摘要
盐碱土是地球上广泛分布的一种重要的土地资源,是可溶性盐过多的盐土和含代换性钠较多的碱土的统称。盐碱土会使土壤板结、肥力下降,抑制作物的正常生长,严重制约生态环境的改善。脱硫石膏是火电厂在脱硫环节中产生的副产物,利用其对盐碱土改良的同时,也影响着作物的生长和土壤碳库的变化。本研究采取田间施加和室内土柱模拟实验相结合,以绿洲典型盐土和碱土作为研究对象,通过添加不同数量脱硫石膏(六个梯度:0、10、20、21.78(理论量)、30、40t/hm2),研究了脱硫石膏在盐碱土改良过程中的碳收益。主要研究结果如下: (1)脱硫石膏添加对典型碱土土壤碳的影响: 随着脱硫石膏添加量增大,改良层0-20cm,SIC含量由5.57g/kg,增加到7.76g/kg;土壤剖面0-100cm,SIC含量明显增加,表明脱硫石膏添加促进了无机碳的聚积;不同土层,随着土层深度的增加,SIC含量在减小,在80-100cm土层达最低,并且,SICD随脱硫石膏添加量呈现S型分布,在脱硫石膏添加量为30t/hm2时达最大。随脱硫石膏添加量增加,土壤剖面SOC含量变化较小,数值大小为0.99-1.41g/kg,SOCD值为0.14-0.23t/hm2。随土层深度的增加,SOC含量减小,而SOCD值增加(P>0.05)。结果表明,脱硫石膏改良碱土过程,有效促进了SIC的聚积,而对于SOC作用不明显。 (2)盐土、碱土改良中碳聚积: a.盐土、碱土土壤碳含量变化特征:加入脱硫石膏后,盐土SIC含量无明显增加(P>0.05),其含量为6.73-7.53g/kg,而碱土,SIC含量明显增加,其含量为4.83-6.57g/kg;盐土SOC含量,相比对照组(脱硫石膏添加量为0)数值减小了1.4g/kg,数值范围在3.31-3.67g/kg,而碱土SOC含量无明显变化(P>0.05)。总体上,土壤碳含量(SOC或SIC),盐土高于碱土。 b.盐土、碱土作物地上/地下生物量碳变化特征:添加脱硫石膏后,碱土小麦地上、地下和总生物量碳均显著增大(P<0.05),地上生物量碳增加了33.6%,地下生物量碳增加了35.8%,总生物量增加了39.0%。脱硫石膏的添加降低了盐土小麦的地上生物量碳和总生物量碳(P<0.05),地上生物量碳在脱硫石膏添加量为理论量时,减少数量最大,达9.46t/hm2,总生物量碳与地上生物量碳变化相似,减少了9.34t/hm2,而地下生物量碳的减少数量相对较小,变化量为0.19-0.62t/hm2。 c.盐土、碱土土壤淋溶液可溶性无机碳(DIC)变化特征:无论碱土还是盐土,随脱硫石膏添加量增加,淋溶液DIC累积量相比较对照,先减小后增加(P<0.05)。并且,碱土淋溶液DIC累积量无显著差异(P>0.05),仅在添加量为40t/hm2时与对照相同;而盐土淋溶液DIC累积量,在10t/hm2时,降低了51.4%,而当脱硫石膏添加量增加后,淋溶DIC累积量增加。 整体随脱硫石膏添加量增大,碱土碳聚积量增加;盐土则变化不大(P>0.05)。碳聚积量,土壤>植被>淋溶液。说明脱硫石膏改良盐碱土过程,能够促进碱土碳聚积,且随着脱硫石膏添加量增大,碱土碳聚积量增大;而对盐土的碳聚积作用不明显。