灌溉水質對土壤質量的影響.pdf

1、灌溉對于保證農業(yè)穩(wěn)產與豐收的作用是無需置疑的，但是，由于灌溉水資源嚴重不足，水資源的地域分布不均衡，成為發(fā)展灌溉事業(yè)的嚴重障礙。我國是一個淡水資源相對缺乏的國家，隨著城市規(guī)?；l(fā)展，生活和生產污水排放，程度不同地污染了自然水體，給安全灌溉帶來了極大風險。在我國水資源緊缺情況下，城市污水已經成為了一個巨大的灌溉水水源。灌溉水質對于農作物安全生產、以及土壤質量的影響已經成為土壤科學、農田水利以及環(huán)境科學關注的焦點。長期以來在灌溉水質問題的研

2、究方面大多集中在水體中重金屬的污染程度和所帶來的危害等方面，而對于水體中有機物質的污染卻沒有給予足夠的重視。雖然已有研究得出，污水中含有植物所要的營養(yǎng)元素和有機物質，有助于改善土壤營養(yǎng)狀況和改善土壤物理性質及生物學性狀等。但是，有關長期用污染的水體進行灌溉對于土壤質量的影響研究還是非常欠缺的。針對以上情況，本研究在長期采用污水程度較重的渭河水灌溉的交口灌區(qū)內，采集了土壤剖面樣品，并在與其具有近似氣候條件、土壤條件、耕作習慣，但長期以井水

3、灌溉的大荔縣域內采取土壤剖面樣品，作為對照進行分析與對比，測定了土壤有機碳含量及剖面分布、活性有機碳含量、腐殖質組成，土壤有效養(yǎng)分含量、土壤剖面碳酸鹽的含量等，在室內用不同水質進行灌溉，模擬監(jiān)測了土壤空氣中C02釋放量等，研究結果如下： 1.用污染的水體長期進行農田灌溉不僅增加了土壤中有機碳總含量，也改變了土壤有機碳的組成。與對照灌區(qū)相比，交口灌區(qū)在0～100cm．范圍內土壤有機碳均有不同程度的差異，尤其是在耕層0-20cm以上

4、呈極顯著增加，0-10cm和10-20cm土層分別比對照增加73％和59％；受土壤吸附與截留作用的影響，20cm以下土層有機碳含量雖然有差異，但未達到顯著水平；交口灌區(qū)耕層土壤總有機碳平均增加2.48g·kg-1，其中土壤中活性有機碳增加2.44g·kg-1，達極顯著水平，即就是說，土壤總有機碳增加部分主要是活性有機碳，而非活性有機碳含量基本上沒有變化；腐殖質組分中，胡敏酸(HA)和富啡酸(FA)含量呈極顯著增加，分別增加0.56g·k

5、g-1和0.47g·kg-1，而胡敏素增加1.31g·kg-1，達顯著水平。土壤HA/FA有略微增大。證實利用渭河水灌溉顯著提高了土壤有機碳儲量，且主要提高了活性有機碳部分，使得褐腐酸和黃腐酸的絕對量增加，但比值變化較小。 2.用污染的水體長期進行灌溉可以增加土壤氮磷等養(yǎng)分含量。交口灌區(qū)土壤耕層土壤中全氮含量、堿解氮含量以及有效磷含量分別達到了1.16g·kg-1、57.04mg·kg-1。和50.08mg·kg-1，與對照灌區(qū)

6、相比分別增加0.40g·kg-1、24.15mg·kg-1和32.54mg·kg-1，均達到極顯著水平。土壤有效鉀含量基本沒有差異，證實渭河水中含有豐富的氮素和磷素，而鉀素含量甚微，用其灌溉能夠增加土壤肥力，為作物生長改善了土壤的養(yǎng)分條件。長期用污染的水體進行灌溉使得土壤碳氮比略微有所降低，使土壤能夠提供更多的氮素供應作物生長和土壤微生物活動，增加土壤生物活性。 3.用污染的水體進行灌溉時明顯地增加了土壤空氣中C02的濃度。通過

7、室內模擬實驗，用污水灌溉土壤空氣中C02釋放量總是高于用自來水灌溉土壤，試驗時間范圍每千克污染水灌溉的土壤C02累積釋放量大到13.31mmol，比用自來水灌溉高4.21mmol。水體有機污染不僅增加了土壤有機物質含量，激活了土壤生物活性，有機物質在土壤中進行礦化過程中必然會增加了土壤空氣中CO2的濃度，這種作用灌后短時間里尤為明顯，并可能因為土壤空氣質量改變而影響作物根系的正常呼吸作用。 4.長期用污染水灌溉，促進了土壤剖面上

8、碳酸鹽的移動和分化。相對于對照灌區(qū)，在0-10cm、10-20cm、20-30cm土層中，交口灌區(qū)平均碳酸鹽總量分別增加了49％、50％、43％，而40cm以下卻低于對照灌區(qū)，充分證實了長期污水灌溉促進了土壤中碳酸鹽的溶解和移動，在有限灌溉量的條件下，土壤蒸發(fā)量高，水分入滲深度也有限，使得碳酸鹽的表聚作用非常明顯，這種作用往往使得土壤表層變得堅硬和緊實，影響土壤通透性能。 總體說來，污水灌溉給土壤帶來豐富養(yǎng)分，提高了土壤生物活性