋洗均较充分，土壤中Na+和Cl-的含量均低于CK；试验土壤的碱性条件下，酸性强的各个处理组，土壤中阳离子的吸附交换作用更强，淋洗较充分，表现为各个硝基腐植酸处理与相同配施的含腐植酸褐煤处理相比，土壤中水溶阴阳离子降低。

硝基腐植酸单配施磷石膏处理与硝基腐植酸配施磷石膏和硫酸镁处理对比，对盐离子Na+、Cl-的淋洗效果较好，后者替换等质量的硝基腐植酸为等质量的硫酸镁，淋洗量降低。可能是由于前者单配施磷石膏后，土壤的交换性盐基近饱和状态，替换部分硝基腐植酸为等质量的MgSO4的配施处理，有机胶体含量降低，土壤阳离子吸附交换能力弱，土壤中交换性盐基饱和含量降低，并且土壤胶体对Ca2+的吸附性大于Mg2+的吸附性，硝基腐植酸单配施磷石膏处理较硝基腐植酸配施磷石膏和硫酸镁处理可交换淋洗更多水溶离子，表现为淋洗完成后前者土壤水溶盐含量降低[23]。

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Effects of Soil Conditioners Containing Humic Acid on Leaching of Saline-Alkali Soil

Zhu Fujun1,2, Ding Fangjun1,2,3, Wu Qinquan1,2, Guo Xinsong1,2, Chen Shigeng1,2, Lu Yanyan1,2, Luo Hongyi3*
(1 Shandong Agricultural University Fertilizer Science and Technology Co. Ltd., Tai’an, 271000 2 Engineering and Technology Research Center of High Efficient Utilization of Humic Acid Shandong Province,Tai’an, 271000 3 College of Resources and Environment, Shandong Agricultural University, Tai’an, 271018)

In order to study the effects of saline-alkali soil improved by humic acid conditioner containing calcium,magnesium and other materials under leaching condition, a soil column leaching system was used in the experiment.6 treatments were set up that containing, HA1: HA 375 kg/667 m2, HA2: HA+phosphogypsum (3∶1 combined,consumption 375 kg/667 m2), HA3: nitro HA+phosphogypsum+magnesium sulfate (5∶2∶1 combined, consumption 375 kg/667 m2), XHA1: nitro HA 375 kg/667 m2, XHA2: nitro HA+phosphogypsum (3∶1 combined, consumption 375 kg/667 m2), XHA3: nitro HA+phosphogypsum+magnesium sulfate (5∶2∶1 combined, consumption 375 kg/667 m2).The optimum formula of soil conditioner was found by detecting soil leaching solution and soil the changes of pH, EC,Na+, Cl-, HCO3-and CO32-after 9 times elution. The results showed that under leaching condition, the quantity of baseions leaching on application of nitrohumic acid is more than original powder humic acid. After 9 times leaching, the soil salinization on nitro HA+phosphogypsum (3∶1 combined, consumption 375 kg/667 m2) treatment decreased signif i cantly in the soil layer of 0～40 cm. Compared with blank treatment, EC, Na+, Cl-, HCO3-and pH were reduced by 24.00%,56.33%, 89.19%, 12.74% and 0.1～0.16 units repectively, Nitro HA+phosphogypsum (3∶1 combined, consumption 375 kg/667 m2) treatment had the best improvement eect on saline-alkali under leaching condition.

humic acid; soil conditioner; saline-alkali soil; leaching

TQ314.1，S156.4

1671-9212(2017)06-0017-11

A

10.19451/j.cnki.issn1671-9212.2017.06.003

2015年山东省重点研发项目“新型土壤调理剂关键技术研发与应用”(项目编号2015GGH310001)，2015年泰安市科技发展计划(第一批)“新型土壤调理剂关键技术研发与应用”(项目编号2015NS1060)。

2017-02-08

朱福军，男，1990年生，硕士，主要从事新型肥料研发及应用研究。*通讯作者：骆洪义，男，教授，E-mail：hot68168@163.com。