上海滨海地区盐碱地改良试验(2)
黄棕壤属上海地区的地带性土壤，是在亚热带生物气候条件下，土壤处于脱铝脱硅的弱富铝化过程中所形成的，一般具有腐殖质层、铁锰淀积层和母质层。黄棕壤在上海市土壤中所占比例极小，只分布于冲积平原的剥落残丘，如佘山诸峰和金山三岛上。
黄棕壤是上海典型的地域性土壤，因为亚热带生物气候的影响，一般有母质层和腐殖质层等。黄棕壤一般常见于冲积平原的沿海附近。
上海大部分区域靠近东海沿海一带，因此无论是上海市的普通土壤还是耕作过的土壤大部分都是偏碱的，而且养分和有机质含量肯定不高，而奉贤等临海区的土壤更加凸显了“盐高肥低”的土壤特征。
1.2 盐碱对植物的危害
1.2.1 引起植物的生理干早
盐渍土中含有超量的可溶性盐，会使土壤溶液的osmotic pressure变得很高，从而使植物生理干旱，所以植物的根和种子不能发芽从土壤吸收足够的水分，甚至导致水从根细胞流出，植物因此萎蔫甚至死亡。
1.2.2 伤害植物组织
盐碱土壤EC值过高,,内部可溶性盐类如碳酸钠、碳酸钾等集聚,从而破坏植物组织纤文结构。盐碱土偏碱，因此pH值相对较高，这导致OH-对植物造成了直接伤害。一些植物内部囤积太多的可溶性盐类物质，使原生质在一定程度上收到伤害，从而使蛋白质合成受到严重的阻碍，导致氮中间代谢产物的积累，导致细胞受损。
1.2.3 影响植物正常营养
由于钠离子的竞争,使植物对钾、磷和其他营养元素的吸收减少,磷的转移也会受到抑制,从而影响植物的营养状况。1.2.4 影响植物的气孔关闭
由于土壤中的可溶性盐类浓度过高,使得植物细胞内的一些保护功能无法正常工作,因此植物变得容易萎蔫。
1.3 国内外盐碱土的改良研究
1.4 脱硫石膏的改良应用研究
一般情况下改良盐碱地通常采用的物理法为修筑条田洗盐碱、化学法为施用石膏等或生物法为引入耐盐碱植等,在化学法中大部分以施用化学或生物药剂及施用改良剂[7]。在19世纪后期开始了对于石膏改良盐碱土的研究，并取得非常令人满意的结果[8]。但是，过高的成本投入不得不使大部分人们放弃施用石膏来进行大面积的盐碱地改良。20世纪90年代的后期开始了研究利用脱硫石膏来改良盐碱地。脱硫石膏是一些工业生产中排硫过程时产生的一种固体副产品，它的主要主要成分是CaSO4•2H2O、CaSO3和粉煤灰，成分与天然石膏相近。因为脱硫石膏只是废弃物，其成本极其低廉。又因为近年来，我国大力发展工业和建造火力发电厂，使得每年产生有着巨额数量的脱硫石膏废弃物产生，由于脱硫石膏的粒径较小，且远送储藏都不易，经常混入河道和地下水，导致环境受到严重污染。种种的利因使得我国将目光投向脱硫石膏改良土壤盐碱地的农业利用，清华大学煤的清洁燃烧国家重点实验室与内蒙古农业大学生态学院合作[9]，进行了实验室的研究和田间试验，确定了脱硫石膏在农业应用的安全性。此后，脱硫石膏改良碱土的研究广泛展开［10］。目前，脱硫石膏在工业和农业2个领域实现了资源化［11］。脱硫石膏在工业上的应用主要是作为建筑材料的原料，在农业上的应用则是作为化学改良剂，对酸性土壤和碱性土壤都能进行改良。利用脱硫石膏改良酸性土壤已取得的显著效果［12－ 13］。脱硫石膏改良盐碱土的效果也非常明显［14］。
1.5 脱硫石膏改良盐碱土的原理
脱硫石膏是工业生产时燃煤脱硫过程产生的一种固体废弃物，主要的成分为CaSO4•2H2O、CaSO3和粉煤灰等。脱硫石膏之中含有大量的S、Ca、Si等元素,这些元素是植物生长必要的或有益的矿质营养元素，且其中Ca是排在N、P、K、S之后的第5种植物所需的营养元素,Ca2+的主要作用是一定程度增强作物对病虫害的抵抗能力,使农作物籽粒饱满、根茎粗壮。因此增施脱硫石膏可以明显提高农作物的产量与质量。对于碱化严重的土壤,由于土壤胶体中含有过量的交换性钠离子、可溶性碳酸盐(以NaHCO3和Na2CO3形式存在),土壤的pH值较高,土壤对水及空气的渗透性下降，土壤粘粒分散, ,因此脱硫石膏改良碱化土的原理就是直接用它的二价阳离子(Ca2+、Mg2+)来置换碱化土中的交换性Na+,从而降低碱化土的ESP、pH值、Na离子吸附比等,并使土壤溶液中Ca2+浓度增加,从而起到改良的作用[15]。脱硫石膏改良碱化土壤过程中主要发生的化学反应有：