水是土壤盐类离子迁移的载体。作物生长过程中，随着根系不断吸水，离子随水迁移。由于根对离子 吸收的选择性和速度不同，造成离子在作物根际的富集或亏缺。离子被根吸收的速度小于离子随水 迁移到根表的速度时，则发生富集，反之则亏缺l’一‘］。国内外对离子在作物根内、外累积与 分布进行过研究，但仅限于实验室内。利用同位素示踪，则很难区分水溶性、沉淀相或作物活组织 中的离子。而利用根袋取样法，因离子在灌溉过程中易移动，得出的结果仅是离子在根际内外的分 布n一’，’‘，因此本文采用田间对比和温室根际试验，对不同条件下土壤一作物根际系统中离 子的迁移进行了研究。1材料与方法1．l供试上样采自河南封丘县，发育于黄河冲积物的壤质潮 上，＜00lmm物理性粘粒含量为336％，土壤基本化学性质见表1。1．2田间对比试验在 中国科学院封丘农业生态实验站完成。将内径49cm，高108cm，底部密封的特制水泥柱1 2根埋入土中。内村密封塑料袋，以防灌溉水渗漏和水泥柱中盐分溶解而进入土壤。底层装人细砂 石I3cm厚，其上垫玻璃丝布一层，然后按客重15g／。m’分层装土85cm。土柱中央置 入内径4cm，底端13cm打孔的塑料管，以备供水。试验设3个处理：小麦、甜菜和对照。灌 溉水为配制的Zg／LNaCI水溶液。为防降水淋表1供试土划基本化学性质TablelTh ebasicchermcal＂l’OpemesofsoilusedIntheexpen ment人土柱，建有简易防雨棚。1．3温室根际试验其譬如囹1内排70cm、高70cm的 谷盆．从岔底孔穴探人三通供水玻璃管并密封，底层装人3cm用0．05mol／LHcf和蒸 馏水洗净晾干的石英砂，再盖L300目的纱网。先装人3cm土壤，再装4009土人袋内，6 1009土于袋外，装盆前先施尿素l．95s，KKPO40·629，并与上混匀。用马寥特 瓶从底层供处理液，井自动控制水位于3cm，即与石英砂层齐平。处理液由0．59／LNaC I和142g／LNroSO4fll成，CI／SO4”摩尔浓度比为1：l。各离子的精确浓 度以最后测定结果为准。每个处理三次重复。用处理液浸润土壤到完全浸润后，停止供液，用手动 真空吸液泵快速吸取网袋内（根际）、外（非根际）土壤溶液约7．sml，装人玻璃瓶并密封移 至实验室。当天测定完Caz”、Mg’”。O一、SO：、K”，Na”经稀释后在一周之内测 定。当盆内土壤含水量适宜播种时，每盆网袋内播人已露白的催芽小麦30粒。此后分别抽样二次 。第三次抽样后，用蒸馏水分三次连续淋洗土壤，蒸馏水总用量与进人土壤的处理液量相同。每次 淋洗结束时，采集根际和非根际的土壤溶液及淋出液，分析项目同前。1．4上还及其溶液分析方 法有机质：重铬酸钾一外加热法。eec：醋酸被法。caco；和vgco。：wH4cl煮沸 一surx容量法。交换性钠：盖德洛依茨碳酸钙一CO，法。CO；、HCO。、Ca’”、M g’”用滴定法”’。CI一、Sd、NO；用离于色谱法。2结果与讨论2．回田间条件下土壤 一作物根际系统中离子的迁移。试验结果（图2）表明，不论是种植小麦还是甜菜，表层0—10 cm土壤的CI和Na”含量占土壤总量的比率小于休闲地土壤，10cm以下土层则相反。休闲 土壤的盐分主要累积在表层，约占土壤总盐量的50％左右，而种植作物则使盐分主要累积于根层 。这与A吸头B吸管C网袋D石英砂E马廖特瓶图1温室根际试验示意图Fig．IApmptu sfortherhjzosphereexpenmentInagree汕ouse图2离子 在种植与休闲地土壤剖面中的分布Rg．2iondis＊buhonInsoilpromes olcropplngandfalwlandsMICah（1963）18］，尤文瑞（19 93）I’］的结论相同。种植作物能够增加地表覆盖，改善土壤结构，减少地表蒸发I‘’I， 减弱盐分向土表积累。但是，由于耕种地的总耗水量大于休闲地（表2），在盐渍区，尤其在地下 水矿化度较高的地区，将加速盐分在下层士体中的积聚，增加土壤潜在盐渍化的威胁。表ZM间对 比试验不同处理耗水且2．2灌溉过程中小麦根际与非根际中离子的动态变化表3表明，播种前网 袋内外土壤溶液的各种离子含量几乎相同，随着小麦的生长则发生明显变化。（l）CI、SO： 、Na”、Ca’”、Ms‘“随着小麦的生长在根际大量富集（图3），并随着灌溉用水量的增 加而增加，上述离子在根际土壤中不断增加，而非根际则变化很小。图3矿化水灌溉下小麦根际与 非根际土壤溶液离子变化Rg．3IonchangesofsoilsolutionInrh lzosphereandnonrmzosphereotwheatlmgatedwith minedliedwater表3小麦播种前网袋内外土坯溶液离子含量TaMe3ionco ntentsofsoilsolutionInandoutthemeshsatkbefO TCwheatsowing注；l所列数值为平均值25自由度为4时：t。．0，－2．77 6；It。．01＝4604（2）K“在根际与非根际土壤中的含量随小麦的生长而明显降低， 且根际土壤中K”浓度的降幅大于非根际，出现K”的亏缺（图3）。（3）离子浓度随着小麦的 不断生长，在根际与非根际之间差异越来越大（表4）。二者表4小麦根际与非根际上观溶液离子 浓度比的动态变化之间差异主要取决于作物对该离子的吸收速度和体内累积量的多少。作物根际与 非根际土壤溶液中离子浓度的比率称谓离子在作物根际的富集强度。当富集强度小于1时，则发生 亘缺。从表4可以看出，小麦根际离于富集强度为K“＜O－＜一“。我们过去的试验结果（表5 ）表明，在小麦苗期和整个生育期，它对离子吸收量和平均吸收速度为K”＞O＞Na”，与小麦 根际离子富集强度顺序正相反。这说明，作物对离子的吸收量越小，吸收速度越慢，则离子在作物 根际的相对累积量越大。反之，则可能出现亏缺。表5小麦在非盐渍条件下离子的吸收五和吸收速 度2．3淋洗过程中小麦根际与非根际中离子的动态变化2．3．l根际与非根际离子迁移模式试 验结果表明（图4），随着淋洗水量的增加，根际与非根际中离子的迁移规律都符合休闲条件下土 壤盐分迁移的一般规律l“］。开始时，表层盐分的淋溶形成盐峰，随着盐峰下移，土壤发生脱盐 。图4淋洗过程中小麦根际与非根际土壤溶液离于变化Fig．4Ionchangesofso ilsolutionInrtUzosphereandnonrhizosphereotw heatdunngie肌hingpfpeess2．3．2根际与非根际离子迁移速度的差异 在淋洗过程中，离子在根际的迁移模式与非根际虽然相同，但由于根系的吸水对根际水分和离子的 迁移可能造成滞留，根际离子的迁移速度比非根际慢。表6表明，淋洗后，根际离子浓度的降低率 明显小于非根际。表6淋洗了土坯溶液浓度的降低李2．3．3不同离子迁移速度的差异灌溉水的 CI一、S财浓度（mol）是按l：l配制的。而实测浓度CI一为0．glcmol／L，S O：为0．98cmol／L，CI－／SO：之比为0．93，总含盐量为1．989／L。由 于SO；一与Ca’“的亲合力大于CI－，SO；一在土壤中迁移受到CaCO户的Ca’”和 土壤吸收复合体中Ca’”的牵制，移动速度比CI慢。图5表明，在淋洗过程中，不论是根际还 是非根际，土壤溶液中SO：一的浓度都大于CI－。随着淋洗水量的增加，M者的差异越来越大 。说明在淋洗过程中CI的迁移速度比SO：快。土壤中CI一与SO：淋出量的测定结果（表对 表明，O一的淋出量大于＊q。这与O的迁移速度比＊O片快相一致。l根际CI－2非根际CI －3根际SO：4非根际SO：图5淋洗过程中小麦根际与非根际土壤溶液中CI一、SO？一的 变化Fig．5CIandSirchangesofsoilsoluhonInrtUzos phereandnonrmzosphCreofwheatdunflgleactungp fbeess表7土壤中CI一与SOZ的淋出五Table7CIandSOlie。bedo utfromsoil3结论1．在田间条件下，休闲地土壤的盐分主要集中于表层，而种植作物 的土壤盐分主要累积于根层。2．在矿化水灌溉过程中，CI一、SO4、Na”、Ca‘”、M g’”在小麦根际富集，而K”则亏缺。随着小麦的生长，根际与非根际土壤溶液中离子浓度的差 异越来越大。离子在作物根际的富集和亏缺与作物对离子的吸收量和吸收速度有关。3．在淋洗过 程中，根际和非根际土壤溶液中离子含量随淋洗水量的增加而降低。根际土壤溶液中离于浓度的降 低率明最小于作根际。不论是在根际还是非根际，CI的淋出量都大于soj。土壤-作物根际系 统中离子的迁移@李加宏$中国科学院南京土壤研究所!南京,210008@俞仁培$中国科学 院南京土壤研究所!南京,210008土壤-作物根际系统;;离子;;迁移本文通过田间对比 和温室根际试验，研究不同条件厂土壤-作物根际系统中离子的迁移规律。结果表明，田间条件下 ，休闲地（裸露土壤）的盐分主要集中于表层，而耕作土壤的盐分集中于作物根层。在矿化土灌溉 过程中，CI-、SO、Na+、Ca(2+)，Mg(2+)在小麦根际富集，K+则亏缺。随 着小麦生长，根际与非根际土壤溶液中离子浓度的差异越来越大。离子在作物根际的富集和亏缺与 作物对离子的吸收量和速度有关。在淋洗过程中，土壤溶液中离子含量随淋洗水量的增加而降低。根际土壤溶液中离子浓度的降低率明显小于非根际。但二者的Cl-淋出量都大于SO。1陈德明,俞仁培.作物相对耐盐性的研究.I.大麦和小麦不同生育期的耐盐性。土壤学报,1995,32(4)414-422
2.陈德明,俞仁培。作物相对耐盐性的研究II.不同栽
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