江苏农业科学２０１３年第４１卷第２期 —－——３４１－－—— 许清涛，李玉波．脱硫石膏改良碱化土壤的施用量研究［Ｊ］．江苏农业科学，２０１３，４１（２）：３４１—３４３ 脱硫石膏改良碱化土壤的施用量研究 许清涛，李玉波 （白城师范学院地理科学学院，吉林白城１３７０００） 摘要：采用盆栽试验方法，共设计５个脱硫石膏水平（０、１５、３０、４５、６０ ｔ／ｈｍ ），通过种植玉米进行脱硫石膏改良碱 化土壤的施用量试验，研究玉米在不同脱硫石膏水平条件下的株高、根长、株径、单株根鲜重、土壤理化性质的变化规 律。结果表明：施用脱硫石膏改良碱化土壤可以有效降低土壤的ｐＨ值和促进玉米的生长；综合土壤ｐＨ值、全盐量以 及玉米的生长指标，初步得出脱硫石膏施用量３０ ｔ／ｈｍ 对重度碱化土壤的改良效果最好，最有利于玉米的生长发育。 关键词：脱硫石膏；施用量；碱化土壤；玉米 中图分类号：Ｓ１５６．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１３）０２—０３４１—０２ 盐碱地是各种盐土和碱土以及不同程度盐化和碱化土壤 建设效益共赢，促进白城地区经济和社会协调发展具有重要 的总称，特点是土体中含有较多的盐碱成分，具有不良的物理 意义。 化学性质，致使大多数植物生长受到不同程度抑制，甚至不能 脱硫石膏主要成分为ＣａＳＯ ・２Ｈ ０和Ｃａ．ＳＯ，，性质与天 成活。全世界盐碱地面积约为９．５５×１０。ｈｍ ，中国约有盐碱 然石膏类似，并含有丰富的Ｓ、Ｃａ、Ｓｉ等植物必需或有益的矿 地９．９１３×１０ ｈｍ 。盐碱地作为一种重要的土地资源，已 质营养，用于改良碱化土壤可有效增强植物抗逆性 】，因而 经逐渐成为制约中国乃至世界粮食生产的关键因素之一，因 在土壤改良上有广阔的应用前景 “Ｊ。２００８年白城师范学 此开发和改良盐碱地是当前解决人口、粮食、资源和环境等问 院、清华大学、白城市国土资源局等单位在白城市洮北区德顺 题的必行之路。 乡英格尔屯开展了利用脱硫石膏改良盐碱地种植水稻的田间 白城市地处吉林省西北部，辖５个县（市、区），人口２００ 试验，结果表明脱硫石膏能够大幅降低土壤ｐＨ值、碱化度和 万，其中农业人口１２０万，土地总面积２．６万ｋｍ ，盐碱地面 可溶性Ｎａ 含量，提高水稻的产量，并初步确定了利用脱硫石 积达６３．１２万ｈｍ ，占土地总面积的２４．３％，其中轻度盐碱地 膏改良碱化土壤的施用量为３０ ｔ／ｈｍ 。本研究采用盆栽试验 占８．２１％，中度盐碱地占３７．６６％，重度以上盐碱地占 方法，通过种植玉米，研究脱硫石膏对土壤ｐＨ值、全盐量及 ５４．１３％。土地盐碱化已经对该地区的生态环境与社会经济 玉米生长发育的影响，从而确定脱硫石膏的最佳施用量，为利 发展构成了严重威胁，急需改造治理。 用脱硫石膏改良自城市碱化土壤的大面积推广示范提供参考 由于燃煤废气的排放对生态环境构成了巨大威胁，近年 依据。 来热煤利用方面引入了烟气脱硫技术以减少ｓＯ：排放，但同 时又生成了一种脱硫副产物——脱硫废弃物（脱硫石膏，以 １材料与方法 下统称‘‘脱硫石膏”），而且产量巨大，其处理和综合利用是继 １．１供试材料 ＳＯ：污染后的又一大难题。因此，加强对脱硫石膏的资源化 供试土样取自白城市洮北区高坪村０－２０ ｅｍ耕作层，理 研究，拓宽其应用领域，提高其利用率，不仅是对火电厂实现 化性质：ｐＨ值为９．９，ＥＣ值为０．６６ ｍＳ／ｅｒａ，碱化度为 烟气脱硫目标的有力促进，同时也符合我国加快发展循环经 ４０．１％。供试脱硫石膏来自白城市电厂，酸碱度为中性至弱 济和建设节约型社会的要求。 碱性，形态呈粉末状，颜色呈灰白色。栽盆规格为下径 随着“白城２×６０万千瓦机组火电”项目的实施，每年可 ２１ ｅｍ、上径２７ ｃｍ、盆高２９ ｃｍ，花盆表土面积０．０５７ ｍ２。 产脱硫石膏约ｌ４万ｔ，若处置不当，将会对生态环境造成严重 １．２试验设计 污染。因此，应用脱硫石膏改良白城市碱化土壤，对“吉林省 试验以清华大学２００７年测定的镇赉土壤样品（ｐＨ值＞ 西部国家重大土地整理”和“吉林省增加百亿斤粮食生产能 ９．０，属于重碱化土，脱硫石膏需要量３０ ｔ／ｈｍ ）作为参考值， 力”等项目的实施，形成白城地区工业一农业一环保一生态 采用单因素拉丁方设计，脱硫石膏施用量共设０（ＣＫ）、１５、 建设四位一体的循环经济模式，达到工业、环保、农业和生态 ３Ｏ、４５、６ｏ ｔ／ｈｍ ５个处理，每处理设４个重复。２０１１年７月１ 日播种玉米，１０月８日收获，玉米品种由白城市农业科学院 收稿日期：２０１２—０７—２４ 提供。 基金项目：吉林省教育厅“十一五”科学技术研究基金（编号：吉教科 将取来的土样自然风干，用２ ｍｍ孔径筛网过筛，每盆装 合字［２００９］第攻１３号、吉教科合字［２００９］第２７７号、吉教科合字 土１１ ｋｇ。先将过筛后的原始土样５．５ ｋｇ回填至栽盆底部 ［２０１１］第３１９号、吉教科合字［２０１３］第３９１号、吉教科字［２０１２］ １Ｏ～２９ ｃｍ处，再将按５个处理及花盆面积计算的脱硫石膏 ２Ｏ号）；吉林省科技厅项目（编号：２０１２０４０８）。 施用量（Ｏ、８５．５、１７１．Ｏ、２５６．５、３４２．０ ｇ）与剩余５．５ ｋｇ原始土 作者简介：许清涛（１９６５一），男，吉林伊通人，硕士，教授，主要从事区 样混匀，回装到表层０～１０ ｃｍ处，每盆播种１０粒种子。计算 域生态环境建设研究。Ｅ—ｍｍｌ：ｂｅ＿ｘ￣＠１２６．ｅｏｍ。 出苗率，收获时取样测定株高、株径、根长和单株根鲜重等生 江苏农业科学２０１３年第４１卷第２期 ・－——３４３－——— 周鑫鑫，沈根祥，钱晓雍，等．不同种植模式下设施菜地土壤盐分的累积特征［Ｊ］．江苏农业科学，２０１３，４１（２）：３４３—３４５ 不同种植模式下设施菜地土壤盐分的累积特征 周鑫鑫 ，沈根祥 ，钱晓雍 ，郭春霞 ，顾海蓉 （１．东华大学环境科学与工程学院，上海２０００５１；２．上海市环境科学研究院，上海２００２３３） 摘要：为探明上海市设施菜地土壤盐分在纵向剖面的累积特征，以不同种植年限、不同种植模式的设施菜地土壤 为研究对象，对其盐分监测分析。结果表明：（１）上海市郊的设施菜地土壤次生盐渍化趋势明显，４～６年左右土壤盐 分达到最高；（２）不同种植模式表层土壤（０～２０ ｃｍ）盐分的大小依次为：茄果连作＞叶茄轮作＞叶菜连作；（３）设施土 壤盐分存在着显著的表聚特征，但种植１０年以上后，６０～８０ ｃｍ土壤盐分也逐渐积累。 关键词：种植模式；设施土壤；盐分；纵向累积 中圈分类号：Ｓ１５３．６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１３）０２—０３４３—０３ 设施农业是运用现代工业技术成果和方法为农产品生产 本研究以上海为研究区域，选取不同种植年限、不同种植模式 提供可以人为控制和调节的环境条件，充分利用光、热、水、 的设施菜地土壤，分析上海市设施菜地土壤盐分在土壤纵向 土、气、肥等资源，使植物处于最佳生长状态，从而更加有效地 剖面的累积规律，旨在为设施农业的土地管理及盐渍化土治 保证农产品产量，提高农产品质量、生产规模、经济效益，促进 理提供理论依据。 农业现代化发展，其形式主要包括日光温室、塑料大棚、连栋 温室 Ｉ２ 。在人口数量增加、耕地面积有限的条件下，发展设 １材料与方法 施农业是保证食品供给的重要措施之一。目前，我国各类设 １．１研究区域概况 施栽培面积已超过２１０万ｈｍ ，居世界第一位。但与发达国 上海地处亚热带，属北亚热带季风性气候，雨热同期，日 家相比，我国农业机械化水平、自动化程度及管理水平等均相 照充分，雨量充沛，境内湖河众多，水网密布，常年地下水位在 对落后，随着使用年限的增长，设施土壤产生了一系列问题， ０．８～１．０ ｍ。全市土壤类型及性状因地而异，但形成原因不 包括理化性质变差、养分失衡、酸化、次生盐渍化等。特别是 尽相同，东部主要是长江冲积物发育而成的冲积土，西部主要 过量施肥致使设施土壤次生盐渍化问题日趋严重，连作障碍 是太湖及其他湖泊静水沉积的湖积物发育而成的沼潜土。上 明显，作物抗病害能力下降，对设施农业发展产生不利影响。 海市郊各类设施菜田面积已超过５ ０００ ｈｍ ，且由于地下水位 高、大棚内自然淋洗少、温度高及水分蒸发剧烈等原因，长期 收稿１３期：２０１２—０６—０５ 基金项目：公益性行业（农业）科研专项（编号：２００９０３０５６）；公益性 高度集约化生产的设施菜地土壤出现了不同程度的次生盐渍 行业（环保）科研专项（编号：２０１１０９０１８）。 化状况和盐害。研究表明，上海市设施土壤的平均盐分比露 作者简介：周鑫鑫（１９８８一），男，江苏南通人，硕士研究生，从事农 天菜地和自然土高４倍左右，土壤次生盐渍化严重 ］。２００６ 村生态环境保护研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｘａｎ８ｑ．１ｏｖｅ＠１６３．ｃｏｍ。 年，上海市农田化肥施用量达６１３ ｋｇ／ｈｍ ，明显高于其他发展 通信作者：沈根祥，博士，教授级高级工程师，主要从事农业和农村 中国家 。２０１０年对上海市郊区设施大棚肥料施用量调查 环境保护研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｈｅｎｇｘ＠ｓａｅｓ．ｓｈ．ｃｎ。 发现，化肥施用量达１ ９４０ ｋｇ／ｈｍ ，是２００６年普通农田化肥 低值及成熟期玉米的各项生长指标分析得，施用脱硫石膏 农业资源化利用［Ｊ］．生态科学，２００３，２２（３）：２２２—２２６． ３０ ｔ／ｈｍ 处理和施用脱硫石膏４５ ｔ／ｈｍ 处理差异不大，而且 ［５］王金满，杨培岭，张建国，等．脱硫石膏改良碱化土壤过程中的向 脱硫石膏施用量越大，土壤全盐量增加值越大。因此建议采 ３１葵苗期盐响应研究［Ｊ］．农业工程学报，２００５，２１（９）：３３—３７． 用脱硫石膏施用量３０ ｔ／ｈｍ 改良碱化土壤。 ［６］李宏广，何文寿，段晓红，等．宁夏前进农场碱化土壤改良及水稻 合理施肥技术研究［Ｊ］．西北农业学报，２００９，１８（５）：２１７—２２２． 参考文献： ［７］罗成科，肖国举，张峰举，等．脱硫石膏改良中度苏打盐渍土施用 ［１］沈艳，谢应忠，兰剑，等．脱硫废弃物和耐盐牧草对碱化土壤 量的研究［Ｊ］．生态与农村环境学报，２００９，２５（３）：４４—４８． 的改良效果［Ｊ］．西北农业学报２０１１，２０（３）：９５—９８． ［８］王金满，杨培岭，石懿，等．脱硫副产物对改良碱化土壤的理化 ［２］Ａｌ—Ｋａｒａｋｌ ＧＮ，Ａ１一ＯｍｏｕｓｈＭ．Ｗｈｅａｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏ ｐｈｏｓｐｈｏｇｙｐｓｕｍ 性质与作物生长的影响［Ｊ］．水土保持学报，２００５，１９（３）：３４—３７． ａｎｄ ｍｙｅｏｒｒｈｉｚａｌ ｆｕｎｇｉ ｉｎ ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎｌａ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ， ［９］Ｍｉｎｈａｓ Ｐ Ｓ，Ｓｉｎ【ｇｈ Ｙ Ｐ，Ｃｈｈａｂｂａｓ Ｄ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｏｎ． ｄｕｃｆｉｖｉ￣ｏｆ ｓｏｉｌｓ ｖａｒｙｉｎｇ ｉｎ ｃａｌｃｉｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｃｙｃｌｅｓ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ２００２，２５（４）：８７３—８８３． ［３］Ｃｌａｒｋ Ｒ Ｂ，Ｒｉｔｃｈｅｙ Ｋ Ｄ，Ｂａｌｉｇａｒ Ｖ Ｃ．Ｂｅｎｅｉｆｔｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｆｏｒ ｕｓｅ ｗｉｔｈ ｓａｌｉｎｅ—ｓｏｄｉｅ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｒａｉｎ ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｉｒｒｉｇ Ｓｃｉ，１９９９，１８ （４）：１９９—２０３． ｏｆ ＦＧＤ ｐｍｄｕｅ￣ｏｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｌａｎｄ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ ２００１，８０（６）： ８２１—８２８． ［１０］秦萍，肖国举，罗成科，等．燃煤电厂脱硫石膏改良碱化土壤 ［４］李淑仪，蓝佩玲，徐胜光，等．燃煤烟气脱硫副产物在酸性土壤的 种植甜高粱的施用量研究［Ｊ］．现代农业科学，２００８，１５（１２）： ３２—３５
