石膏与腐殖酸配施对滨海盐渍土盐碱特征及水力学性质的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

当前，土壤盐渍化已经成为一个全球性的问题。据估计，全球的盐渍土每年以100万～150万hm²的速度增长^[1]。世界上的盐渍土广泛分布于100多个国家，其面积约为9. 55亿hm²，占全球陆地面积的10%^[2-3]，主要分布在各大洲干旱地区，集中于欧亚大陆、非洲和美洲西部。我国约有9 913万hm²的盐渍土，其中现代盐渍化土壤3693万hm²，残余盐渍化土壤4 487万hm²。此外，潜在盐渍化土壤约1 733万hm²，主要分布于东北、华北、西北内陆地区以及长江以北沿海地带^[4]。早在20世纪40年代初，南京土壤研究所便开始了改良盐碱地的研究工作。到50年代我国对盐渍土资源开展了大规模的考察、勘测、垦殖、改良和利用的生产实践，大大促进了盐渍土改良利用工作的发展，为我国现代的盐渍土改良奠定了科学基础^[5]。但到目前为止，土壤盐渍化依然是限制我国农林业发展的主要障碍之一，且治理工作十分艰巨，所以如何开发利用盐渍化土地资源应当引起我们的高度重视。

土壤盐渍化是指土壤中的盐分离子增加或可溶性盐离子不断向土壤表层聚集，改变了土壤的理化性质^[6]。在人为干扰下，如破坏原有植被、开挖沟渠蓄水、饮水灌溉等导致土壤次生盐渍化，土壤肥力下降，土壤供给能力失调，从而使植物与农作物失去良好的生长环境和营养条件，影响植物的正常吸收和代谢机能，产生生理脱水而枯死，最终使农作物减产或绝收，生态环境恶化，且会腐蚀损坏工程设施^[7]。由此可见，防止土壤盐碱化问题势在必行。

针对上述问题，国内外不同领域、不同地域的土壤科学研究人员已从不同角度着手研究：国内农业和水利部门大专院校和科研单位，侧重进行了电模拟和数学模拟土壤盐渍化预测预报研究^[8-9]，同时在农业生物措施和培肥熟化耕作层土壤对水盐动态影响^[10]、盐碱地生态修复、选育耐盐植物及健全灌排系统等方面也卓有成效；前苏联对植物耐盐性、盐碱地造林植树选择、地下水位与盐碱地关系、树木对盐碱地改良作用等方面做了细致入微的研究^[11]；美国科学家还从分子生物学角度探讨植物耐盐机制^[12]。

2. 研究的基本内容和问题

1研究的目标：

通过选取大丰地区典型的滨海盐渍土作为试验小区，研究石膏与腐殖质配施后土壤盐分含量、ph、sar及土壤水力学参数的变化情况，为研究区农业的可持续发展提供理论与技术支撑。

2研究内容：

3. 研究的方法与方案

1研究方法，试验方案：

1.1试验基本参数及水分特征曲线的测定：

土壤容重：采用环刀法测定；

土壤质地分析：吸管法，质地采用国际制分类；

土壤盐分：电导法；

土壤pH值：pH计电位法；

Ca² 和Mg² 采用EDTA滴定法；Na 采用火焰光度法；

土壤钠吸附比（SAR）=（见附件）

饱和导水率：南京土壤仪器厂生产的南-55型渗透率仪；

土壤水分特征曲线：取原状土采用压力膜法，测定各压力下的土壤含水量，用各含水量和所施加的各对应压力做出土壤水分特征曲线。

1.2试验方案：

采用田间随机区组试验，共设6个处理，分别为CK(不施石膏和腐殖酸)、G1（石膏375 kg hm²）、G2（石膏750 kghm²）、H（腐殖酸750 kghm²）、G1 H（石膏375 kghm²，腐殖酸750 kghm²）、G2 H（石膏750 kghm²，腐殖酸750 kghm²），每个处理3次重复。表1 田间试验方案

小区面积 18m²（3m 6m），重复3次，在作物的不同生长季按照0- 5、5- 20、20- 40 cm三个层次采集土壤样品，分析土壤盐碱指标随时间（生长季）和空间（剖面）的变化规律。试验结束后，分别采集不同处理下原状土壤，进行室内分析各水力学参数的变化情况。

2技术路线：

（见附件）

3可行性分析：

3.1。因本课题组成员一直在进行农田水分与养分循环、土壤介质及非饱和流与有机、无机污染物的溶质运移规律等的研究，所以，本项目开展石膏与腐殖酸配施对滨海盐渍土改良效果的研究有很好的研究基础，因此本项目所设计的技术路线和试验方案都是确实可行的。

3.2本项目所选用的各种研究方法都是应用比较成熟或近年来创建的新方法、新技术，其中许多是我们已经应用过被证明是可行的方法。因而本项目涉及到的方法是成熟和可靠的。

3.3项目执行者所在的南京农业大学资源与环境学院土壤学科是国家重点学科，具备许多较大型和先进的仪器设备和野外实验基地与设施，这些良好的软、硬条件为本项目的完成奠定了坚实的基础, 因此本项目组完全有信心和能力完成本申请课题的研究任务。

4. 研究创新点

1 本项目采用经典的统计学结合地统计学方法分析试验区石膏与腐殖酸配施处理下土壤盐分和养分的时间和空间分布特征及变异规律，以确定盐碱地石膏与腐殖酸配配施的作用效果。

2 本项目以室内分析、田间小区试验和大田推广的技术途径，结合耐盐作物品种生长发育指标、抗盐指标、土壤理化性质指标的分析，针对滨海盐渍土地区开展石膏与腐殖酸配施的研究工作，并形成盐碱地盐碱障碍耕地典型区域土壤改良的技术方案。

5. 研究计划与进展

1研究计划：

本课题将于2014年3月开始2015年5月完成，分两个阶段进行。

2014年3月-2014年7月：采集原状土样进行土壤水力学参数的测定，如：土壤水分特征曲线，土壤饱和含水量、田间持水量、凋萎系数、有效水含量、土壤的饱和导水率等；对所测数据进行整理，分析相关性，明确水动力参数的影响因素，同时结合历年数据比较分析试验田土壤在石膏与腐殖酸配施条件下，土壤水动力参数的变化情况，为滨海盐渍土的改良提供理论支撑。