土壤板结的主要原因范文

关键词设施蔬菜；大棚；土壤障碍；改良措施

中图分类号S156文献标识码B文章编号1007-5739（2014）17-0251-02

近年来，淮北市各级政府大力发展设施蔬菜生产，促进农民致富奔小康，先后出台了一系列优惠政策，鼓励农户发展保护地蔬菜生产，然而随着种植年限的增加，设施蔬菜大棚土壤障碍有逐年加重的趋势，影响着蔬菜产业的健康发展。设施蔬菜连作造成土壤养分匮乏和比例失调，导致蔬菜产量低、品质差、病害严重[1-3]。要解决设施蔬菜土壤的连作障碍，需要采取多措并举，综合治理的方法。

1设施蔬菜大棚土壤障碍产生的原因

1.1土壤盐害

表现：地表出现白色的结晶物，特别在土层干旱和大棚休闲期易发生，个别严重的地块出现青霉和红霉，为磷、钾过剩所滋生的微生物。

原因分析：一是大棚设施的特定环境容易导致盐害。盖膜时间较长，少有雨水冲刷，并且温度高，土壤水分散失较多，有利于盐分累积。二是盲目施肥导致土壤盐害的形成。农民对大棚蔬菜种植中肥料的施用技术掌握不全面，主要表现为偏施某一种肥料或是盲目增施化肥，我国化肥利用率在20%左右，氮肥的利用率一般为30%～50%，磷肥的利用率一般为10%～25%，钾肥的利用率一般在40%～70%。化肥施入土壤以后，一部分被作物吸收，大部分则随水流失或被土壤固定，被土壤固定的盐和地下水上行导致的返盐，造成了土壤的积盐现象。三是土质黏重，土质黏重则保肥性强，养分流失少，特别是在大棚内无雨水淋湿，肥料用量比露地栽培大，长期耕作后加重了土壤盐化。尤其是连作土壤年复一年，土壤障碍有增无减[4]。

1.2土壤板结

表现：大棚土壤表层形成片块状、土壤黏重、透气性差、渗水慢，土壤团粒结构遭到严重破环，多出现在种植多年的蔬菜大棚中。

原因分析：一是过量使用化肥。科学合理地使用化肥能提高作物的产量，改善农产品的品质，但过量使用，不仅不利于改善作物品质，而且还会破环土壤的团粒结构造成土壤板结，使土壤表层形成板、块状结片，影响土壤的通透性。二是优质有机肥投入量少。改良土壤、培肥地力的土壤有机质含量不高，更新缓慢所致。三是大水漫灌破环了灌溉行土壤团粒结构，土壤板结，通气、透水性能变差。四是栽培管理期间的活动，如整枝、打杈、喷药、施肥、采收等，操作行土壤被踩压、踏实，是造成土壤板结的重要原因之一。

1.3土传病害

表现：蔬菜大棚中，由于土地连年种植，其中的病原菌基数大，因此病原菌容易侵染大棚作物的根系，导致作物发生根腐病、枯萎病等病害。

原因分析：大棚小气候环境下，大棚复种指数高，连作较为普遍，使各种病原菌易在土壤表层大量集聚。此外，冬季大棚保温设施为病原菌安全越冬提供了有利条件，造成病原菌迅速生长繁殖。

1.4土壤养分元素失调

表现：土壤营养元素比例失调，肥料利用率偏低，整体肥力水平低。

原因分析：一是氮、磷、钾施用比例不协调。由于受习惯及传统的影响，有的菜农偏施氮肥或含磷量高的复合肥，导致土壤氮、磷含量偏高，钾元素以及其他元素缺乏。同时，过量不平衡施肥造成土壤盐积累和硝酸盐污染。硝酸盐在人体内易转变成致癌物，危害人们的健康。二是施肥量大，结构不合理。多数菜农过量投入化肥，认为施肥量大可以获取高产量和经济效益，造成大量元素富余。三是许多菜农偏施氮、磷、钾肥而对微肥重视不够，施用量少或不施，从而诱发各种病害，如芹菜茎裂病、番茄脐腐病等。

2大棚土壤障碍改良措施

2.1减轻土壤盐害

2.1.1合理施肥，科学使用土壤改良剂。确定适宜的肥料养分配比与科学施用量，根据土壤养分分析及肥料试验结果进行施肥量调整。对施肥方式进行改良，化肥与有机肥混合作基肥深施，严格控制追肥用量，可采取滴灌技术或者根外施肥，从而有效降低土壤中的硝酸盐浓度[5]。

2.1.2生物降盐。在大棚进行不同作物的轮作，可以选择玉米、大葱、绿豆、苜蓿、茼蒿、小白菜等作物吸肥能力强、种植生产速度快的作物，于温室夏季高温休闲期种植，可作青饲料。注意不能耽误下茬蔬菜种植，必要时应当进行拔除。

2.1.3淋雨和深翻。夏季揭开大棚覆盖的薄膜，利用雨水的冲刷作用，降低盐分。深层土壤的含盐量少于表层，因此为稀释耕层土壤盐分，还可以利用休闲期进行深翻，使表层与深层土壤充分混合。

2.1.4增施有机肥和生物菌肥。通过有机肥的施用可以保持土壤肥力，将作物秸秆、畜禽粪便等充分腐熟后施用，可以利用其微生物作用增加土壤活性物质，起到降盐作用。生物菌肥能改善土壤的理化特性，促进有机质的分解和转化，从而有效地降低土壤次生盐渍化[6]。

2.2改善土壤板结

2.2.1增施优质有机肥料。有机肥料的使用应当注意有机质的含量问题，因为只有高有机质含量的有机肥料，才具有培肥地力，改良土壤的效果，而含氮量高的有机肥料改良土壤效果不十分明显。

2.2.2实行秸秆还田。秸秆包括小麦秸秆、粉碎的玉米秸秆等都是较好的有机肥资源，其有机质含量高，改良土壤的效果非常明显。一般在作物定植前20～30d，平均施用秸秆15t/hm2左右，灌足水、盖上地膜、盖严大棚薄膜、闷棚，既具有良好的改良土壤的效果，又能有效地消除大棚土壤的次生盐渍化。

2.3调节土壤养分元素

2.3.1推广施用生物肥料，增加有机肥料施用量，加快培肥地力。增施生物肥料，有助于土壤中的营养元素肥效的提高，促进蔬菜吸收土壤中的营养元素，从而减少化肥使用量。由于施肥不合理，部分大棚土壤表层盐分积累严重，土壤氮、磷、钾含量较高，作物生理缺素增多，致使产生肥害和土壤障碍。增施机肥料可以增加土壤中有机质的含量，提高土壤保肥、供肥能力，合理增施解钾菌类肥、固氮菌肥、解磷菌类肥、根瘤菌肥或其复合肥，可以为稳产高产奠定基础。

2.3.2平衡高效施肥。根据蔬菜产量、土壤肥力、不同肥料元素利用率等确定适宜施肥量，以进行平衡施肥。若氮肥过量，分解后产生铵离子过多时，会影响作物对钾、钙、镁的吸收，造成养分吸收不平衡，作物生长受到伤害。同时，氮肥用量过大，容易造成蔬菜体内硝酸盐积累，使蔬菜品种下降。钾肥用量少，植物抗逆性差，病虫害严重。最好是氮、磷、钾配合施用，充分发挥交互作用，减少生理病害的发生。

2.4减少土传病害

2.4.1改进栽培方法。适当增施磷、钾肥，避免偏施氮肥，提高作物抗病性，在作物生长中后期喷施叶面肥2～3次，结合施药进行。合理密植，降低地面湿度，改善作物通风透光条件；避免大水漫灌小水勤浇，深沟高畦栽培；拔除病株，清洁田园，在病穴内撒施石灰。

2.4.2采用嫁接苗与选用良种。嫁接能很好地防止土传病害的发生。据试验，嫁接后西瓜、黄瓜、西红柿、茄子病害发生率为0，而未嫁接的西瓜种植3年的发病率为90%，黄瓜种植3～5年发病率为30%～50%。

2.4.3实行轮作。为有效预防土传病害的发生，应采取合理轮作的措施，尤其是水旱轮作，是防治土传病害经济有效的措施。

2.4.4土壤消毒。一是高温消毒。50℃以上高温，即可杀死大部分病菌。将土壤翻耕后盖上地膜，再封闭棚膜。二是大水浸泡。空闲季节，在大棚内堵水，使得土壤浸泡在水中，尤其是长时间的浸泡，消毒效果明显。三是石灰消毒。石灰既可杀菌又可中和土壤的酸度，方法是在翻耕前撒施石灰粉750～1500kg/hm2，再翻耕。四是药剂消毒。防治真菌性病害可选用30%土菌消500～800倍液、50%敌克松600倍液、5%井冈霉素水剂500～800倍液淋施土壤。还可用根腐宁或恶霉灵500～1000倍液淋施土壤或按45～75kg/hm2拌适量的细土均匀撒施。防治细菌性病害可选用88%水合霉素1000倍液、72%农用链霉素3000～5000倍液或络氨铜适量淋施土壤。

3参考文献

[1]周岩，武继承.土壤改良剂的研究现状、问题与展望[J].河南农业科学，2010（8）：152-155.

[2]李彰，熊瑛，吕强，等.微生物土壤改良剂对烟草生长及耕层环境的影响[J].河南农业科学，2010（9）：56-60.

[3]史玉淼，李静.盐碱土壤改良技术措施[J].现代农业科技，2014（7）：261-263.

[4]汪瑞清，肖运萍，魏林根，等.土壤改良剂对红壤性低产地的应用效果比较研究[J].江西农业学报，2011（3）：75-77.

土壤板结的主要原因范文

[关键词]土壤重金属；样品前处理

中图分类号：TP65文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）10-0075-01

1前言

对样品进行化学检测之前要进行一定的处理，是样品进行化学分析中最为基础操作步骤。因化学分析在技术要求最后的检测试样大多是以液体状态的存在，且对样品进行前处理对整个化学分析产生重要影响，所以样品前处理工作也是整个化学分析的重要步骤。并且，因操作人员在操作手段上存在一定差异，所以要求在技术处理上要严格按照操作步骤进行。虽然有时候对同一个样品进行相同技术的处理，且在方法以及手段等方面基本相同，但是其所获得的结果也会存在一定差异。因此，如何能对土壤中重金属检测中的前处理技术更好的得以确认，且在处理中尽量减少对样品检测结果的负面影响，则是本文所要探讨的问题。

2目前国标中对土壤重金属检测的前处理方法

国标中目前对土壤中重金属检测的样品前处理方法，主要有开放式的电热板法和密闭的微波消解法。

2.1电热板法

长期以来，我国对土壤重金属的全量消解以盐酸--硝酸--氢氟酸--高氯酸为酸解体系、电热板加热为手段的电热板法为主的前处理方法。此方法土壤样品消解的时间长，效率低；酸试剂种类多，用量大。消解过程繁琐，操作上稍有不慎，便会造成待测元素损失严重，导致实验失败。因为是开放式消解，也容易引入外源性污染；试剂种类多、用量大同样会引入更多的干扰因素。电热板加热时间长，耗能高，且加热不均匀，导致各样品消解液温度不同，造成消解和赶酸进程差异大。因为方法操作和注意事项的繁多，导致样品消解需要分析者全程值守，耗费人力且对人身健康造成严重威胁。此方法的优点在于前期投入的沉没成本低，比较经济，易于大面积推广。

近年来，因为机械自动化的发展，市场上出现一种“土壤全自动消解仪”的新仪器，其宣称实现了加酸、加热、赶酸和定容的全自动化，解放了人力。在笔者的实际使用中，发现因其使用石墨槽加热，所以加热均匀，效率有所提高；消解过程自动化程度高，但也并非能够实现真正的无人值守，依然需要在实验人员的监控之下。此仪器的本质是电热板消解法的优化和改进，除减少了一部分人力外，对检测数据的重现性和准确性并无明显的改善，它相对传统电热板法的积极现实意义在于提高了对实验室工作人员的健康保障。

2.2微波消解法

微波消解法是样品和酸解试剂在密闭的消解罐内，采用微波加热加快消解速度的前处理方法。从加热原理来看，电热板法是热传导方式加热，属于外部加热；微波加热是极性分子吸收微波后，发生高频往复运动产生内部摩擦、碰撞的内加热，加热速度快且均匀，能耗低。因为消解过程在密闭的消解罐内进行，所以理想状态下，试剂不挥发到外部，在内部回流循环使用，同时加热后消解罐内产生高温高压的条件，增强了试剂对样品的溶解和氧化的能力，极大的加快样品的消解速度。在酸解体系上，微波消解法一般采用王水/逆王水；王水/逆王水-浞酸；硝酸-氢氟酸加高氯酸。前两种算解体系，如果有机物含量比较多，可以同时加入适量的过氧化氢需要增强氧化能力；电热板法所需要的高氯酸，因其易爆性，并不建议用于微波消解过程中。笔者认为有氢氟酸的酸解体系更具有广泛的适用性。

相对电热板法，酸试剂的种类和使用量明显减少，消解时间明显缩短，效率显著提高。密闭的消解体系同样减少了元素损失和外部污染机会，提高了检测数据的重现性和准确性，同时微波消解过程的密闭和全自动化，真正实现了其过程的无人值守。微波消解后在赶酸步骤上，如果配合石墨槽加热赶酸，那么效率将会再次得到提高。

总结以上两种方法主要优点和缺点的对比（表1）：

3结论

通常对土壤进行重金属检测之前要对样品进行前处理，只有在前期处理技术得以完善，才能有效保证将不利因素对分析结果的负面影响降到最低程度。采取不同的前处理方法对实际检测的结果能够产生直接影响，因此在选择方法之前要对所要检测的重金属元素性质和状态等进行考虑，以判断采用合理的消解方案。

通过对土壤的前处理方法的分析和实践，笔者认为微波消解法效果好，节能环保，且能更好的保障工作人员的人身健康，值得优先考虑和推广。无论何种消解方法都应该向更高水平方向所演变。从目前的人工方法为主，向安全高效的智能方向发展，则是我国环境监测今后的发展方向。

参考文献

[1]环境保护部《土壤和沉积物金属元素的测定王水提取/电感耦合等离子体质谱法》.HJ803-2016.

土壤板结的主要原因范文篇3

关键词：辐射板土壤热泵露点控制

0前言

辐射板利用对流和辐射方式供冷供热，室内温度分布均匀，垂直温差下降到3℃[1]，热舒适性高；室内无运转部件，宁静宜人；设在楼板、墙体等建筑结构中的盘管可使结构承担蓄能作用，室温波动小。技术先进，是一种新型空调系统。

土壤热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术。它是一种节能、对环境友好的绿色空调设备，符合可持续发展的要求[2]。近几年来，随着房地产业的发展，别墅市场迅速拓展。在别墅区内，土壤热泵的地下换热管可布置在花园、草坪、车库等的下面，而不影响地面空间的使用。因此，从户式家用空调的角度上看，土壤热泵与辐射板有机的结合，是别墅空调系统的一个优秀的方案。鉴于辐射板在应用方面有诸多独特之处，本文着重介绍与之相配的土壤热泵的工作原理及性能特点等。

1工作原理

1.1系统设计概况

辐射板离不开空气系统，这是因为一方面要提供最少的室外空气以保证室内空气品质，另一方面，要对室内空气进行空气除湿，以防止辐射板结露[1]。

从系统功能上分，辐射板夏季只负担室内的显热负荷，湿负荷则由回风处理；冬季辐射板提供整个室内的热负荷。任何季节，辐射板均不负担新风负荷。

机组如何满足上述要求，目前有不同的方法，以夏季为例。方案一：制冷机提供7℃左右的冷冻水，一部分直接送入新风机，对经过除湿后的室外新风冷却降温，送入室内；另一部分，进入板式换热器，交换出高温冷冻水送入辐射板。方案二：制冷机提供7℃左右的冷冻水，一部分直接送入新风机，另一部分通过三通阀与回水混合后送入辐射板。本文介绍的土壤热泵采用两套制冷系统。同上述两方案相比，有如下优点：

供冷时机组直接提供高温冷冻水，无需二次换热，提高整机效率。

新风、辐射板采用不同制冷系统，分工合作，独立性强，可满足不同季节的性能要求。

1.2机组的主要功能

机组工作原理图见图1。从图示虚线部分，大致可将机组分为两部分：主机，夏、冬季启动，向辐射板提供冷、热水；新风机，带有独立的热泵系统，对新风或回风进行适当处理，以满足不同季节的工作要求。室外侧水泵两系统共用。室内设温湿度传感器，用于检测空调房间干球温度及相对湿度。并通过编程计算出房间的露点温度。新风阀和回风旁通阀随着室内露点温度的变化而做出相应的动作。

该土壤热泵机组可四季运行，保持室内舒适、健康的空调环境。

图1机组工作原理图

1、新风阀2、回风旁通阀3、热回收器4、排风机5、送风机6、翅片换热器7、四通换向阀8、压缩机9、气液分离器10、室外侧换热器11、双向过滤器12、双向热力膨胀阀13、膨胀水箱14、室内水泵15、室外水泵

1.3不同季节的工作状态

土壤热泵机组共设三种工作模式：制冷、制热、通风。

夏季：主机负担室内冷负荷，通过辐射板向房间供冷；新风机负担新风负荷以及为避免地（顶）板结露的除湿负荷。因此制冷模式下，新风机的运行分为新风模式和除湿模式。

辐射板供冷时，如果室内侧露点温度高于设定要求，为防止地板或顶板结露，新风机工作于除湿模式。除湿时，新风机的制冷系统运转，室外新风阀关闭，室内回风的旁通阀打开，排风机工作，送风机运转，室内空气不断循环，经翅片换热器（蒸发器）除湿降温，向房间输入低含湿量的空气，逐渐降低室内的空气露点温度。

当室内露点温度满足运行要求时，新风机工作于新风模式。室外新风阀开启，室内回风的旁通阀关闭，送、排风机开启，新风机的制冷系统运转。室外新风经热回收器初次降温后，由送风机经翅片换热器（蒸发器）降温后送风室内；室内部分空气经热回收器吸热后，由排风机排至室外。进、排风量大致相当，维持室内适当的正压。

在供水温度不引起室内顶板结露的范围内，主机压缩机启动，由室内水泵不断将冷量输送到辐射板。

冬季：主机负担室内热负荷，通过辐射板向房间供热；新风机负担新风负荷。

土壤热泵制热时，室内、外侧水泵首先启动，主机压缩机启动，四通换向阀换向，压缩机排气进入室内换热器（冷凝器），将从土壤中吸收的热量散出，由水泵送至房间内的辐射板，均匀地向室内供热。

新风机启动时室外新风阀打开，室内回风的旁通阀关闭，压缩机启动，四通换向阀导向，压缩机排气进入翅片换热器（冷凝器），将从土壤中吸收的热量散出。室外的低温空气经热回收器换热升温，由送风机升压，经翅片换热器（冷凝器）加热，送进室内；部分室内空气经热回收器散热后，由排风机排至室外。另外可应用户要求，在送风侧设加湿器，湿度传感器设回风处，当室内空气干燥，相对湿度低于设定值时，加湿器自动启动，制出蒸气送入室内送风管路中。

春秋季：该季节气温适宜，机组以纯通风的方式向室内提供清新的空气，同时将部分室内空气排出。机组的两部分制冷系统及水泵均不起动。

2技术特点

2.1房间露点温度控制方案

采用辐射板系统，夏季供冷时，以下三种情况房间内易结露：

机组初次启动，室内空气干球温度高，相对湿度大，露点温度明显偏高。

机组运行过程中，某些意外情形出现，如大批客人突然来访或开启了产湿量大的设备。

舒适性空调夏季室内空气设计干球温度24-28℃，相对湿度40-60%，露点温度9.5-19.5℃。辐射板供水温度依负荷不同设定在14-20℃。夏季炎热时，冷负荷增大，需降低辐射板的供水温度。这二者之间，存在供水温度过多低于露点温度的情形。

机组的干球温度、相对湿度传感器设在房间内，自动计算室内露点温度tdew，实时监控，实现互动。考虑除湿速度、制冷机的容量等方面，本设计采用室内回风循环除湿的方案。当tdew高于设定值时，除湿系统启动，快速地降低室内的露点温度；并根据室内露点温度，自动调节，使辐射板内循环水温度不低于室内的露点温度，以保证供冷区域不出现凝露现象。

2.2新风换气机的功能

无新风的空调系统，室内空气污浊，身体的种种不适常会发生。如果主机不启动，土壤热泵机组相当于一台新风换气机。它有如下特点：

新、回风过滤功能。机组配有不同的过滤器可有效阻止灰尘或有害物进入室内。

热回收功能。热回收器采用欧洲先进技术，热回收效率高。

变化的新风量。夏冬季节，新风的负荷大，采用满足卫生要求的最小新风量；而在春秋季节，大风量送、排风，消除室内余热。类似于中央空调的风量控制方式，节能、舒适。

适宜的送风温度。新风机配带热泵系统，夏季向室内提供凉爽的新风；冬季新风变暖送入室内。

2.3高效、节能

2.3.1辐射板

辐射板同风机盘管相比，传热面积大，室内供回水平均温度同室温的温差较小。

供冷时辐射板采用高温冷冻水，同风机盘管所需的低温冷冻水相比，机组的蒸发温度升高，制冷量增大，压缩机的COP可提高20%。

2.3.2土壤源

由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度。土壤热泵冬季将大地中的低位热能提升对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用。

与风冷热泵相比，主要有两点优势：

土壤热泵冬季无需除霜。除霜过程损失热泵相当的能量。冬季土壤热泵室外进出水温度基本维持在零度以上，如果低于零度，可适当充注防冻剂。

土壤热泵受环境温度的影响小。风冷热泵当冬季室外温度较低时，机组的蒸发温度较低，制热系数就随蒸发温度下降而下降，而此建筑物对供热的需求却增大，造成室内空调温度无法维持[3]。土壤热泵当冬季室外温度较低时，地下温度并未达到最低，可有利地错过负荷高峰期。

2.3.3输送系统

机组内输送部件（风机、水泵）的耗功约占整机功率的20%。但这些部件工作时间长，针对这种情况，首先选用节能产品；另外在自控方面采取相应措施，如室外水泵与压缩机联动等，有效地降低机组运行费用。

2.4建筑美观、环境保护

系统没有屋顶设备，也就没有屋顶承重、修饰或挡光的问题，建筑整体美感也得到了很好的保持[4]。

供热时省却了锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省却冷却塔，避免冷却塔噪音及热污染，使环境更加洁净优美。

2.5远程控制

辐射板热稳定性好，但启动时，有一定的延迟性，室内温度需2-3小时趋于稳定。机组配有远程控制，用户可使用电话拔号，异地操作，提前开启机组，预冷、预热房间。

2.6全年运行，减少投资

机组从功能上可分为两部分：一台热泵主机，用于向室内供冷（热）水；一台新风换气机，并设热泵系统，既可用于除湿，也可用于通风换气。一年四季，机组可以在不同的模式下运行，为客户营造清新、舒适的室内环境。二者有机的结合，节省用户的二次投资，又减少宝贵的安装空间。

3结束语

本文介绍了应用于辐射板系统的土壤热泵机组工作原理、性能特点等。该机组属于土壤热泵的分支，专门用于辐射板系统。

它作为室外系统——绿色环保节能的土壤源与室内系统——舒适节能的辐射板的有机连接，充分发挥室内、外系统的优势，追求锦上添花的效果；并且针对辐射板供冷的独特性，机组设置除湿循环，开发了除湿控制程序，以满足辐射板正常工作的要求。机组引进新风系统，提升了室内空气品质。

应用于辐射板系统的土壤热泵机组已在北京王府家园别墅内成功运行多年，机组的季节性能系数高，仅制热一项，与燃油炉相比，至少可节省一半的费用；夏季室外干球温度37℃，室内依然保持24℃，舒适宜人；客厅铺设大理石地面，无凝露现象。地下换热管运行稳定。不少专家前去参观、指导，其运行效果受到一致好评。

参考文献

1赵育根，李强民.建筑热能通风空调，1999，1（18）：30~32

2魏唐棣，胡鸣明，丁勇等.暖通空调，2000，1（30）：12~14