土壤pH和SO42-含量对设施菜地土壤障碍强还原处理修复的响应

设施蔬菜地常面临硫酸根(SO42-)累积等次生盐渍化问题.强还原土壤消毒方法(Reductive Soil Disinfestation,RSD)能够有效改良退化土壤,但RSD处理过程中SO42-转化产物及RSD对次生盐渍化的长期改良效果尚不清楚.为探究土壤初始pH和SO42-含量对RSD处理过程中SO42-去除效果、转化产物及种植作物过程中土壤理化性质的影响,设置 5 个处理:无处理对照、淹水+紫花苜蓿粉(RSD)、RSD+石灰调节土壤pH至7.30、RSD+SO42-(添加量为4000 mg·kg-1)、RSD+石灰+SO42-(同上),处理结束后盆栽种植二茬黄瓜(Cucumis sativus L.),每个处理3个重复.结果表明,RSD处理后,土壤pH显著升高,EC值降低,土壤可溶性SO42--S含量降低了 330-728 mg·kg-1,未施和施用SO42-处理可溶性SO42-含量分别降低了 83.6%-93.3%、35.0%-42.1%.未施SO42-处理中土壤总硫和SO42-沉淀含量基本不变,吸附态SO42-含量略有降低,表明减少的SO42-主要转化为有机态硫,且施用石灰提高土壤pH可促进SO42-转化为有机硫.土壤在晾干和后续种植作物过程中,RSD处理转化的有机硫再次矿化为SO42-,导致土壤盐分回升和pH值降低.种植一茬黄瓜后,各处理SO42-含量已上升至处理前水平.同时,RSD处理后由于NO3-的完全脱除土壤面临缺氮风险,种植过程中施用了大量铵态氮肥,导致土壤进一步酸化和次生盐渍化.种植两茬黄瓜后,各处理土壤pH值降低了2.02-2.36,EC值增加了0.201-0.233 mS·cm-1.综上,对于SO42-初始含量高的土壤,由于有机硫迅速矿化,RSD处理后土壤将面临盐分回升及再次盐渍化风险.RSD处理后应选用合适的肥料品种结合科学施肥方式,以维持RSD处理对土壤次生盐渍化的长期改良效果.