野外测定Eh值的工作，虽从1985年10月开始，但应着重研究1986年1—4月的情况，因为本课题特别关注长江枯水期（1—4月）水位上涨后对低湖田的影响。现将长港农场高沟分场定位观测数据整理如下。
表5-2 长农高沟分场低湖田土壤Eh值与地下水位观测结果表（时间1986年1—4月）
注：高沟三队民井与定位观测的低湖田相距不到200米；定位观测的低湖田与人工河道长港相距约350米。
上述观测结果表明，1986年1月至4月底，定位观测点的地下水位与附近民井的潜水位是逐月升高的。同时，低湖田水稻土各层氧化还原电位（Eh值）总的趋势是逐月下降的。但上中下三层情况并不完全一样。30～50厘米土层（越冬期间种了红花草子），土壤Eh值一般为400多毫伏，月变化不大，基本属于氧化态，最下层110～130厘米，由于长年处于地下水饱和状态，Eh值在100～154毫伏之间，显然为还原态，Eh值月变化也不大。值得注意的是中间层70～90厘米土层，是处在地下水位变动范围之内。1—4月，随着地下水位升高，该层Eh值发生了显著变化，从504毫伏氧化态，降至151毫伏，成为还原态。这就充分说明，枯水期1—4月，只要地下水位升高，就必然引起土壤Eh值下降。本区低湖田潴育型水稻土氧化还原交替的一般规律是，心土层在晚稻收割后，随着地下水的下降和冬闲晒田时间的延长，其氧化性逐渐增强（与地下水降低到最低位置有关）。一般来说，12月和1月，70～90厘米土层Eh值最高，可达500多毫伏，可是2月以后，本区历年都是降水量、外江水位、长港水位逐月升高的趋势。与此同时，农田地下水（潜水）亦是相应地逐月升高。故这一时期，低湖田70～90厘米土层表现为氧化性减弱，还原性加强，Eh值降低。
表5-3 1986年1—4月樊口—梁子湖地区降水量，湖、港、江月平均水位
注：4月份农田地下水埋深0.30m为雨天测的数据
上述材料表明，除梁子湖水位外，樊口站和梁子镇降水量，樊口大闸内外的港水位与江水位，1—4月都是逐月升高的。这说明，长港农场高沟分场定位观测田地下水，1—4月逐月上升，完全与当地降水增多和长港水侧向补给有关。从地形图可知，鄂城至长港农场公路以及长港河道两岸地势均高于低湖田。长港农场场部（夏家沟）海拔18米，高沟分场定位观测点海拔17米。将高沟三队井水位换算为高程，则1—4月的潜水位海拔高程分别为14.15米、14.20米、15.02米、15.35米，均低于1986年1—4月梁子湖的湖水位。考虑到夏家沟离梁子湖不远，湖水自排期间长港水面比降不大，因此定位观测点1—4月潜水位应低于距该点最近的长港同期水位。这就告诉我们，三峡工程兴建后，1—4月梁子湖水和长港水如果不能自排入江，导致港水位提高，那么，必然会通过长港的侧向补给，使低湖田地下水位升高，至于紧靠湖滨的农田，可以预料水害更超过前者。长此下去，长港农场和本湖区大面积肥沃土壤（高产、稳产的潴育型水稻土）就有潜育化和沼泽化的危险，并使农业大大减产。
上述长港农场低湖田定位观测点是代表长江南岸梁子湖区情况。另外，我们还在长江北岸新洲县涨渡湖区龙王咀农场布置了低湖田定位观测点。观测田块位于大湖之分湖七湖之滨，现将1985年10月至1986年2月，定位观测点所在低湖田土壤各层Eh值实测结果汇总如下。
表5-4 龙王咀农场低湖田土壤各月Eh值
由上表可见，低湖田地下水位变化从1985年10月至12月逐月下降，从1985年12月至1986年2月又逐月上升。与此同时，70～90厘米和110～130厘米两个土层氧化还原电位随着地下水位升降而变化，即该两层Eh值，从1985年10月至12月逐月升高，然后从1985年12月向1986年2月过渡，又逐月下降。显然，土壤Eh值高低变化与地下水升降呈负相关。至于30～50厘米上层土壤，基本上处于氧化态，其Eh值变化往往与当地晴雨天气，土壤湿度有关。上表还充分反映，最下的110～130厘米土层基本处于还原态；中间70～90厘米土层，因在地下水变动范围之内，故Eh值对地下水升降特别敏感。上述情况表明，三峡工程兴建后，若枯季涨渡湖水不能自排，则导致滨湖地区地下水位升高，那么，70～90厘米土层氧化还原交替的过程将消失，甚至在50厘米以上形成还原层，这就在涨渡湖区低湖田产生了土壤潜育化或沼泽化的严重问题。
（二）低湖田土壤化学组成与农田地下水动态的关系
1.长港农场低湖田土壤研究成果
兹将1985年10月、12月和1986年2月、4月高沟分场北四湖低湖田土壤化学组成分析结果汇总如表5-6。
根据表5-6化验结果计算低湖田土壤各月各层次铝铁率（Al2O3/Fe2O3）、铝锰率（Al2O3/MnO）、盐铝率（CaO+MgO+K2O+Na2O/Al2O3）见表5-5、表5-7、表5-8。
表5-5 长农高沟分场北四湖低湖田土壤铝铁率
表5-6 长农高沟分场北四湖低湖田土壤化学组成（占烘干土重%）
表5-7 长农高沟分场北四湖低湖田土壤铝锰率
表5-8 长农高沟分场北四湖低湖田土壤盐铝率
在研究以上三表数据月变化时，必须同各表最下一栏地下水动态联系起来考虑。为了充分注意本地降水、地表水和地下水变化情况，现将1985年10月至1986年4月这一地区有关气象水文资料列表如下：
表5-9
上述一系列资料表明，1985年10月至1986年1月，降水量由多到少，长港水位、民井水位和低湖田地下水位皆从高到低。这一时期，低湖田土壤各层铝铁率增大，铁含量逐月递减；而铝锰率变小，盐铝率升高，这意味着土体各层锰和钙、镁、钾、钠氧化物综合指标有逐月上升的趋势。其原因可以从长港农场招待所井水水质分析结果来推测。该井水1985年9月6日样品分析表明：Ca2+89.2毫克/升，Mg2+35.2毫克/升，K+0.9毫克/升，Na+21.5毫克/升
毫克/升，总硬度20.61。可是在1986年2月24日（枯水期）对该井取样分析表明，情况有了较大变化。此时Ca2+97.2毫克/升，Mg2+37.1毫克/升，K+1.0毫克/升，Na+21.9毫克/升
毫克/升，总硬度22.15。这说明，本地冬季枯水期地下水中钙、镁、钾、钠离子含量增多，水的硬度增大，又由于冬季降水少，淋溶弱，毛管作用将地下水中离子向上迁移，这大概就是土体各层盐铝率升高的原因。
1986年1月至4月，随着降水量增多，长港水位升高，高沟分场民井水位和低湖田地下水位亦相应升高。这一时期，低湖田土壤各层铝铁率减小，铁含量2月份比12月份明显提高，因此时自下而上移动的水流占优势，而水分移动时对自由铁的重新分配起着重要作用。到了4月下旬，在雨量明显增多和农田地下水过高的情况下（在1986年4月29日连续雨天中测的地下水位埋深仅为0.30米），又发生了铁的还原与漂洗现象，故导致4月铝铁率升高，铁含量明显减少。(www.xing528.com)
这一时期，土体各层锰含量是逐月减少的。当4月地下水位过高时，锰也可因还原而淋洗，故4月份30～50厘米土层锰含量同铁一样显著降低，从锰在剖面中的分布来看，它集中在中下层，亦反映出淋洗的结果。
1—4月，低湖田土壤各层盐铝率逐月减少，即钙、镁、钾、钠氧化物总量逐月下降，很可能与4月降水增多、淋溶加强有关。据此可预测，尽管本地枯季地下水钙、镁含量较高，并且三峡工程兴建后，枯季地下水升高可将盐分向上迁移至上层积累，但上述4月情况表明，盐分不会继续增多，加上4—5月即将灌水耕耘，种植早稻，故三峡工程不会使本区低湖田产生盐渍化问题。
2.龙王咀农场低湖田研究成果
兹将1985年10月、12月和1986年2月、3月龙王咀农场七湖滨低湖田土体化学组成分析结果汇总如下（见表5-11）。
根据表5-11化验结果计算低湖田各月土壤各层次铝铁率（Al2O3/Fe2O3）、铝锰率（Al2O3/MnO）、盐铝率（CaO+MgO+K2O+Na2O/Al2O3）见表5-10、表5-12、表5-13。
表5-10 龙王咀农场低湖田土壤铝铁率
表5-11 龙王咀农场低湖田土体化学组成（占烘干土%）
表5-12 龙王咀农场低湖田土壤铝锰率
表5-13 龙王咀农场低湖田土壤盐铝率
在研究以上三表数据月变化时，也必须同各表最下栏地下水动态联系起来考虑。为了充分注意本地降水、地表水和地下水变化情况，现将新洲县涨渡湖区1985年10月至1986年3月有关气象、水文资料列表如下。
表5-14
以上各表资料表明，1985年10月至12月底，本地降水逐步减少，涨渡湖农场，龙王咀农场民井水位和低湖田地下水位逐月下降到最低点。这一时期，定位观测点所在低湖田土壤各层铝铁率、铝锰率明显增大，反映铁锰含量逐月递减，而钙、镁、钾、钠氧化物总量上是逐月递增的，其原因可能与长港农场低湖田情况相同。
1986年1月至3月，本地降水量逐月增多，涨渡湖水位、民井和低湖田地下水位也逐月升高。鉴于土体中水分自下向上移动，游离铁、锰元素迁移至土体上层聚积，故2月底铝铁率和铝锰率在90厘米以上土体中显著减小，反映铁锰含量明显增多。然而在3月底，地下水过高，埋深仅0.43米，从而使30～50厘米土层浸渍于水中，引起铁锰元素的还原与淋洗，结果30～50厘米土层又出现铁锰含量锐减的情况。同时，该层盐铝率变小，盐分含量降低，情况同长港农场低湖田相似。故可得出结论，龙王咀农场低湖田以致整个涨渡湖区低湖田，不会因三峡工程兴建，在枯季地下水升高的情况下发生盐渍化。
3.低湖田土壤重金属含量与农田地下水动态的关系
我们在长港农场光芒生产队低湖田和黄冈县长孙堤低湖田（与国营南湖农场毗连）先后于1986年汛期和1986年枯水期，对上层土壤（40～50厘米）取样分析了钙、镁、钾、钠、铁、锰、磷、铜、硫、铅、锌等元素，其结果见表5-15。
表5-15情况说明，土壤铜含量是夏秋汛期高于冬季枯水期。锌含量变化在两个观测点表现不一样，长港农场低湖田汛期含锌增多，与地下水水质变化有关。据我们对长港农场招待所井水取样分析结果（见下表），1985年9月6日水样含锌量为1.04毫克/升（已超标），是1986年2月24日水样含锌量小于0.02毫克/升的50多倍。黄冈县长孙堤低湖田是枯水期含锌增多，同样与地下水质变化有关。长孙堤长观孔1986年2月27日水样含锌量为1.48毫克/升，比该点1985年7月28日水样含锌量0.90毫克/升有明显提高。
值得注意的是，上述两个观测点土壤的铅含量，都是枯水期高于汛期。其原因我们从上表可知，长孙堤长观孔地下水含铅量在枯季明显提高。据此，黄冈县南湖地区的低湖田，在三峡工程兴建后，若枯水期地下水提高，则可能引起铅、锌元素在土壤中积累。长港农场低湖田枯水期地下水提高，则可能引起铅元素在土壤中积累。
表5-15 长港农场光芒队与黄冈长孙堤低湖田40～50厘米土层化学分析结果
表5-16 长农招待所井水和长孙堤长观孔钻井水质分析结果表 单位：硬度碱度为德度，其他mg/L
注：取样地点为长农招待所水井
表5-17（单位：硬度、碱度为德国度，其他为mg/L）
注：取样地点为黄冈长孙堤长观孔（新测管2组3号孔）
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