本文關鍵詞：天津設施（蔬菜）土壤酸化與次生鹽漬化變化特征及成因分析

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【摘要】：天津市設施農(nóng)業(yè)高速發(fā)展20年,大量設施農(nóng)業(yè)得到建設。武清區(qū)設施土壤屬于潮土,而寧河區(qū)的設施土壤屬于鹽化潮土。本文通過對寧河區(qū)和武清區(qū)不同種植年限設施土壤pH值與有機酸以及pH值、EC、含鹽量與土壤容重、含水率、孔隙度、平均粒徑、有機質、水解性氮、有效磷、速效鉀、鹽分離子等的研究,對寧河區(qū)和武清區(qū)設施土壤酸化和次生鹽漬化特征及規(guī)律(耕層和音剖面)進行較全面和深入的分析。通過對武清區(qū)不同種植年限設施土壤中添加不同種類的鹽分離子,研究及分析了不同鹽分種類和濃度對設施土壤酸化、次生鹽漬化的影響及貢獻度。得到如下結論:(1)分析寧河區(qū)和武清區(qū)設施土壤理化性質得出,寧河區(qū)設施土壤的物理性質較露地土壤有所改善,而武清區(qū)設施土壤物理性質較露地土壤有所降低。寧河區(qū)設施土壤養(yǎng)分水平表現(xiàn)出18年5年露地,隨種植深度的增加而減小;但水解性氮表現(xiàn)出5年18年露地,隨種植深度的增加而減小。武清區(qū)土壤養(yǎng)分水平有機質和水解性氮表現(xiàn)出隨種植年限的延長而增加,隨種植深度的增加而減小;而有效磷和速效鉀表現(xiàn)出隨種植年限的延長而減小,隨種植深度的增加而減小。寧河區(qū)設施土壤離子組成中NO_3~-和SO_42-含量較高,K~+、Ca~(2+)、Mg2-和Cl-含量相較露地有所提高。陰陽離子(除K~+)的含量表現(xiàn)為5年18年露地,隨種植深度的增加而減小,而K~+含量表現(xiàn)為隨種植年限的增加而升高,隨種植深度的加深而減小。武清區(qū)設施土壤離子組成中Na~+、NO_3~-和SO_42-含量較高,K~+、Ca~(2+) Mg~(2+)和Cl-含量相較均有所提高。陰陽離子均表現(xiàn)出隨種植年限的增加而減小,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl-、Na~+、HCO_3-和SO_42-7種離子表現(xiàn)出隨種植深度的增加而減小,NO_3~-表現(xiàn)為隨種植深度的增加而增大。(2)天津市寧河區(qū)和武清區(qū)設施土壤酸化的變化趨勢不同。寧河區(qū)土壤酸化變化特征,表現(xiàn)為5年18年露地,隨種植深度的增加而升高,而武清區(qū)表現(xiàn)出隨種植年限的延長而減小,隨種植深度的增加而增大。寧河區(qū)有機酸含量呈現(xiàn)出隨種植年限的延長而增多,隨土壤深度的增加而減少,但武清區(qū)有機酸含量隨年限變化趨勢不明顯,呈現(xiàn)出隨土壤深度的增加而減少。相關性分析表明有機酸是引起土壤酸化的原因之一。通過對土壤pH值與理化性質指標的相關性和偏相關性分析,得出寧河區(qū)設施土壤酸化正相關性較顯著的因子是含水率、水解性氮和N03-,通過通徑分析得出NO_3~-是對土壤酸化總貢獻效應最顯著的因子。武清區(qū)設施土壤酸化相關性較顯著的因子是有效磷和速效鉀,通過通徑分析得出NO_3~-是對土壤酸化總貢獻效應最顯著的因子。(3)天津市寧河區(qū)和武清區(qū)土壤次生鹽漬化變化趨勢不同。寧河區(qū)土壤EC值與含鹽量表現(xiàn)出5年18年露地,隨種植深度的增加而減小,武清區(qū)土壤EC值與含鹽量表現(xiàn)出種植年限的延長而下降,隨種植深度的增加而減小。通過對EC和含鹽量與理化性質指標的相關性和偏相關性分析,得出寧河區(qū)土壤次生鹽漬化與容重、孔隙度、平均粒徑、水解性氮、速效鉀和鹽分離子呈現(xiàn)相關性,通過通徑分析得出理化性質指標均會加重土壤次生鹽漬化污染程度,武清區(qū)土壤次生鹽漬化與鹽分離子呈現(xiàn)相關性,通過通徑分析得出理化性質指標均會加重土壤次生鹽漬化污染程度。(4)寧河區(qū)和武清區(qū)設施土壤pH值和EC、含鹽量的相關性分析均得出土壤酸化與次生鹽漬化變化趨勢相同,兩者相伴發(fā)生,影響因子相同。寧河區(qū)通過聚類分析,將指標分為三大類,Ⅰ類主要反映土壤中含量較低、較為基本的理化性質指標,是引起土壤酸化與次生鹽漬化的次要指標,Ⅱ類主要反映非土壤本底值中含量較高的指標,是引起土壤酸化與次生鹽漬化的主要指標,Ⅲ類主要反映土壤本底值中含量較高的指標,是不會引起土壤酸化和次生鹽漬化的指標。通過主成分分析得出,主成分1是土壤粒徑中離子含量,主成分2是土壤基本理化性質,主成分3是土壤含水率而武清區(qū)聚類分析,將指標分為三大類,Ⅰ類主要反映對土壤酸化和次生鹽漬化有一定貢獻的指標,是引起土壤酸化和次生鹽漬化的次要指標,Ⅱ類主要反映土壤的含量較低、較為基本,是不會引起土壤酸化和次生鹽漬化的理化性質指標,Ⅲ類主要反映非土壤本底值中含量較高的指標,引起土壤酸化和次生鹽漬化的主要指標。通過主成分分析得出,主成分1是土壤中大量元素和陰陽離子,主成分2是土壤基本理化性質,主成分3是土壤有機質、含水率。(5)加入不同種類和濃度的鹽分離子后,4年設施土壤中Ca~(2+)、Mg~(2+)含量呈上升趨勢,其他離子含量降低,而12年設施土壤中Ca~(2+)、Mg~(2+)和Na~+含量上升,其他離子含量降低,說明鹽分的添加會增加陽離子Ca~(2+)、Mg~(2+)和Na~+的含量,但會降低陰離子的含量。鹽分離子會使種植4年和12年設施土壤發(fā)生酸化,致酸效果最顯著的鹽是(NH4)2SO_4。鹽分離子會使種植4年和12年設施土壤發(fā)生次生鹽漬化,會使土壤含鹽量顯著升高的鹽,包括CaCl_2、NH4HCO_3、K2SO_4。通過陽離子對pH值和含鹽量的影響分析,與不同陰離子結合后,陽離子對土壤pH值和含鹽量的影響有所不同。通過陰離子對pH值和含鹽量的分析,與不同陽離子結合后,陰離子對土壤pH值和含鹽量的影響有所不同。通過對種植4年和12年設施土壤進行聚類分析結果表明,NO_3~-和SO_42-是引起土壤酸化和次生鹽漬化的主要指標,Ca~(2+)、K~+和Mg~(2+)是引起土壤酸化與次生鹽漬化的次要指標。
【學位授予單位】：天津師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S156

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