土壤pH和SO42-含量對設施菜地土壤障礙強還原處理修復的響應

趙旭麗，姚宇闐，陳超，黃新琦，孟天竹*

1.河海大學農業科學與工程學院，江蘇 南京 210098；2.江蘇省沿海開發集團有限公司，江蘇 南京 210000；3.南京師范大學地理科學學院，江蘇 南京 210023

蔬菜生產在中國農業和國民經濟中占有十分重要的地位。2018年中國蔬菜種植面積為2.044×107hm2，約占農作物總種植面積的12.3%，蔬菜成交額達7420億元（中華人民共和國國家統計局國家統計局，2019）。為獲得更高經濟效益，設施蔬菜地在種植過程中往往施用過量化肥，導致土壤在種植2－5年后出現嚴重酸化和次生鹽漬化等退化現象（Shi et al.，2009；Shen et al.，2016）。研究表明，設施土壤年均氮肥施用量超過4000 kg·hm-2，遠超植物所需，且土壤中硝態氮（NO3-）平均含量是普通農田土壤的21.2倍（Yu et al.，2010；Li et al.，2019）。值得注意的是，伴隨氮、磷、鉀肥料施入土壤的硫酸根（SO42-）被作物吸收利用率低，因此，SO42-也是導致設施土壤次生鹽漬化的主要鹽基離子之一（Eriksen，2005；Meng et al.，2015）。一般而言，設施蔬菜地土壤中SO42-含量在100－1000 mg·kg-1（Huan et al.，2007；Meng et al.，2015），但在SO42-累積嚴重的土壤中其含量可高達近4000 mg·kg-1（Cho et al.，2011；Jo et al.，2012）。SO42-過量累積會直接造成鹽脅迫導致作物生長受抑制（余海英等，2006）。

強還原土壤消毒方法（Reductive Soil Disinfestation，RSD）通過向土壤中施用易分解有機物料、淹水、覆膜的手段，能夠在短期創造強還原環境殺滅土壤病原菌，提高土壤pH，去除土壤中累積的NO3-，緩解次生鹽漬化，從而起到有效改良退化土壤的效果（蔡祖聰等，2015）。前期研究結果表明，RSD處理能夠有效降低土壤SO42-含量，減少的SO42-主要轉化為其他硫形態保留在土壤中，但RSD過程中SO42-的轉化產物及處理后種植作物過程中其他硫形態是否會再次轉化為SO42-尚未有確切結論（Meng et al.，2015）。在有機碳和可利用氮含量充足的條件下，SO42-可被微生物固定為酯鍵硫或碳鍵硫（Tavakoli et al.，2017）。厭氧條件下，SO42-能夠被硫酸鹽還原菌（sulfate-reducing bacteria，SRB）還原為硫化氫（H2S）從土壤中脫除。因此，RSD處理過程中施用大量易分解有機物料并創造的強還原環境，或將土壤中累積的SO42-固定為有機硫或轉化為H2S。Al-Zuhair et al.（2008）研究表明，相較于酸性環境，SRB在中性條件下生長迅速且活性更高，對于環境中SO42-的去除效果更好。同時，提高土壤pH可促進有機物質降解（Curtin et al.，1998），或促進SO42-的同化作用。因此，RSD過程中施用石灰調節土壤pH至中性或將提高SO42-的去除效率。

值得注意的是，目前關于RSD處理土壤理化性質變化的研究主要聚焦于處理過程中的變化，對處理后種植作物過程的土壤理化性質變化情況關注甚少。RSD處理后的設施土壤恢復種植后，由于化肥的過量施用或將導致土壤再次面臨次生鹽漬化和酸化風險。此外，在RSD處理過程中，轉化為非揮發性硫化物的SO42-，在后續種植過程中有再次轉化為可溶性SO42-的可能，導致次生鹽漬化加劇。土壤非生物環境是植物和微生物賴以生存的基礎，因此，RSD處理土壤恢復種植后理化性質變化將直接或間接影響作物健康。

綜上，明確RSD處理過程及種植作物過程中土壤理化性質變化，尤其是土壤中SO42-含量及其轉化產物含量的變化，對于評估RSD處理對土壤次生鹽漬化長期改良效果及優化RSD處理方法具有理論和實際應用價值。本試驗選取退化嚴重的設施蔬菜地土壤，在RSD處理前添加石灰和硫酸鉀（K2SO4）調節土壤pH和SO42-含量，后期連續種植2茬黃瓜，研究土壤初始pH和SO42-含量對RSD處理過程中SO42-去除效果、轉化產物及種植作物過程中土壤主要理化性質的影響，初步探究RSD處理對土壤次生鹽漬化的長期改良效果及其影響因素。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試土壤采自江蘇省南京市橫溪鎮（31°43′N，118°46′E）土壤嚴重退化的設施蔬菜大棚（6 m×70 m）。該大棚已連續種植作物3年，每年種植2－3茬作物，主要為西紅柿（SolanumlycopersicumL.）和黃瓜（CucumissativusL.）。2015年4月，黃瓜收獲后進行土壤樣品的采集。在大棚內隨機選取10個1 m×1 m的樣地采集土樣，間隔距離為10 m，采樣深度為0－20 cm。剔除土壤中的石塊和植物根系，過8 mm孔徑的篩，并將新鮮土壤混合均勻。測定土壤初始理化性質，具體如下：土壤含水量11.1%，最大田間持水量37.0%，pH 5.08，EC 0.56 mS·cm-1，NH4+-N 8.06 mg·kg-1，NO3--N 340 mg·kg-1，可溶性SO42--S 395 mg·kg-1，吸附態SO42--S 38.1 mg·kg-1，硫酸鹽沉淀（以S計）152 mg·kg-1，有機硫（以S計）40.5 mg·kg-1，總硫626 mg·kg-1。

RSD處理選取紫花苜蓿粉為有機物料，購于山東省濱州市無棣縣，60 ℃烘干后粉碎，過0.25 mm孔徑的篩。紫花苜蓿粉總碳含量為549 g·kg-1，總氮20.3 g·kg-1，總硫2.33 g·kg-1。

1.2 試驗設計

1.2.1 室內培養試驗

試驗共設置5個處理：無處理對照（CK）；淹水+紫花苜蓿粉（RSD0）；淹水+紫花苜蓿粉+石灰（CaO）（RSD1），石灰用量為1.10 g·kg-1（干土），調節土壤pH至7.30；淹水+紫花苜蓿粉+硫酸鉀（K2SO4）（RSD2），為創造高SO42-土壤環境，SO42-添加量為4000 mg·kg-1，即以S計為1333 mg·kg-1（干土）；淹水+紫花苜蓿粉+石灰+K2SO4（RSD3），石灰用量為1.10 g·kg-1（干土），SO42--S添加量為1333 mg·kg-1（干土）。紫花苜蓿粉添加量為9.35 g·kg-1干土，折合大田施用量為20 t·hm-2每個處理3個重復。

RSD處理具體操作為：稱取相當于6.00 kg干土質量的新鮮土壤，根據不同處理分別與紫花苜蓿粉、石灰和K2SO4充分混勻后裝入封口袋中，加入1800 mL蒸餾水至土壤最大持水量。除CK外，其余處理封口袋均密封，35 ℃條件下連續培養15 d，培養過程中定期補充CK處理蒸發流失的水分。培養15天后每個處理隨機選擇3個重復采集土壤樣品，采樣前充分混勻封口袋內的土壤，取一定量土樣（約500 g），測定土壤含水量、pH、EC、NH4+和NO3-含量、可溶性SO42-、吸附性SO42-、硫酸鹽沉淀和硫化物含量。將所有土樣晾干至田間持水量60%后過8 mm孔徑的篩，取一定量土樣（約500 g）過2 mm孔徑的篩，再次測定上述指標及總硫（TS）含量。

1.2.2 盆栽試驗

上述處理后的土樣中稱取相當于5.00 kg干土質量的新鮮土壤，裝入盆缽中。將事先培育好的黃瓜苗定植于盆缽中，每盆種植一株黃瓜，黃瓜品種為津春4號。種植過程中，水肥均一化管理，定期補充氮、磷、鉀肥。相較于田間種植，盆栽種植需提高施肥量以維持植物正常生長，施肥形態及用量見表1。種植60 d后，將盆缽中土樣過8 mm孔徑的篩后混合均勻，取約500 g過2 mm孔徑的篩，測定pH、EC、NH4+、NO3-、可溶性SO42-、吸附性SO42-、硫酸鹽沉淀、硫化物和總硫含量。稱取相當于4.50 kg干土質量的上述新鮮土壤，裝入盆缽中，種植第二茬黃瓜，種植過程中黃瓜出現缺肥癥狀，為保證其正常生長增加肥料施用量，施肥量見表1。由于第二茬黃瓜于秋冬季種植，受低溫影響，與第一茬相比生長緩慢，固延長種植時間。種植90 d后，將盆缽中土樣混合均勻后，采集土壤樣品約500 g過2 mm孔徑的篩，測定土壤pH、EC、NH4+、NO3-、可溶性SO42-、吸附性SO42-、硫酸鹽沉淀、硫化物和總硫含量。

表1 黃瓜種植過程中施用肥料種類和用量Table 1 Fertilizer type and quantity during the cucumber planting

1.3 樣品分析

不同無機硫形態測定：

水溶性SO42-含量：土壤用蒸餾水（土水質量比1::10）浸提，25 ℃、250 r·min-1震蕩30 min后，8000 r·min-1離心10 min，取上清液過0.45 μm 濾膜和C18柱后用離子色譜（Thermo Dionex ICS-1100，美國）測定濾液中SO42-濃度。

吸附性SO42-含量：將上述離心后土壤用0.016 mol·L-1KH2PO4溶液浸提（土水質量比1:10），浸提液處理和測定同水溶性SO42-。

硫化物和硫酸鹽沉淀含量：二次離心后的土壤樣品用10 mL蒸餾水洗入J-N蒸餾器（Reed et al.，1996），消化蒸餾瓶中加入2 mol·L-1鹽酸10 mL，微沸蒸餾30 min，氣體接收器中加入0.05 mol·L-1NaOH吸收HCl揮發性硫，待蒸餾完成后，加入2滴質量分數為30%的H2O2溶液，將吸收液中的S2-氧化至SO42-，過濾蒸餾器中的HCl消煮液。NaOH吸收液和HCl溶液用ICP-AES（Prodigy，Leeman，USA）分別測定其中硫化物（HCl揮發性硫）和硫酸鹽沉淀（HCl可溶性硫）含量。

總硫含量：土壤在60 ℃下烘干研磨過0.150 mm孔徑的篩，采用元素分析儀（Elementar，Vario MAX CNS，德國）測定。其他土壤理化性質測定參考《土壤農化分析方法》（魯如坤，2000）。

土壤pH：采集的土樣用蒸餾水（土水質量比1:2.5）浸提，采用DMP-2mV/pH計（Mettler S220，Switzerland）測定。土壤電導率EC：土樣用蒸餾水（土水質量比1:5）浸提，采用電導率儀（Kang Yi Corp.，中國）測定。

NH4+和NO3-含量：用2 mol·L-1KCl溶液浸提（土水質量比1:5）土樣，25 ℃、250 r·min-1條件下震蕩1 h后用定性濾紙過濾，用流動分析儀（Skalar，Breda，Netherlands）測定KCl浸提液中NO3-和NH4+的N含量。

1.4 數據分析

施石灰處理土壤pH初始值為土壤僅施石灰穩定2 h后測得的pH值，添加SO42-處理土壤初始SO42-含量為土壤原SO42-含量加施入的SO42-含量，其余土壤理化性質初始值即原始土壤性狀。

添加SO42-處理土壤初始總硫含量為土壤原總硫含量加施入的SO42-含量。

土壤有機硫含量用下式計算：

式中：

w(OS)——土壤有機硫-S含量（mg·kg-1）；

w(TS)——土壤總硫-S含量（mg·kg-1）；

w(IS)——土壤無機硫-S含量（mg·kg-1）。

土壤無機硫含量為不同形態無機硫含量之和，用下式計算：

式中：

w(IS)——土壤無機硫-S含量（mg·kg-1）；

——土壤水溶性SO42--S含量（mg·kg-1）；

——土壤吸附態SO42--S含量（mg·kg-1）；

——土壤硫酸鹽沉淀-S含量（mg·kg-1）；

w(S2-)——土壤硫化物-S含量（mg·kg-1）。

采用單因素方差分析（one-way ANOVA）與LSD檢驗進行處理間土壤理化和微生物學性質顯著性差異分析（P<0.05）。上述分析在SPSS 17.0軟件中操作。

2 試驗結果

2.1 土壤pH、EC、NO3-和NH4+含量變化

培養結束后，各RSD處理土壤pH與處理前相比均顯著升高（P<0.05）（圖1a），未施石灰的RSD0和RSD2處理中pH從初始的5.08分別上升至7.20和7.23，施加石灰的RSD1和RSD3處理中pH從處理前的7.30分別上升至7.61和7.71。土壤晾干后，各處理pH略有下降，但RSD處理土壤pH仍保持中性偏堿狀態，RSD0、RSD1、RSD2和RSD3處理pH分別為7.15、7.28、6.80和7.53，顯著高于CK。種植一茬黃瓜后，RSD0和RSD2處理土壤pH分別降至5.84和5.83，RSD1和RSD3處理分別下降至6.52和6.64，CK處理降至4.74；種植兩茬黃瓜后，RSD0和RSD2處理土壤pH降至4.90和4.87，RSD1和RSD3處理分別降至5.59和5.54，仍顯著高于CK處理（4.30）（P<0.05）。與初始EC值相比（0.56 mS·cm-1），培養結束后未加SO42-的RSD處理（RSD0和RSD1）土壤EC降至0.32－0.33 mS·cm-1（P<0.05）；添加SO42-的處理（RSD2和RSD3）土壤EC值則顯著增至0.82－0.84 mS·cm-1（圖1b）。土壤晾干后，各RSD處理EC值略有升高，RSD0和RSD1處理EC值分別為0.33和0.34 mS·cm-1，RSD2和RSD3處理EC值分別為0.86和0.85 mS·cm-1。種植一茬黃瓜后，各處理EC顯著增加，CK、RSD0、RSD1、RSD2和RSD3處理EC值分別為0.55、0.48、0.49、1.02和1.01 mS·cm-1。種植二茬黃瓜后，各處理EC進一步上升，RSD0和RSD1處理接近初始EC值。

圖1 培養和種植黃瓜過程中土壤pH、EC、NO3-和NH4+含量變化Figure1 Changes in pH,EC and NO3-,NH4+ contents in the soils with different treatments during the incubation and cultivation periods

培養結束后，各RSD處理土壤NO3-含量顯著降低，NH4+含量顯著升高（P<0.05）。NO3--N含量從初始的340 mg·kg-1下降至0.28－0.33 mg·kg-1（圖1c），NH4+-N含量從初始的8.07 mg·kg-1上升至31.0－41.3 mg·kg-1（圖1d）。土壤晾干過程中，RSD處理NO3-含量保持不變，NH4+-N含量顯著降低至18.5－24.9 mg·kg-1。第一茬黃瓜種植結束后，RSD處理NO3--N含量上升至23.5－37.0 mg·kg-1，NH4+-N含量下降至1.62－2.50 mg·kg-1，顯著低于CK處理NO3--N含量（385 mg·kg-1）和NH4+-N含量（7.13 mg·kg-1）（P<0.05）。種植二茬黃瓜后，由于增加施肥量，各處理NO3-和NH4+含量均顯著增加，RSD處理NO3--N含量上升至267－340 mg·kg-1，NH4+-N含量升至4.45－12.9 mg·kg-1，仍顯著低于CK處理NO3--N（448 mg·kg-1）和NH4+-N含量（72.4 mg·kg-1）（P<0.05）。

2.2 土壤不同硫形態含量變化

培養結束后，RSD0和RSD1處理可溶性SO42--S含量從初始的395 mg·kg-1分別顯著下降至64.9和26.5 mg·kg-1，RSD2和RSD3處理可溶性SO42--S含量分別從1728 mg·kg-1顯著下降至1123 mg·kg-1和1000 mg·kg-1（圖2a）（P<0.05）。RSD0、RSD1、RSD2和RSD3處理可溶性SO42--S含量分別降低了83.6%、93.3%、35.0%和42.1%，且施用石灰處理可溶性SO42-含量顯著低于未施石灰處理。土壤晾干后，RSD0和RSD1處理可溶性SO42--S含量分別上升至167 mg·kg-1和211 mg·kg-1；RSD2和RSD3處理可溶性SO42--S含量分別上升至1433和1231 mg·kg-1，RSD3處理顯著低于RSD2（P=0.01）。種植一茬黃瓜后，RSD0和RSD1處理可溶性SO42--S含量分別上升至334 mg·kg-1和376 mg·kg-1，與CK處理相近（347 mg·kg-1），RSD2和RSD3處理可溶性SO42--S含量分別上升至1649 mg·kg-1和1658 mg·kg-1（P<0.05），接近其初始值。種植第二茬黃瓜過程中，各處理可溶性SO42-含量基本保持不變，CK、RSD0、RSD1、RSD2和RSD3處理SO42--S含量分別為301、316、350、1652和1645 mg·kg-1。整個試驗過程中，所有處理土壤可溶性SO42-含量與EC間呈顯著正相關關系（圖3）。

圖2 培養和種植黃瓜過程中土壤可溶性SO42-、吸附態SO42-、硫酸鹽沉淀、有機硫和總硫含量變化Figure 2 Changes in SO42-,adsorbed SO42-,sulfate precipitate,organic sulfur and total sulfur contents in soils with different treatments during the incubation and cultivation periods

圖3 整個過程中土壤可溶性SO42-與EC間的相關關系Figure 3 The correlation of soil soluble SO42- and EC in all treatments during the whole experiment

與初始值相比（38.1 mg·kg-1），處理結束后，RSD0和RSD1處理吸附態SO42-含量顯著下降至16.0－17.0 mg·kg-1；由于K2SO4的施入，RSD2和RSD3處理吸附態SO42--S含量顯著上升至86.6－87.7 mg·kg-1（圖2b）（P<0.05）。土壤晾干過程中，各處理吸附態SO42--S含量基本保持不變。種植一茬黃瓜后，RSD0和RSD1處理吸附態SO42--S含量上升至44.4－50.7 mg·kg-1，與CK含量相近（53.5 mg·kg-1），RSD2和RSD3處理吸附態SO42--S含量進一步升至139－148 mg·kg-1（P<0.05）。種植二茬黃瓜后，各處理吸附態SO42-含量略有下降。RSD處理和晾干過程中，各處理硫酸鹽沉淀（以S計）含量基本保持不變，為144－184 mg·kg-1（圖2c）。種植一茬黃瓜后，RSD處理硫酸鹽沉淀含量顯著增加至187－234 mg·kg-1（P<0.05）。種植二茬黃瓜后，各處理硫酸鹽沉淀含量略有下降。整個試驗過程中，由于硫化物含量太低，未能測定出硫化物含量。

RSD處理結束后，與初始值（40.4 mg·kg-1）相比，RSD0、RSD1、RSD2和RSD3處理有機硫（以S計）含量顯著上升至355、415、564和694 mg·kg-1（圖2d），且施用石灰處理有機硫含量顯著高于未加石灰處理，施用SO42-處理有機硫含量顯著高于未施用SO42-處理（P<0.05）。土壤晾干過程中，RSD處理有機硫含量顯著降低（P<0.05），RSD0、RSD1、RSD2和RSD3處理有機硫含量降低至236－527 mg·kg-1，處理間顯著差異情況與RSD處理結束后相同。種植一茬黃瓜后，CK處理有機硫含量保持不變，RSD處理有機硫含量顯著降低至0 mg·kg-1（P<0.05）。種植二茬黃瓜后，RSD0和RSD1處理有機硫含量分別上升至45.6 mg·kg-1和52.8 mg·kg-1，接近初始值。培養和種植過程中，各處理的總硫（以S計）含量基本保持不變（圖2e）。CK、RSD0和RSD1處理總硫含量差異不顯著（P>0.05），在552－626 mg·kg-1之間，RSD2和RSD3處理總硫含量在1908－1971 mg·kg-1之間。

3 討論

3.1 RSD處理后土壤化學性狀及硫形態變化

與前人研究結果相同，RSD處理能夠短期內迅速改良土壤理化性質，改善土壤酸化與鹽漬化程度（蔡祖聰等，2015）。RSD過程中創造的強還原環境和施用的易分解有機物料促進反硝化過程快速發生，土壤中累積的NO3-轉化為N2和N2O從土壤脫除（Jiang et al.，2020）。NO3-等氧化物質還原過程中消耗大量H+，土壤pH顯著提高。同時，厭氧條件下可發生有機N的礦化作用和NO3-的異化還原為銨過程（DNRA）（Silver et al.，2001），因此，RSD處理土壤NH4+含量顯著增加。

RSD處理后土壤可溶性SO42-和吸附態SO42-含量顯著降低，土壤硫酸鹽沉淀含量和總硫含量不變。硫素以有機硫和無機硫兩種形態存在于土壤中，有機硫主要包括酯鍵硫（C-O-S），碳鍵硫（CS）和惰性硫，無機硫主要包括水溶性SO42-，吸附性SO42-、硫化物和硫酸鹽沉淀。不同硫形態之間可通過礦化、固定、氧化和還原等過程相互轉化（F?rster et al.，2012；Tanikawa et al.，2014）。本試驗中，隨紫花苜蓿粉添加至土壤中的總硫含量僅為21.79 mg·kg-1（干土），因此，RSD處理過程中，無機硫（包括SO42-和吸附態SO42-）還原為揮發性含硫化物（如H2S）從土壤脫除的比例極少，SO42-主要轉化為有機硫。在有機碳含量豐富的情況下，SO42-能夠被土壤中的微生物轉化為有機硫（Wu et al.，1995；Houle et al.，2001）。Saha et al.（2018）和Jashandeep et al.（2018）研究表明，施用有機物料（如作物秸稈）可促進S的固定作用。因此，RSD處理施加的易分解有機物料或為微生物固定SO42-提供大量可利用碳源。此外，施用石灰處理有機硫含量顯著高于其他處理，這是由于提高土壤pH能夠促進有機物質降解，微生物活性增強（Wachendorf，2015；Inagaki et al.，2017），或促進了SO42-向有機硫轉化過程。添加石灰是農業生產中提高土壤pH的常見措施，且隨石灰加入的大量鈣離子（Ca2+）可能會與SO42-形成硫酸鈣沉淀，但本試驗結果中施用石灰并未增加土壤硫酸鹽沉淀含量。這可能由于在短時間內，隨石灰施入的Ca2+在土壤中更易與碳酸根形成碳酸鹽沉淀或被膠體吸附（Inagaki et al.，2017），而非與SO42-形成硫酸鹽沉淀。

3.2 土壤晾干和種植過程中土壤理化性質變化

土壤晾干過程中，RSD處理土壤pH略有降低，EC值略有升高。這可能是由于土壤恢復好氧狀態過程中，有機硫通過礦化作用轉化為SO42-，并釋放H+，導致有機硫含量和土壤pH略有降低，SO42-含量和EC增加（圖1，圖2）。同時，土壤NH4+含量降低，但NO3-含量保持不變。這可能是由于本試驗中，RSD處理后土壤呈中性偏堿狀態容易發生氨易揮發作用。

種植黃瓜后，RSD處理土壤理化性質發生退化，土壤pH值降低至偏酸性，NO3-和SO42-再次累積，EC值升高。本試驗種植過程中，氮肥以尿素（CO(NH2)2）形式施入。尿素施入土壤一周后會快速水解為NH4+，接著通過硝化作用轉化為NO3-，此過程中將釋放大量H+，導致土壤pH迅速降低。同時，種植過程中有機硫幾乎全部礦化為SO42-，釋放的H+進一步降低土壤pH。第一茬黃瓜種植過程中由于氮肥施用量不高，因此NO3-含量仍保持較低水平，但SO42-迅速回升至接近初始值，導致土壤鹽分回升。土壤SO42-含量與EC的顯著正相關關系也表明SO42-含量升高是導致RSD處理后土壤鹽分回升的重要原因（圖3）。第二茬黃瓜種植過程中，由于植物出現缺肥癥狀，大量增施無機肥導致土壤NO3-累積，進一步加劇土壤次生鹽漬化程度（圖1b、c）。值得注意的是，第二茬黃瓜種植結束后，CK處理土壤NH4+含量顯著高于RSD處理，Zhu et al.（2014）研究表明，RSD處理后土壤中自養硝化和異養硝化速率顯著提高。由于NO3-的脫除，RSD處理后需補充大量氮肥（Padilla et al.，2018），土壤中過快的硝化速率易造成NO3-的淋溶損失，同時導致土壤pH降低。因此，探究并構建適合于RSD處理土壤的施肥體系對于維持RSD改良效果具有重要意義。本試驗結果表明，種植作物過程中土壤SO42-含量迅速增加。McLaren et al.（1985）研究結果表明，在有機質含量豐富的條件下，施入土壤的SO42-中有60%－90%在短時間內轉化為酯鍵硫，隨著時間延長，大部分酯鍵硫最終固定為碳鍵硫。RSD是個短期的過程（本試驗為15 d），減少的SO42-可能主要轉化為酯鍵硫形態。因此，在RSD過程中若能通過一定措施促使SO42-轉化為形態更為穩定的含硫化物（如碳鍵硫），或可減緩土壤SO42-含量的回升速度，提升RSD對土壤次生鹽漬化的長期改良效果。

4 結論

RSD處理過程中減少的SO42-基本全部轉化為有機硫，施用石灰能夠促進SO42-向有機硫轉化。土壤在晾干和后續種植作物過程中，有機硫將礦化為SO42-，導致土壤鹽分回升和pH值降低。對于SO42-含量較高土壤，RSD處理后種植作物過程中SO42-將成為導致土壤再次鹽漬化的主要離子。同時，RSD處理后由于NO3-的完全脫除土壤面臨缺氮風險，若施用大量銨態氮肥將導致土壤再次面臨酸化和次生鹽漬化風險。因此，RSD處理后應選用合適的肥料品種結合科學施肥方式，以維持RSD處理對土壤理化性質的長期改良效果。