沖水灌溉對(duì)西北硫酸鹽型土壤中鹽分離子變化的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 00:00
鹽堿土壤有效的治理措施一直是鹽堿土壤綜合利用的瓶頸。本研究選擇西北內(nèi)陸硫酸鹽型鹽堿地為對(duì)象,研究采用沖水洗鹽方式對(duì)表層土壤中鹽堿離子含量消減的影響效果。結(jié)果表明:土壤中主要鹽堿離子消減效果明顯,關(guān)鍵鹽堿離子Na+、SO2-4和鹽度、電導(dǎo)率與總?cè)芙庑怨腆w物含量降幅明顯。試驗(yàn)期間,表層土壤Na+、SO2-4平均含量分別從35. 39cmol/kg、36. 94 cmol/kg降為6. 56cmol/kg、16. 25cmol/kg;土壤鹽度從初期的16. 58‰降為末期的8. 14‰,降幅為51%;電導(dǎo)率從初期的6314μs/cm降為末期的2454μs/cm,降幅達(dá)61%。土壤p H值變幅較小,不超過1個(gè)p H值單位;相關(guān)分析表明土壤堿度不是單純的由土壤中CO2-3、HCO-3影響,而是受土壤中Mg2+、Na+、SO2-4等離子組成與含量綜合影響。相較于Na+的易洗脫性,土壤中SO2-4較難洗脫,也表明鹽堿土壤治理不但受土壤質(zhì)地影響,同時(shí)土壤鹽分離子組成對(duì)土壤堿度消減具有較大的影響...
【文章來(lái)源】:干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019,33(03)北大核心CSSCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
沖水對(duì)表層土壤中鹽堿離子含量變化影響
寥樂幸躚衾胱擁謀浠?魘。表?0-10cm處SO2-4、Na+含量分別為49.33cmol/kg、47.16cmol/kg,而同期10-20cm與20-30cm處SO2-4、Na+含量分別為32.79cmol/kg、31.15cmol/kg與28.70cmol/kg、27.88cmol/kg;由于在4-5月份為氣溫回升階段,地表進(jìn)行強(qiáng)烈的蒸騰作用,導(dǎo)致土壤底部的大量鹽分隨著土壤孔隙水的蒸騰而匯聚到地表,形成明顯的“表聚作用”而積累大量的鹽分,因此表層0-10cm處土壤中鹽分離子含量顯著高于10-20cm與20-30cm處的鹽分含量。圖2沖水對(duì)表層土壤中鹽度與pH變化的影響Figure2EffectsofwashingwateronthesalinityandpHofsurfacesoil2.2土壤鹽度、pH含量變化土壤鹽度(Salinity)與pH值含量變化趨勢(shì)(圖2)。土壤鹽度表征的是土壤溶液中各種離子的總和,在鹽堿地土壤中主要是鹽分離子。因此土壤溶液中鹽分離子變化主導(dǎo)著土壤鹽度的變化特征。表層土壤鹽度變化與土壤鹽分離子變化趨勢(shì)類似,均表現(xiàn)為初期(5-7月)鹽度含量較高,其平均值為20.52‰;隨后快速下降,其鹽度含量降為4.72‰。但在進(jìn)入10月后,隨著氣溫降低,日均溫差增大,白天地表蒸發(fā)強(qiáng)度增加,表層鹽分含量有所回升,其含量增加為11.55‰。同期對(duì)照土壤中鹽度含量變幅較小,其均值在41.54‰。而在10-20cm、20-30cm土壤中,鹽度含量變幅較校這可能是因?yàn)槭艿叵旅?xì)管水運(yùn)移影響,鹽分隨著毛細(xì)管水而在土壤中向上遷移,彌補(bǔ)土壤中鹽分因表層表聚作用的損失,因此表層10-20cm、20-30cm土壤中鹽度變幅較小。土壤中pH值變幅較小,其變化范圍在8.03-9.18之間,變幅在1
圖3沖水對(duì)表層土壤中電導(dǎo)率與總?cè)芙夤腆w物含量變化的影響Figure3EffectsofwashingwateronthecontentsofECandTDSinsurfacesoil3討論鹽堿土壤(包括鹽漬化土壤)是由自然或人類活動(dòng)引起的一種主要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),全球大約有8.31億hm2的土壤受到鹽漬化的威脅[9]。而次生鹽漬化的面積大約為7700萬(wàn)hm2,其中58%發(fā)生在灌溉農(nóng)業(yè)區(qū),接近20%的灌溉土壤受到鹽漬化的威脅,而且這個(gè)比例還在增加。我國(guó)從20世紀(jì)30-40年代開始關(guān)注鹽漬土問題,并組織大規(guī)模的土壤鹽漬化調(diào)查和摸底,基本上搞清楚了我國(guó)鹽漬土的分布與面積;70年代以后,我國(guó)啟動(dòng)了多項(xiàng)與旱澇鹽堿綜合治理相關(guān)的國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目,如“黃淮海平原中低產(chǎn)地區(qū)的旱澇鹽堿綜合治理”[2]。鹽堿綜合治理實(shí)踐和相關(guān)科學(xué)研究工作對(duì)我國(guó)鹽漬土和中低產(chǎn)地區(qū)產(chǎn)生了廣泛影響,極大的推動(dòng)了我國(guó)鹽漬土及其改良工作的發(fā)展[10]。在本研究地區(qū),受氣候、環(huán)境條件(如土壤質(zhì)地、形成母質(zhì)、地形因素等)以及人為耕作習(xí)慣等的影響[6,11],導(dǎo)致該區(qū)域鹽分離子集聚強(qiáng)度增加,因此土壤中鹽分離子含量、土壤鹽度值處于較高水平(圖1、2示)。在短期內(nèi)易于推廣、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本可以接受的土壤改良措施之一,就是采用引水沖灌措施,把表層土壤中鹽分洗脫掉,土壤鹽度降低到一定程度后,才可以進(jìn)行一些耐鹽堿作物的種植活動(dòng);而沖刷下的高鹽度水進(jìn)行收集后,進(jìn)行一些耐鹽堿的水產(chǎn)品養(yǎng)殖活動(dòng)。通過這種集成的土壤改良措施,在技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)和推廣、成本投入上農(nóng)民可以接受、經(jīng)濟(jì)效益上回收快捷的種養(yǎng)殖模式,在西北鹽堿化嚴(yán)重的區(qū)域,將成為一種有效改
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]西北鹽堿地改良利用技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 邊榮榮,孫兆軍,李向輝,李惠軍. 寧夏工程技術(shù). 2016(04)
[2]我國(guó)鹽堿水漁業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 劉永新,方輝,來(lái)琦芳,梁利群. 中國(guó)工程科學(xué). 2016(03)
[3]鹽堿地可持續(xù)利用研究綜述[J]. 王佳麗,黃賢金,鐘太洋,陳志剛. 地理學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]中國(guó)鹽漬土研究的發(fā)展歷程與展望[J]. 楊勁松. 土壤學(xué)報(bào). 2008(05)
[5]寧夏銀北灌區(qū)耕地土壤鹽漬化現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 劉福榮,李林燕. 寧夏農(nóng)林科技. 2008(02)
[6]河西走廊農(nóng)灌區(qū)耕作土壤次生鹽漬化成因與防治對(duì)策[J]. 尉元明,朱麗霞,喬艷君. 干旱氣象. 2004(01)
博士論文
[1]土壤鹽分離子遷移及其分異規(guī)律對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)機(jī)制[D]. 郭全恩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3478762
【文章來(lái)源】:干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019,33(03)北大核心CSSCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
沖水對(duì)表層土壤中鹽堿離子含量變化影響
寥樂幸躚衾胱擁謀浠?魘。表?0-10cm處SO2-4、Na+含量分別為49.33cmol/kg、47.16cmol/kg,而同期10-20cm與20-30cm處SO2-4、Na+含量分別為32.79cmol/kg、31.15cmol/kg與28.70cmol/kg、27.88cmol/kg;由于在4-5月份為氣溫回升階段,地表進(jìn)行強(qiáng)烈的蒸騰作用,導(dǎo)致土壤底部的大量鹽分隨著土壤孔隙水的蒸騰而匯聚到地表,形成明顯的“表聚作用”而積累大量的鹽分,因此表層0-10cm處土壤中鹽分離子含量顯著高于10-20cm與20-30cm處的鹽分含量。圖2沖水對(duì)表層土壤中鹽度與pH變化的影響Figure2EffectsofwashingwateronthesalinityandpHofsurfacesoil2.2土壤鹽度、pH含量變化土壤鹽度(Salinity)與pH值含量變化趨勢(shì)(圖2)。土壤鹽度表征的是土壤溶液中各種離子的總和,在鹽堿地土壤中主要是鹽分離子。因此土壤溶液中鹽分離子變化主導(dǎo)著土壤鹽度的變化特征。表層土壤鹽度變化與土壤鹽分離子變化趨勢(shì)類似,均表現(xiàn)為初期(5-7月)鹽度含量較高,其平均值為20.52‰;隨后快速下降,其鹽度含量降為4.72‰。但在進(jìn)入10月后,隨著氣溫降低,日均溫差增大,白天地表蒸發(fā)強(qiáng)度增加,表層鹽分含量有所回升,其含量增加為11.55‰。同期對(duì)照土壤中鹽度含量變幅較小,其均值在41.54‰。而在10-20cm、20-30cm土壤中,鹽度含量變幅較校這可能是因?yàn)槭艿叵旅?xì)管水運(yùn)移影響,鹽分隨著毛細(xì)管水而在土壤中向上遷移,彌補(bǔ)土壤中鹽分因表層表聚作用的損失,因此表層10-20cm、20-30cm土壤中鹽度變幅較小。土壤中pH值變幅較小,其變化范圍在8.03-9.18之間,變幅在1
圖3沖水對(duì)表層土壤中電導(dǎo)率與總?cè)芙夤腆w物含量變化的影響Figure3EffectsofwashingwateronthecontentsofECandTDSinsurfacesoil3討論鹽堿土壤(包括鹽漬化土壤)是由自然或人類活動(dòng)引起的一種主要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),全球大約有8.31億hm2的土壤受到鹽漬化的威脅[9]。而次生鹽漬化的面積大約為7700萬(wàn)hm2,其中58%發(fā)生在灌溉農(nóng)業(yè)區(qū),接近20%的灌溉土壤受到鹽漬化的威脅,而且這個(gè)比例還在增加。我國(guó)從20世紀(jì)30-40年代開始關(guān)注鹽漬土問題,并組織大規(guī)模的土壤鹽漬化調(diào)查和摸底,基本上搞清楚了我國(guó)鹽漬土的分布與面積;70年代以后,我國(guó)啟動(dòng)了多項(xiàng)與旱澇鹽堿綜合治理相關(guān)的國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目,如“黃淮海平原中低產(chǎn)地區(qū)的旱澇鹽堿綜合治理”[2]。鹽堿綜合治理實(shí)踐和相關(guān)科學(xué)研究工作對(duì)我國(guó)鹽漬土和中低產(chǎn)地區(qū)產(chǎn)生了廣泛影響,極大的推動(dòng)了我國(guó)鹽漬土及其改良工作的發(fā)展[10]。在本研究地區(qū),受氣候、環(huán)境條件(如土壤質(zhì)地、形成母質(zhì)、地形因素等)以及人為耕作習(xí)慣等的影響[6,11],導(dǎo)致該區(qū)域鹽分離子集聚強(qiáng)度增加,因此土壤中鹽分離子含量、土壤鹽度值處于較高水平(圖1、2示)。在短期內(nèi)易于推廣、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本可以接受的土壤改良措施之一,就是采用引水沖灌措施,把表層土壤中鹽分洗脫掉,土壤鹽度降低到一定程度后,才可以進(jìn)行一些耐鹽堿作物的種植活動(dòng);而沖刷下的高鹽度水進(jìn)行收集后,進(jìn)行一些耐鹽堿的水產(chǎn)品養(yǎng)殖活動(dòng)。通過這種集成的土壤改良措施,在技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)和推廣、成本投入上農(nóng)民可以接受、經(jīng)濟(jì)效益上回收快捷的種養(yǎng)殖模式,在西北鹽堿化嚴(yán)重的區(qū)域,將成為一種有效改
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]西北鹽堿地改良利用技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 邊榮榮,孫兆軍,李向輝,李惠軍. 寧夏工程技術(shù). 2016(04)
[2]我國(guó)鹽堿水漁業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 劉永新,方輝,來(lái)琦芳,梁利群. 中國(guó)工程科學(xué). 2016(03)
[3]鹽堿地可持續(xù)利用研究綜述[J]. 王佳麗,黃賢金,鐘太洋,陳志剛. 地理學(xué)報(bào). 2011(05)
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[5]寧夏銀北灌區(qū)耕地土壤鹽漬化現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 劉福榮,李林燕. 寧夏農(nóng)林科技. 2008(02)
[6]河西走廊農(nóng)灌區(qū)耕作土壤次生鹽漬化成因與防治對(duì)策[J]. 尉元明,朱麗霞,喬艷君. 干旱氣象. 2004(01)
博士論文
[1]土壤鹽分離子遷移及其分異規(guī)律對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)機(jī)制[D]. 郭全恩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3478762
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