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甘肃沿黄灌区盐化土壤理化性质研究

李小刚

  甘肃沿黄灌区自开发以来,由于受干旱的气候、地形地貌、高矿化度地下水和灌溉管理不当等诸多因素的影响,发生了严重的土壤次生盐渍化问题。为了维持灌区的持续发展,预防治理土壤次生盐渍化成为当务之急。但是目前对于灌区次生盐化土壤的盐化特征、化学性质和物理性状还不是很清楚,未有系统深入的研究,因而影响防治工作的进行。为此目的本论文以景泰川电力提灌工程(景电)灌区为例对甘肃沿黄灌区次生盐化土壤以下三个方面的内容进行了调查研究和实验研究:Ⅰ.盐化土壤的盐化特征及其他化学性质;Ⅱ.盐化土壤的结构性能及其与盐化特征的关系;Ⅲ.盐度对土壤部分水分物理性质的影响。围绕上述三个方面内容的研究,主要获得了以下研究结果:1.国内在对盐化土壤性质研究中一般不测定交换性离子组成,对水溶性离子组成与交换性离子组成之间的关系不明确,不注意交换性离子组成尤其是交换性钠离子对盐化土壤物理性质的影响。本研究查明灌区盐化土壤具有明显的销质化现象或钠质特性。灌区盐化土壤的盐分组成以氯化物硫酸盐型、硫酸盐氯化物型、氯化物型和硫酸盐型为主。水溶性阳离子以钠离子为主,交换性钠离子饱和度(ESP)高,土壤pH值<8.5(水土比为1:1),土壤具有钠质化现象(Sodic evidence)或钠质特性(Sodic properties)。本研究结果说明根据5:1水土比提取液中阳离子浓度计算的钠吸附比(SAR)与ESP或交换性销比值(ESR)之间具有极显著的相关性(相关系数r分别为0.8566和0.8615,n=68),说明该提取液中的SAR也可以表示盐化土壤的钠质化程度。土壤通体具有钙积现象(Calcic evidence)或石灰性(Calcaric property),同时含有少量石膏(CaSO_4.2H_2O),反映了干旱环境及向漠境过渡的一些土壤特征。2.灌区土壤普遍存在着结构退化问题。土壤容重大,表层容重变化在1.27~1.69g/cm~3之间,平均为1.45g/cm~3。亚表层土壤容重变化在1.22~1.71g/cm~3,平均为1.45g/cm~3。剖面土样容重变化范围为1.29~1.70g/cm~3,平均为1.47g/cm~3。容重与有机质含量显著负相关。干筛团聚体遇水后大多数都将碎散,稳定性很低。水稳性团聚体含量与有机质和粘粒含量正相关。34个调查样点亚表层(5~15cm)土壤的渗透系数(饱和导水率)变化在0.16~15.3mm/h之间,平均为3.17mm/h。渗透性能差而且变异大。渗透系数与有机质含量显著直线正相关k=0.7915,n—34L与分散性粘粒含量幂函数显著负相关(—O.5414)。3.传统上一般认为盐化土壤中不存在土壤结构的恶化问题,但是本研究结果明确地表明次生盐渍化以及伴随着的钠质化对土壤结构性质的恶化是严重的,结构的恶化并非仅是碱化土壤中存在的问题。这可能意味着在类似的西北其它内陆干旱地区存在着同样的情况。在对41个亚表层和27个剖面土样,的研究结果表明随含盐量、ESP和SAR的增加,l6 团聚体的稳定性和粘粒的稳定性显著降低。根据1~5团聚体中>o.25水稳性团聚体的百@分含量(WS肌)与ESP阴1)和有机质含量pM,刨呛的关系可以建立如下方程预报团聚体的稳定性:WSAR=19.4+。98 OM一l.43 ESP f=。5741,n=67)4.本研究结果表明流限和塑限主要受有机质含量的影响,流限和塑限对于盐化土壤具有特殊的重要意义,可以作为结构稳定性的指标。研究结果表明流限(LL,%)和塑限①L,%)分别与有机质含量(OM,咐)最相关,它们之间的关系如下:LL二16.452OM””伙-0.6469,n=68)PL=10.736OM则’叨-0.6965,n=68)流限和塑限分别与含盐量、SAN和ESP显著或极显著负相关。这表明随有机质含量的增加,流限和塑限增加,土壤移动滑塌和成形变形能力可能降低;而随盐化及伴随着的钠质化土壤的流限和塑限降低,土壤移动滑塌和成形变形能力则可能增加。流限和塑限分别与粘粒含量也呈正相关,但是远小于其与有机质含量的相关性,表明流限和塑限主要受有机质含量的影响。流限和塑限分别与团聚体的稳定率和粘粒的分散性极显著相关,说明流限和塑限可以作为反映盐化上壤结构稳定性的一个指标。流限(LL,%)和塑限(PL,回%)分别与团聚体的稳定率(WSRA,%)的关系如下:.LL“0·1629WSAR+23·123op”0·3081,n=68)PL二0.128lWSAR+15.864d(=0.3081,n=68)这些研究结果以前未见有报道。5.国内外未见有关于施用秸秆对盐化土壤有机碳组成和施用禾本科作物秸秆对盐化土壤结构稳定性影响的研究。本研究说明施用作物秸秆同样是改善盐化土壤结构性能的有效措施。选择了具有代表性的4+t盐量?……   
[关键词]:甘肃沿黄灌区;盐化上壤;化学性质;结构性质;吸湿性;凋萎 湿度;渗透势
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:甘肃农业大学2001年