设施土壤次生盐渍化危害及解决途径研究

发布时间：2020-10-30 21:18

　　 为了解决设施蔬菜生产中因过量施肥、施肥不均衡、灌溉方式不合理等原因产生的土壤次生盐渍化,从而导致蔬菜品质、产量下降,地下水硝酸盐含量超标、周围水体富营养化及一些设施土壤直接荒置不用,造成我国土壤资源的浪费,大量的研究工作已经开展。但是,一些传统的改良方法费工费时,有可能对环境造成二次污染。因此需要找到一条科学合理、环保高效、低成本的符合现代化农业可持续发展策略的治理途径,在有效降低设施土壤水溶性盐的同时,避免土壤养分流失对周围水体生态环境造成二次污染。本论文对江苏省内设施土壤次生盐渍化进行了调查,研究了次生盐渍化土壤可溶性盐对蔬菜出苗及幼苗生长发育的影响,探讨了碳调节剂降低次生盐渍化土壤中可溶性盐分含量的可能性,并且研究了次生盐渍化土壤经过碳调节剂改良后对蔬菜生长发育的影响,旨在为我国设施土壤次生盐渍化找到一些科学合理的治理途径。通过研究得到以下结果： (1)通过对江苏省设施土壤进行盐分调查发现,设施土壤pH值降低0.23～1.14个单位,均存在酸化现象。本试验所用土壤的水溶性盐分中,主要阳离子是Ca2+,贡献了总阳离子质量浓度的近五分之四；阴离子中,NO3-和SO42-分别贡献了总阴离子质量浓度的56.8%和42.2%,而NO3-不仅是阴离子的主要部分,更是水溶性盐总量的主要组成,平均占设施土壤水溶性盐总量的45%。 (2)蔬菜上生长对盐分含量的要求有一定的范围,并非越低越好。当土壤可溶性盐含量较低(4.12g·kg-1)时,小青菜种子出苗率不受影响,地上部分生长正常；随含盐量进一步增加,小青菜种子出苗率逐渐下降,地上部生长量、根系特征包括根长、根表面积、根体积等显著下降；当含盐量达到14.98g·kg-1时,小青种子不出苗。当设施次生盐渍化土壤中的硝酸盐含量较高(1623mg·kg-1)时,虽对小青菜地上部的生长发育影响很小但植物体内NO3-累积量较高(7810mg·kg-1),严重超出我国允许的食用蔬菜硝酸盐卫生标准。在本试验盆栽条件下为实现蔬菜安全生产,设施次生盐渍化土壤硝酸盐含量宜控制在429mg·kg-1以下。 (3)由于这种次生盐渍化的主要原因是投入的氮肥过多造成表土NO3-积累,因此在对这类土壤进行修复时应围绕降低NO3-含量采取措施。根据微生物主导的碳氮互作原理可知,硝酸根的积累是由于缺乏适当的碳源来接纳这种无机氮源。从理论上讲,只要土壤中存在合适的碳源,在微生物的参与下,无机氮就会被同化转变成有机态氮,这个过程既可降低土壤溶液中的硝酸根含量,同时也会通过增加土壤有机质含量,使土壤的阳离子交换量增加,减少盐分进入土壤溶液的量,从而降低盐毒害。就本实验的结果看,无论短期培养还是长期培养,只要加入了碳调节剂,土壤溶液中硝酸根的浓度均明显下降,且在一定范围内,下降幅度随碳调节剂加入量的增加而增加,最多可以在原有浓度上降低97.10%。这些结果说明,通过向次生盐渍化土壤中添加可利用碳源来降低硝酸根含量的方法是可行的。与淋洗方法相比,这个方法的好处是,可先将硝酸根转化成有机氮。 (4)次生盐渍化土壤经过碳调节剂改良后,与对照相比,碳调节剂用量在36g·kg-1(T3处理)时,小青菜出苗率达92%,在小青菜后期生长中,此处理鲜重增加率最高,达334%,生长发育不受影响；碳调节剂用量在48g·kg-1(T4处理)时,小青菜的根系最为发达,但小青菜茎叶后期生长受到影响。随着用量的增加,当碳调节剂用量在72g·kg-1时小青菜茎秆呈现紫红色,叶片黄化,甚至萎枯。由此可见,碳调节剂用量并不是越多越好,综合考虑经济效益,推荐碳调节剂用量为36g·kg-1(T3处理)。
【学位单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S156.41
【部分图文】：

2. 2. 1设施栽培对土壤pH值的影响所有调查土壤pH值处于中性(6.5~7.5)或偏碱性(7.5~8.5)范围(图1)。与相邻露地相比，设施土壤pH值均有所降低，设施土壤酸化己经成为一种比较普遍的现象。各地区设施土壤酸化程度不同，pH值降低0.23~1.14个単位不等。江阴市设施土壤pH值为7.10，较露地降低0.90个单位，水溶性盐含量为4.56g.kg_i，较露地增加711% (图2);而扬州市设施土壤pH值6.86，较露地降低1.14个单位

东台图2 土壤水溶性盐含镇、EC值土壤EC值变化趋势与水溶性盐含量变化相一致，与相邻露地相比，设施土壤的EC值均呈上升趋势。土壤EC值与水溶性盐含量表现出良好的相关性(y=0.343x-0.1225)，相关系数(r)为0.9809。因此，一定程度上，可用土壤EC值的大小表示水溶性盐含量高低。所调查设施土壤的平均EC值为0.80 mS-cm"',露地为0.15 mS_cm人EC值平均增加450%。东台市一设施土壤EC值最高，达到1.44mS*cn"fi，约为露地EC值的14倍。57%的设施土壤EC值超过蔬菜生理临界值0.5 mS.cnfi，严重危害蔬菜生长；其余43%

3. 2. 1可溶性盐对小青菜出苗及幼苗生长的影响可溶性盐对小青菜出苗的影响如图1所示，结果表明，可溶性盐抑制小青菜出苗率，本试验中，a处理表现相对较好，出苗率为94%，出苗也较快，基本达到常规生产中小青菜的出苗水平，之后对出苗率的抑制程度随含盐量的增加而增加，当盐浓度达到14.98mgvkg-i(e处理，原土)时，小青菜种子不出苗(图1上)。可溶性盐同样抑制小青菜幼苗的生长
【参考文献】

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本文编号：2863008