曲曉玲 毛偉兵 孫玉霞 孫雪蓉

摘要：為研究引黃泥沙對(duì)濱海黏質(zhì)鹽土鹽分吸附與淋洗的影響機(jī)理，利用黃河三角洲引黃灌區(qū)亟需處理的大量淤積泥沙，對(duì)濱海黏質(zhì)鹽土進(jìn)行室內(nèi)和田間配施泥沙試驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)采用土柱模擬的方法，主要研究配施泥沙對(duì)土壤水鹽吸附和鹽分淋洗的影響與變化規(guī)律，確定適宜的田間試驗(yàn)配施泥沙量范圍。結(jié)果表明：（1）配施泥沙可降低黏質(zhì)鹽土對(duì)鹽分和水分的吸附能力，土壤含鹽量和飽和含水量均與配施泥沙量存在極顯著負(fù)相關(guān)。（2）隨配施泥沙量的增加，土壤飽和導(dǎo)水率呈現(xiàn)指數(shù)遞增，但是土壤淋洗脫鹽效率并不隨飽和導(dǎo)水率的升高而增加，而在配施泥沙量12.9 kg/m2至139.4 kg/m2內(nèi)保持較高水平。（3）配施泥沙能有效抑制黏質(zhì)鹽土表層含鹽量，但表層含水量降低明顯，當(dāng)田間配施泥沙量為35 kg/m2時(shí)，與未配施泥沙對(duì)照（CK）相比，2016年、2017年表層土壤含鹽量分別降低了26.5%、26.6%（P<0.05）。（4）配施泥沙后小麥產(chǎn)量均顯著提高，2016年、2017年小麥產(chǎn)量最高分別比CK提高了64.4%、29.3%（P<0.05）。因此，黏質(zhì)鹽土配施泥沙不僅能有效抑制土壤對(duì)鹽分的吸附，而且可提高土壤鹽分淋洗效率，增加冬小麥產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：黏質(zhì)鹽土;引黃泥沙;鹽分吸附;鹽分淋洗

中圖分類號(hào)：S156.4+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4440（2020）03-0599-07

Effects of sediment distribution on salt adsorption and leaching in saline clay soil

QU Xiao-ling，MAO Wei-bing，SUN Yu-xia，SUN Xue-rong

（College of Hydraulic and Civil Engineering， Shandong Agricultural University， Tai′an 271018， China）

Abstract：In order to study the influence mechanism of Yellow River sediment on salt adsorption and leaching of coastal saline clay soil， laboratory and field experiments were carried out by using a large number of silt urgently needed to be treated in Yellow River Delta irrigation area. In laboratory experiment， the effects and variation of sediment distribution on soil water and salt adsorption and salt leaching were studied by soil column simulation， and the suitable range of sediment distribution was determined for field experiment. The results showed that the sediment distribution could reduce the adsorption capacity of saline clay soil to salt and water. There was a significant negative correlation between soil salt content and saturated water content and sediment distribution. With the increase of sediment content， the soil saturated hydraulic conductivity increased exponentially. The desalting efficiency of soil elution did not increase with the increase of saturated hydraulic conductivity， but maintained a high level when the sediment content ranged from 12.9 kg/m2 to 139.4 kg/m2.? Sediment application could effectively inhibit the salt content in the top layer of the soil， but the soil surface water content was significantly reduced. When the sediment content was 35 kg/m2， compared with the control （CK）， the salt content in the top layer of the soil in 2016 and 2017 was reduced by 26.5% and 26.6% respectively （P<0.05）. The wheat yield after sand-dressing was significantly increased. Moreover， the highest wheat yield in 2016 and 2017 was 64.4% and 29.3% higher than that of control， respectively （P<0.05）. Therefore， the sediment distribution in saline clay soil can not only effectively inhibit the adsorption of the soil to the salt， but also improve the salt-leaching efficiency and increase the yield of the winter wheat.

Key words：saline clay soil;Yellow River sediment;salt adsorption;salt-leaching

黃河三角洲地區(qū)的各類濱海鹽土是中國重要的農(nóng)業(yè)后備耕地資源，由于土壤質(zhì)地黏重、物理性狀不良，導(dǎo)致鹽分淋洗困難、土壤含鹽量高、植物難以生長[1-4]。長期以來，一直缺乏適宜的改良材料和方法，土壤利用難度大，成為限制鹽堿土改良與高效利用的關(guān)鍵問題[5-7]。

目前，改良鹽堿土最有效的措施是通過添加各種改良材料或改良劑，快速改變鹽堿土惡劣的物理性狀，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤導(dǎo)水和入滲性能，促進(jìn)土壤鹽分的快速淋洗[8-9]。由于粉磨石膏、沸石、氯化鈣等化學(xué)改良劑價(jià)格昂貴，大面積農(nóng)田應(yīng)用受限[10]。粉煤灰、煤矸石粉、陶瓷粉、鋁土礦渣等有潛在的重金屬污染，農(nóng)田使用被嚴(yán)格控制[11]。因此，研究適合不同區(qū)域水土資源條件和生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的，又高效低廉和環(huán)保實(shí)用的鹽堿土改良材料，是鹽堿土改良亟需解決的一個(gè)關(guān)鍵問題[12]。土壤沙粒的表面積較小，一直被認(rèn)為是土壤中的惰性成分，缺乏活性，對(duì)土壤養(yǎng)分、鹽分的吸附性影響較小[13]，從而在有關(guān)研究中很少涉及。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，雖然土壤沙粒不像黏粒那樣具有巨大的表面積和高度的活性，但是這部分土壤顆粒的變化，特別是增加土壤極細(xì)沙粒的比例，對(duì)于減少土壤鹽分吸附，降低鹽堿土壤的含鹽量具有重要的作用[14-15]。黃河三角洲各引黃灌區(qū)每年有巨量的淤積泥沙亟需處理，也是調(diào)控黏質(zhì)鹽土質(zhì)地，改善土壤物理性狀、水分特性和水鹽運(yùn)移狀況的良好材料，但對(duì)于引黃泥沙在改良鹽堿土中的應(yīng)用與作用卻鮮有研究。

本研究通過土柱淋濾和田間試驗(yàn)方法探討配沙改良對(duì)濱海鹽土鹽分吸附與淋洗脫鹽的作用，為利用黃河三角洲亟需處理的大量引黃泥沙改良黏質(zhì)鹽土提供理論依據(jù)，以有效解決該地區(qū)長期存在的泥沙利用、鹽堿土改良和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山東省濱州市渤海糧倉項(xiàng)目示范區(qū)（117°55′32″E，37°56′03″N，海拔3 m），屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，區(qū)域內(nèi)多年平均降雨為545 mm，是山東省降雨最少的地區(qū)。6-8月降雨集中，約占全年總降雨量的80%，每年10月到次年5月，多年平均降雨量只有108 mm。多年平均水面蒸發(fā)量1 994 mm，蒸降比約3.65。5、6月份土壤蒸發(fā)量最大，約占全年土壤總蒸發(fā)量的40%。由于缺少充足有效的降雨，使土壤在一年中有8個(gè)月都處在積鹽階段，導(dǎo)致土壤表層鹽分難以向土壤下層淋洗和向土體外部遷移。淺層地下水深埋1.0～2.0 m，地下水礦化度為8～15 g/L，局部地區(qū)可達(dá)30 g/L，以氯化物為主。受氣候、淺層地下水等影響，春季土壤含鹽量一般在3 g/kg以上，鹽堿化程度十分嚴(yán)重。

1.2試驗(yàn)材料

引黃泥沙：引黃泥沙為小開河引黃灌區(qū)沉沙池入水口附近的清淤泥沙，主要由粒徑<1.00 mm的各級(jí)顆粒組成，其中1.000～0.501 mm、0.500～0.251 mm、0.250～0.101 mm、0.100～0.051 mm和0.050～0.002 mm的泥沙顆粒分別為0.2%、0.1%、10.6%、84.6%和4.5%。由于粒徑大于0.050 mm的泥沙顆粒在水流作用下輸送困難，所以在引黃灌區(qū)的淤積泥沙中極細(xì)沙粒所占比例最多。

濱海黏質(zhì)鹽土：主要分布在濱海低平地上，土壤通體黏重，屬黏土類。土壤容質(zhì)量一般在1.45～1.55 g/cm3。土壤中粒徑大于0.100 mm的各級(jí)沙粒僅為0.09%，0.100～0.051 mm的極細(xì)砂粒為3.40%，0.050～0.011 mm的粗粉粒含量最高，占47.40%，0.010～0.006 mm的細(xì)粉粒、0.005～0.002 mm的粗黏粒、<0.002 mm細(xì)黏粒分別占8.90%、10.90%、29.70%。由于質(zhì)地黏重，春秋兩季土壤含鹽量較高時(shí)，地表常有鹽結(jié)皮。土壤含鹽量一般在5 g/kg以上，部分土壤甚至超過15 g/kg。大量鹽分（特別是Na+）造成土壤顆粒分散、結(jié)構(gòu)惡化、肥力低下，表現(xiàn)為土壤緊實(shí)板結(jié)、通透性差，土壤導(dǎo)水率和入滲率降低等惡劣的土壤物理性狀，嚴(yán)重限制了各類作物的生長，小麥667 m2產(chǎn)量只有150～200 kg。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)為了模擬配沙后，濱海黏質(zhì)鹽土鹽分吸附和淋洗的變化規(guī)律，在相同容質(zhì)量下進(jìn)行室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn)。使用高10 cm、內(nèi)徑7 cm的PVC管，下面加打孔的底蓋，土柱內(nèi)下鋪2 cm厚的細(xì)石英砂層。為防止淋洗過程中土壤損失，石英砂層下放2張直徑與土柱相當(dāng)?shù)臑V紙。所有土柱都按照1.45 g/cm3的容質(zhì)量裝入混合均勻的引黃泥沙和黏質(zhì)鹽土，每個(gè)土柱總質(zhì)量基本保持一致，只是鹽土和泥沙的混合比例不同。室內(nèi)試驗(yàn)中通過配沙量調(diào)控混合土壤顆粒組成變化，以明確不同土壤質(zhì)地類型。試驗(yàn)分為73組，每組3個(gè)重復(fù)，土柱中引黃泥沙的配施量從0（CK，黏質(zhì)鹽土）開始，以每組1.4%的比例遞增，一直到100%（全引黃泥沙）。土柱填充完成后先用250 ml礦化度為6.79 g/L的咸水，以多次少量的方法淋洗土柱，使土柱內(nèi)的混合土壤充分吸附鹽分，然后再用150 ml去離子水（模擬田間洗鹽的最大灌水量）淋洗土柱，分別測(cè)定每個(gè)土柱淋洗下水的體積與鹽分含量。

為測(cè)定不同配施引黃泥沙量下土壤飽和導(dǎo)水率的變化，按模擬土柱的試驗(yàn)配比，將黏質(zhì)鹽土和引黃泥沙均勻混合后按1.45 g/cm3的恒定容質(zhì)量裝入直徑為8 cm、高為5 cm、體積為250 cm3的環(huán)刀內(nèi)，浸泡飽和后，測(cè)定不同土沙配比模擬土柱的飽和導(dǎo)水率。

1.3.2田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)在濱州市無棣渤海糧倉項(xiàng)目示范區(qū)進(jìn)行，采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)8個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。小區(qū)面積200 m2（10 m×20 m），共24個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)之間有隔離種植區(qū)。田間配沙也選用小開河引黃灌區(qū)沉沙池的淤積泥沙，共設(shè)置8個(gè)配施泥沙量處理，分別為0 kg/m2（對(duì)照）、5 kg/m2、10 kg/m2、15 kg/m2、20 kg/m2、25 kg/m2、30 kg/m2、35 kg/m2，這8個(gè)不同配施泥沙量是根據(jù)室內(nèi)土柱試驗(yàn)結(jié)果確定的。為了使試驗(yàn)區(qū)的農(nóng)業(yè)耕作方式與當(dāng)?shù)乇３忠恢拢髟囼?yàn)小區(qū)均設(shè)為10 m寬畦，方便農(nóng)業(yè)機(jī)械在田間運(yùn)行以及長距離管道運(yùn)輸泥沙。在冬小麥種植前將定量泥沙均勻地灑在各處理的地表，經(jīng)旋耕犁多次翻耕，使引黃泥沙與0～20 cm的土壤均勻混合。試驗(yàn)過程中，各處理的小麥播種量、灌溉水量、灌水時(shí)間、耕作施肥方式、施肥量等都與當(dāng)?shù)匦←湻N植方式保持一致。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植為一年兩熟，是冬小麥和夏玉米輪作，由于夏季高溫多雨，土壤含鹽量一般較低，所以對(duì)夏季玉米生長沒有影響。田間土壤取樣分0～20.0、20.1～40.0、40.1～60.0、60.1～80.0、80.1～100.0 cm共5個(gè)土層，每個(gè)小區(qū)3個(gè)點(diǎn)。田間試驗(yàn)從 2015年10月開始，到2018年6月結(jié)束。

1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1田間土壤含鹽量采用5∶1的水土比（質(zhì)量比）與去離子水混合，振蕩過濾后取上清液測(cè)定電導(dǎo)率（EC），然后根據(jù)EC值和土壤含鹽量標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算土壤含鹽量。

1.4.2土柱淋出液的含鹽量直接測(cè)定EC值，然后計(jì)算其礦化度。

1.4.3土壤含水量用烘干法測(cè)定。

1.4.4土壤飽和導(dǎo)水率采用KSAT飽和導(dǎo)水率儀測(cè)定不同處理模擬土柱的土壤飽和導(dǎo)水率。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)比較方便，采用10 ℃時(shí)的飽和導(dǎo)水率。

1.4.5小麥產(chǎn)量在各試驗(yàn)小區(qū)取3個(gè)樣方，通過測(cè)定穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，計(jì)算小麥產(chǎn)量。

1.5數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理采用Excel進(jìn)行，圖表中數(shù)據(jù)均為各處理重復(fù)的平均值。使用SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。數(shù)據(jù)平均值之間的差異采用t檢驗(yàn)，差異顯著性水平為P<0.05。

2結(jié)果與分析

2.1配施泥沙對(duì)黏質(zhì)鹽土水鹽吸附與鹽分淋洗的影響

2.1.1對(duì)黏質(zhì)鹽土水鹽吸附的影響用高礦化度的鹽水少量多次淋洗土柱后，測(cè)定混合土壤對(duì)鹽分的吸附能力。由圖1可以看出，黏質(zhì)鹽土配施泥沙后，土柱內(nèi)混合土壤的含鹽量和飽和含水量都隨配施泥沙量的增加呈現(xiàn)線性遞減的趨勢(shì)，且遞減幅度也基本相同，這說明土壤對(duì)鹽分和水分的吸附規(guī)律明顯一致性。把混合土壤含鹽量和飽和含水量分別與配施泥沙量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，土壤含鹽量和飽和含水量與配施泥沙量呈現(xiàn)極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.793**和-0.945**。所以，黏質(zhì)鹽土中沙粒增加或黏粒減少會(huì)降低土壤對(duì)水分和鹽分的吸附[16-19]。

2.1.2對(duì)黏質(zhì)鹽土飽和導(dǎo)水率和鹽分淋洗的影響對(duì)于黃河三角洲地區(qū)的黏質(zhì)鹽土，灌溉和降雨時(shí)產(chǎn)生的土壤飽和流成為土壤鹽分淋洗和排放的最主要途徑。因此，確定黏質(zhì)鹽土的飽和導(dǎo)水率不僅是了解土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的前提條件，也是研究土壤淋洗排鹽效果的核心內(nèi)容[20]。由圖2可見，土壤飽和導(dǎo)水率的變化與土壤鹽分吸附的變化相反，隨配施泥沙（即土壤沙粒）量的增加，土壤飽和導(dǎo)水率呈現(xiàn)指數(shù)遞增的上升趨勢(shì)。這是因?yàn)橥寥里柡蛯?dǎo)水率的變化與土壤質(zhì)地密切相關(guān)，提高土壤中沙粒的比例，相應(yīng)地增加了土壤大孔隙數(shù)量，也使土壤飽和導(dǎo)水率明顯增加。

用去離子水淋洗土柱后，混合土壤的含鹽量也隨配施泥沙量的增加顯著降低，且土壤含鹽量變化與鹽水淋洗后土壤含鹽量的變化趨勢(shì)保持一致。但是，由于配施泥沙后土壤飽和含水量隨之減少，所以當(dāng)用150 ml去離子水淋洗高含鹽量的混合土壤時(shí)，單位水量淋洗出土壤的鹽分或淋洗后單位土壤排出的鹽分?jǐn)?shù)量與土柱內(nèi)土壤含鹽量降低的變化有明顯不同（圖3）。由此可見，當(dāng)土壤配施泥沙量為0～12.9 kg/m2時(shí)，隨土壤配施泥沙量的增加，土壤鹽分淋洗效率和土壤排鹽量逐漸升高;土壤配施泥沙量為12.9～139.4kg/m2時(shí)，土壤排鹽量則維持在1.98～2.02 g/kg;當(dāng)土壤配施泥沙量超過139.4 kg/m2時(shí)，土壤排鹽量隨配施泥沙量的增加逐漸降低。隨土壤配施泥沙量的增加，雖然土壤吸附的鹽分?jǐn)?shù)量降低，但鹽分淋洗效率呈現(xiàn)先增加，然后保持不變，再逐漸降低的趨勢(shì)。根據(jù)室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn)結(jié)果，從配施泥沙對(duì)土壤含水量、鹽分吸附能力、鹽分淋洗效率的影響和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度，決定田間試驗(yàn)的配施泥沙用量為0～35 kg/m2。

2.2田間不同配施泥沙處理的黏質(zhì)鹽土水鹽變化

2.2.1不同配施泥沙處理的黏質(zhì)鹽土含鹽量變化黃河三角洲地區(qū)春季降雨少，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，土壤鹽分累積十分明顯，是控制土壤鹽分的關(guān)鍵時(shí)期。所以春季土壤含鹽量變化可準(zhǔn)確驗(yàn)證配施泥沙對(duì)濱海鹽土的改良效果。2016年4月27日和2017年4月28日，取樣測(cè)定各處理不同剖面土壤鹽分含量。測(cè)定結(jié)果（圖4）表明，配施泥沙能大幅度降低0～100 cm土層土體的土壤含鹽量，2016年和2017年各處理土壤含鹽量變化趨勢(shì)一致。隨土壤配施泥沙量的增加土壤含鹽量逐漸降低，說明配施泥沙可以有效改善土壤的顆粒組成，降低土壤中黏粒含量[21-22]，抑制土壤對(duì)鹽分的吸附。與未配施泥沙對(duì)照相比，配施泥沙各處理0～20.0 cm和20.1～40.0 cm土層中土壤含鹽量均明顯降低，且差異性均達(dá)到顯著水平（P<0.05）;在40.1～100.0 cm土層中土壤含鹽量雖有降低但各處理間差異不顯著（P>0.05）。

黃河三角洲地區(qū)地下水埋深較淺且地下水礦化度較高，而黏質(zhì)鹽土的黏粒含量高，黏粒具有較大的比表面積和高度的活性，加強(qiáng)了土壤對(duì)鹽分的吸附性能，因此，在春季強(qiáng)蒸發(fā)條件下，0～20.0 cm表層土壤最容易發(fā)生鹽分積累，導(dǎo)致作物生長不良。2016年、2017年配施泥沙量35 kg/m2處理土壤含鹽量均最低，分別比未配施泥沙對(duì)照降低了26.5%、26.6%，表明配施泥沙改良可以通過調(diào)控黏質(zhì)鹽土的極細(xì)砂粒含量，改善土壤的鹽分吸附性能，抑制黏質(zhì)鹽土春季強(qiáng)蒸發(fā)條件下表層土壤鹽分的累積。

CK：對(duì)照（配施泥沙量0 kg/m2）;S1～S7：配施泥沙量依次為5 kg/m2、10 kg/m2、15 kg/m2、20 kg/m2、25 kg/m2、30 kg/m2、35 kg/m2。

2.2.2配施泥沙處理對(duì)黏質(zhì)鹽土含水量的影響土壤含水量是反映土壤物理性質(zhì)的重要因素，受到多種因素的影響，其中土壤顆粒組成是主要的影響因素[23-24]。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，配施泥沙處理雖然明顯降低了土壤含鹽量，但是也在一定程度上減少了0～20.0 cm土層的土壤水分含量。以2016年和2017年春季田間土壤剖面水分變化為例（圖5），配施泥沙后，2016年和2017年各處理在0～20.0 cm和20.1～40.0 cm土層土壤含水量降低較明顯，隨配施泥沙量的增加土壤含水量的變化趨勢(shì)基本一致，且各處理與未配施泥沙對(duì)照相比差異達(dá)顯著水平（P<0.05）。隨配施泥沙量的增加，土壤持水能力逐漸降低。

對(duì)比圖4可以發(fā)現(xiàn)，不同年份在0～20.0 cm和20.0 cm以下土層，各處理土壤含水量與含鹽量的變化呈現(xiàn)基本相同的規(guī)律性。黃河三角洲地區(qū)春季干旱少雨，土壤蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，配沙改良可以通過增加土壤極細(xì)砂粒的比例，降低土壤比表面積，增加土壤大孔隙的數(shù)量，調(diào)控土壤的吸附特性，降低土壤對(duì)鹽分的吸附能力[8，25]，抑制土壤鹽分在表層的積累，但也降低了表層土壤蓄水保水能力。

各處理見圖4注。

2.3配施泥沙處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

黃河三角洲地區(qū)土壤含鹽量是決定種植結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)因素，目前區(qū)域內(nèi)中度鹽堿地一般以種植耐鹽作物棉花為主，投入成本高，產(chǎn)量和收入較低;輕度鹽堿耕地中也只有小部分種植小麥，產(chǎn)量低且不穩(wěn)定，限制了該區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展[26]。由于2017年小麥整個(gè)生育期內(nèi)降雨量僅為2016年的53.4%，2016年、2017年小麥產(chǎn)量隨土壤配施泥沙量的增加變化趨勢(shì)存在明顯差異。2016年小麥產(chǎn)量隨配施泥沙量的增加S5處理（泥沙配施量為25%）產(chǎn)量最高，與未配施泥沙對(duì)照（CK）相比提高64.4%;2017年小麥產(chǎn)量S2處理（泥沙配施量為10%）比CK提高29.3%（圖6）。由于各處理的施肥、灌溉等保持一致，只是配施泥沙量不同，所以試驗(yàn)結(jié)果說明配施泥沙能有效降低土壤含鹽量，提高小麥產(chǎn)量。但在干旱年份，配施泥沙量過大會(huì)對(duì)土壤保水能力產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)小麥產(chǎn)量產(chǎn)生影響，應(yīng)通過其他措施加以彌補(bǔ)。

各處理見圖4注。

3討論

3.1配施泥沙對(duì)黏質(zhì)鹽土改良中節(jié)水降鹽的影響

如何提高土壤鹽分的淋洗效率，一直是鹽堿土改良的核心問題之一[27]。黃河三角洲地區(qū)的各類鹽堿土主要分布在靠近濱海的洼地和低平地上，這些鹽堿土質(zhì)地黏重、物理性狀差、土壤水分運(yùn)動(dòng)緩慢，導(dǎo)致鹽分淋洗困難、土壤含鹽量高，農(nóng)田灌溉（洗鹽）用水量大。由于區(qū)域內(nèi)淡水資源短缺，且位于各引黃灌區(qū)的下游，農(nóng)田灌溉用水量難以得到有效保證，經(jīng)常出現(xiàn)農(nóng)田缺水和灌溉延遲的問題，所以節(jié)水降鹽成為鹽堿土改良中亟需解決的關(guān)鍵問題。本研究發(fā)現(xiàn)，黏質(zhì)鹽土配施泥沙后，不僅土壤飽和含水量明顯降低，而且土壤鹽分淋洗效率也隨之增加，使得相同灌溉用水量可以淋洗更多的鹽分，在一定程度上減少了土壤降鹽的灌溉洗鹽水量，可有效滿足鹽堿土改良中節(jié)水降鹽的需求，為該地區(qū)鹽堿土改良和節(jié)水高效農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了一條新的途徑。但是試驗(yàn)結(jié)果也表明，黏質(zhì)鹽土的配施泥沙需要控制一定的配施泥沙量，才能在降鹽的基礎(chǔ)上，不會(huì)對(duì)土壤水肥保蓄能力產(chǎn)生明顯的不良影響。

3.2引黃泥沙是改良黏質(zhì)鹽土的適宜材料

鹽堿土改良材料應(yīng)具備4個(gè)條件：①在土壤中維持時(shí)間長;②使土壤質(zhì)地明顯改善;③能迅速降低土壤含鹽量;④改良材料本身含鹽量較少，pH值適宜[28-29]。引黃泥沙源于土壤侵蝕，本身就是土壤，可從根本上、長期改變黏質(zhì)鹽土的質(zhì)地，迅速改善土壤水鹽運(yùn)移狀況，使鹽分快速淋出土壤，降低土壤含鹽量，還能有效避免其他改良劑對(duì)土壤、地下水的污染。黏質(zhì)鹽土配施泥沙后，可以明顯降低表層土壤的含鹽量，抑制土壤返鹽，特別是在灌溉和降雨以后，增加表層土壤中鹽分的淋洗效率，對(duì)于春季土壤控鹽、降鹽具有很好的作用。黃河三角洲各引黃灌區(qū)內(nèi)亟需處理的大量引黃泥沙，為區(qū)域內(nèi)鹽漬土質(zhì)地改良提供了絕佳的材料。在黃河三角洲地區(qū)，利用引黃泥沙改良黏質(zhì)鹽土，探索適合黃河三角洲區(qū)域水土資源與環(huán)境特點(diǎn)的、高效低廉、環(huán)保實(shí)用的鹽堿土改良方法，是一項(xiàng)意義重大但又極具挑戰(zhàn)性的研究工作。

4結(jié)論

（1）配施泥沙能有效改良黏質(zhì)鹽土對(duì)鹽分的吸附性能，土壤鹽分吸附量和土壤飽和含水量均隨土壤配施泥沙量的增加呈線性遞減，且均與配施泥沙量存在極顯著負(fù)相關(guān)性。（2）土壤飽和導(dǎo)水率隨土壤配施泥沙量的增加呈現(xiàn)指數(shù)遞增，但是土壤淋洗脫鹽效率并不隨飽和導(dǎo)水率的升高而增加，反而在配施泥沙量為12.9 kg/m2至139.4 kg/m2內(nèi)保持較高水平。（3）增加濱海鹽土中砂粒含量，可以有效調(diào)控土壤中水分和鹽分的吸附特性能。配施泥沙后，在春季強(qiáng)蒸發(fā)條件下，可以顯著降低0～20.0 cm、20.1～40.0 cm土層土壤鹽分含量，對(duì)抑制表層土壤鹽分積累的作用明顯，但在改善土壤對(duì)鹽分吸附能力的同時(shí)也降低了土壤蓄水能力，降低表層土壤含水量。（4）配施泥沙能有效抑制春季表層土壤返鹽，降低耕層土壤含鹽量，提高濱海鹽土小麥產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]MAO W B， KANG S Z， WAN Y S， et al. Yellow river sediment as a soil amendment for amelioration of saline land in the Yellow River Delta[J]. Land Degradation & Development， 2016， 27（6）： 1595-1602.

[2]WANG Z R， ZHAO G X， GAO M X， et al. Spatial variability of soil salinity in coastal saline soil at different scales in the Yellow River Delta， China[J]. Environmental Monitoring and Assessment， 2017， 189（2）：1-12.

[3]郄亞棟，蔣臘梅，呂光輝，等. 溫帶荒漠植物葉片功能性狀對(duì)土壤水鹽的響應(yīng)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2018，27（11）：2000-2010.

[4]韓劍宏，劉澤霞，張連科，等. 生物炭和環(huán)保酵素對(duì)鹽堿化土壤特性的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，28（5）：1029-1036.

[5]王潔，校亮，畢冬雪，等. 風(fēng)化煤改變黃河三角洲鹽漬化土壤溶液組分的過程[J].土壤學(xué)報(bào)，2018，55（6）：1367-1376.

[6]武蘭芳，柏林川，歐陽竹，等. 山東省環(huán)渤海平原區(qū)糧食產(chǎn)出潛力與技術(shù)途徑分析[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，22（6）：682-689.

[7]王乃江，高佩玲，趙連東，等. 咸淡水分配比例對(duì)鹽堿土壤水分入滲特征與脫鹽效果的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2016，30（6）：100-105.

[8]李卓，馮浩，吳普特，等. 砂粒含量對(duì)土壤水分蓄持能力影響模擬試驗(yàn)研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2009，23（3）：204-208.

[9]WANG X P， YANG J S， LIU G M， et al. Impact of irrigation volume and water salinity on winter wheat productivity and soil salinity distribution [J]. Agricultural Water Management， 2015， 149： 44-54.

[10]GONG C， MA L， CHENG H， et al. Characterization of the particle size fraction associated heavy metals in tropical arable soils from Hainan Island[J]. Journal of Geochemical Exploration， 2014，139 （4）： 109-114.

[11]RAM L C， MASTO R E. Fly ash for soil amelioration： A review on the influence of ash blending with inorganic and organic amendments（Review）[J]. Earth-Science Reviews， 2014，128（128）：52-74.

[12]CONDE S I， LOBO C M， BELTRN-HERNNDEZ I R. Remediation of saline soils by a two-step process： Washing and amendment with sludge[J]. Geoderma， 2015， 247：140-150.

[13]LAL R， SHUKLA M K. Principles of soil physics[M]. New York， Academic： Marcel Dekker， 2004：12-256.

[14]RODRGUEZ-LADO L， LADO M. Relation between soil forming factors and scaling properties of particle size distributions derived from multifractal analysis in topsoils from Galicia （NW Spain） [J]. Geoderma， 2017， 287： 147-156.

[15]MAO W B， WAN Y S， SUN Y X， et al. Applying dredged sediment improves soil salinity environment and winter wheat production [J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis， 2018， 49（14）： 1787-1794.

[16]LAL R. World soils and global issues [J]. Soil and Tillage Research， 2007， 97（1）： 1-4.

[17]AJMONE-MARSAN F， BIASIOLI M， KRALJ T， et al. Metals in particle-size fractions of the soils of five European cities[J]. Environmental Pollution， 2008， 152（1）： 73-81.

[18]SUN K， RO KYOUNG S， GUO M X， et al. Sorption of bisphenol A， 17a-ethinyl estradiol and phenanthrene by biochars obtained by thermal and hydrothermal methods [J]. Bioresource Technology， 2011，102（10）：5757-5763.

[19]QIN S P， HU C S， HE X H， et al. Soil organic carbon， nutrients and relevant enzyme activities in particle-size fractions under conservational versus traditional agricultural management[J]. Applied Soil Ecology， 2010， 45（3）： 152-159.

[20]SHWETHA P， VARIJA K. Soil water retention curve from saturated hydraulic conductivity for sandy loam and loamy sand textured soils[J]. Aquatic Procedia， 2015，4（4）： 1142-1149.

[21]鄭乾坤，毛偉兵，孫玉霞，等. 顆粒組成變化對(duì)黏質(zhì)鹽土含鹽量和小麥生長的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2019，35（11）：88-94.

[22]賈利梅，毛偉兵，孫玉霞，等. 不同改良材料對(duì)黏質(zhì)鹽土物理性狀和棉花產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，33（13）：81-87.

[23]LALITA B， MANNA M C， BATRA L. Dehydrogenase activity and microbial biomass carbon in salt-affected soils of semiarid and arid regions[J]. Arid Soil Research and Rehabilitation， 1997， 11（3）： 295-303.

[24]杜金龍，靳孟貴，歐陽正平，等. 焉耆盆地土壤鹽分剖面特征及其與土壤顆粒組成的關(guān)系[J].地球科學(xué)，2008，33（1）：131-136.

[25]夏江寶，趙西梅，趙自國，等.不同潛水埋深下土壤水鹽運(yùn)移特征及其交互效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（15）：93-100.

[26]田霄鴻，南雄雄，趙曉進(jìn)，等. 施用硫磺和 ALA 對(duì)堿性鹽土上作物生長發(fā)育及土壤性質(zhì)的影響[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17（6）： 2407-2412.

[27]于兵，門明新，劉霈珈，等. 有機(jī)酸對(duì)重金屬污染土壤的淋洗效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（13）：284-287.

[28]YAZDANPANAH N， MAHMOODABADI M. Reclamation of calcareous saline-sodic soil using different amendments： time changes of soluble cations in leachate [J]. Arabian Journal of Geosciences， 2013， 6（7）： 2519-2528.

[29]MCNEILL J R， WINIWARTER V. Breaking the sod： Humankind， history， and soil （Review） [J]. Science， 2004， 304（5677）： 1627-1629.

（責(zé)任編輯：張震林）