灌溉水質(zhì)對(duì)土壤質(zhì)量的影響.pdf

1、灌溉對(duì)于保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)與豐收的作用是無(wú)需置疑的，但是，由于灌溉水資源嚴(yán)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(yán)重障礙。我國(guó)是一個(gè)淡水資源相對(duì)缺乏的國(guó)家，隨著城市規(guī)?；l(fā)展，生活和生產(chǎn)污水排放，程度不同地污染了自然水體，給安全灌溉帶來(lái)了極大風(fēng)險(xiǎn)。在我國(guó)水資源緊缺情況下，城市污水已經(jīng)成為了一個(gè)巨大的灌溉水水源。灌溉水質(zhì)對(duì)于農(nóng)作物安全生產(chǎn)、以及土壤質(zhì)量的影響已經(jīng)成為土壤科學(xué)、農(nóng)田水利以及環(huán)境科學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)在灌溉水質(zhì)問(wèn)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(lái)的危害等方面，而對(duì)于水體中有機(jī)物質(zhì)的污染卻沒(méi)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(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)物質(zhì)，有助于改善土壤營(yíng)養(yǎng)狀況和改善土壤物理性質(zhì)及生物學(xué)性狀等。但是，有關(guān)長(zhǎng)期用污染的水體進(jìn)行灌溉對(duì)于土壤質(zhì)量的影響研究還是非常欠缺的。針對(duì)以上情況，本研究在長(zhǎng)期采用污水程度較重的渭河水灌溉的交口灌區(qū)內(nèi)，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(xí)慣，但長(zhǎng)期以井水

3、灌溉的大荔縣域內(nèi)采取土壤剖面樣品，作為對(duì)照進(jìn)行分析與對(duì)比，測(cè)定了土壤有機(jī)碳含量及剖面分布、活性有機(jī)碳含量、腐殖質(zhì)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(nèi)用不同水質(zhì)進(jìn)行灌溉，模擬監(jiān)測(cè)了土壤空氣中C02釋放量等，研究結(jié)果如下： 1.用污染的水體長(zhǎng)期進(jìn)行農(nóng)田灌溉不僅增加了土壤中有機(jī)碳總含量，也改變了土壤有機(jī)碳的組成。與對(duì)照灌區(qū)相比，交口灌區(qū)在0～100cm．范圍內(nèi)土壤有機(jī)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(duì)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(jī)碳含量雖然有差異，但未達(dá)到顯著水平；交口灌區(qū)耕層土壤總有機(jī)碳平均增加2.48g·kg-1，其中土壤中活性有機(jī)碳增加2.44g·kg-1，達(dá)極顯著水平，即就是說(shuō)，土壤總有機(jī)碳增加部分主要是活性有機(jī)碳，而非活性有機(jī)碳含量基本上沒(méi)有變化；腐殖質(zhì)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(dá)顯著水平。土壤HA/FA有略微增大。證實(shí)利用渭河水灌溉顯著提高了土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，且主要提高了活性有機(jī)碳部分，使得褐腐酸和黃腐酸的絕對(duì)量增加，但比值變化較小。 2.用污染的水體長(zhǎng)期進(jìn)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(dá)到了1.16g·kg-1、57.04mg·kg-1。和50.08mg·kg-1，與對(duì)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(dá)到極顯著水平。土壤有效鉀含量基本沒(méi)有差異，證實(shí)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(zhǎng)改善了土壤的養(yǎng)分條件。長(zhǎng)期用污染的水體進(jìn)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(yīng)作物生長(zhǎng)和土壤微生物活動(dòng)，增加土壤生物活性。 3.用污染的水體進(jìn)行灌溉時(shí)明顯地增加了土壤空氣中C02的濃度。通過(guò)

7、室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，用污水灌溉土壤空氣中C02釋放量總是高于用自來(lái)水灌溉土壤，試驗(yàn)時(shí)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(lái)水灌溉高4.21mmol。水體有機(jī)污染不僅增加了土壤有機(jī)物質(zhì)含量，激活了土壤生物活性，有機(jī)物質(zhì)在土壤中進(jìn)行礦化過(guò)程中必然會(huì)增加了土壤空氣中CO2的濃度，這種作用灌后短時(shí)間里尤為明顯，并可能因?yàn)橥寥揽諝赓|(zhì)量改變而影響作物根系的正常呼吸作用。 4.長(zhǎng)期用污染水灌溉，促進(jìn)了土壤剖面上

8、碳酸鹽的移動(dòng)和分化。相對(duì)于對(duì)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(duì)照灌區(qū)，充分證實(shí)了長(zhǎng)期污水灌溉促進(jìn)了土壤中碳酸鹽的溶解和移動(dòng)，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(jiān)硬和緊實(shí)，影響土壤通透性能。 總體說(shuō)來(lái)，污水灌溉給土壤帶來(lái)豐富養(yǎng)分，提高了土壤生物活性