微咸水淋洗重壤质滨海盐土的盐分变化研究

为了节约淡水资源,合理开发利用微咸水代替淡水来改良盐碱地土壤,本研究采用野外小区试验的方法,对不同灌水条件下滨海盐土土壤的脱盐效果进行分析。结果表明,在良好的排水条件下,采用矿化度约3.5 g/L的微咸水淋洗滨海盐土,能使土壤迅速脱盐,脱盐效果明显。综合节水和脱盐效果双重考虑,微咸水淋洗重壤质滨海盐土,以淋洗量1200 m3/hm2,连续淋洗3次为适宜的淋洗方式,能使0~60 cm土壤剖面的全盐量降低到3 g/kg以下,脱盐率达60%以上,土壤盐分含量达到一般绿化植物的生长要求。     

不同灌水方式淋洗下滨海盐土的水盐运移特征

为了合理有效地利用水资源,快速改良滨海盐土,通过室内土柱试验探讨了不同灌水方式淋洗下滨海盐土的水盐运移特征。结果表明：咸水的入渗速率要明显高于咸淡交替和淡水入渗。在灌水淋洗后,土壤盐分含量均大幅下降,以先用咸水再用淡水灌水淋洗方式脱盐效果最好,脱盐速度最快,淡水淋洗方式脱盐速度最慢。脱盐后,3个处理土壤的pH值均上升,淡水淋洗土壤pH上升幅度最大,先咸后淡灌水淋洗土壤pH上升幅度最小。采用先咸后淡灌水方式淋洗滨海盐土的综合效果最好,为淡水资源短缺,咸水资源丰富的盐碱地区的盐土淋盐改良提供了科学的方法。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L~(-1)的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L~(-1)咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L~(-1)咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0～100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L~(-1)的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L~(-1)的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L^-1的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0~100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L^-1的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L^-1的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

粘质吹填盐土秸秆高效改良脱盐动态研究

为了构建合理的吹填盐土改良技术并探索其改良效果,采用蒸渗仪土柱模拟试验法,对设置秸秆掺拌、秸秆柱、秸秆层综合处理的土柱和对照土柱进行了持续淋水条件下粘质吹填盐土脱盐动态的研究。研究显示：与对照相比,秸秆技术处理能够显著提高土壤的通透性,提高盐分淋洗速率和单位水量淋盐量,缓解盐分的逐层累积现象和返盐现象,缩短淋盐时间、节约淡水资源达50%以上。对照土柱淋盐过程中出现了较为明显的碱化现象,而改良土柱秸秆形成大孔隙以及脱硫石膏的添加,有效缓解了碱化现象。对照土柱淋盐后,有机质、全氮含量均显著降低,而改良土柱通过秸秆掺拌等有效提高了有机质、全氮含量。结果表明,该项技术对粘质吹填盐土的改良具有节约淡水、提高淋盐速率、抑制脱盐碱化现象和缩短淋盐时间的作用。     

冬季咸水结冰灌溉后土壤水盐运移规律的初步研究

在河北省海兴县对冬季利用苦咸水结冰灌溉盐碱地进行了大田试验。2005年冬季以试验区地下苦咸水(15 g/L),采用3种灌溉水量(90,135,180 mm)对盐碱地进行结冰灌溉,以不作处理的小区为对照(CK)。结果表明,由于冰层对土体冻融过程的抑制和冰层融化时发生水盐分离而产生的淡水对表层土壤盐分的淋洗的双重作用,次年春季处理小区0~10 cm土层土壤脱盐效果明显,3个处理的脱盐率分别为13.1%,74.0%,80.8%,180 mm灌溉水量处理效果最好;而CK小区的表层土壤表现为积盐,积盐率为39.4%。春季冰层融化后大水量处理0~100 cm土壤的含盐量也明显小于CK。     

重度苏打碱土饱和导水率特征分析

选择3组典型苏打碱土剖面,对0～60 cm土层原状土和表层0～10 cm扰动土的饱和导水率进行了测定,分析了苏打碱土饱和导水率的基本特征。结果表明:苏打碱土饱和导水率极低,原状土仅为0.02～0.19 mm/d;在1.08～1.50 g/cm3容重范围内,表层扰动土饱和导水率变化区间为:0.05～0.80 mm/d。如此低的透水性能必然不利于土壤盐分的淋洗。但是,苏打碱土饱和浸提液电导率已超过盐土阈值(4 dS/m),因此,改良利用苏打碱土时必须进行盐分淋洗。所以,苏打碱土饱和导水率与盐分淋洗的相互关系需进一步深入研究。     

咸水冰融化与土壤入渗过程不同盐分离子迁移规律研究

通过模拟试验及大田试验研究了咸水冰融化过程及土壤入渗过程不同盐分离子迁移分布规律,以期揭示咸水冰融水水质变化机理及咸水结冰灌溉对土壤盐分分布的影响。试验结果表明,咸水冰融化过程各离子含量均急速下降,但不同离子融出速度不同,各离子融出比例高低次序为Cl->Mg2+>K+>Na+>SO42->Ca2+>HCO3-;离子融出速度的不同,导致融水离子组成发生变化,最终使融水钠吸附比下降,pH值上升。咸水结冰灌溉使0～80 cm土体中除HCO3-增加6.85%以外,其余各离子均表现为下降,各离子淋出比例由高到低为Mg2+>Cl->Ca2+>Na+>K+>SO42->HCO3-;Cl-、Na+淋出比例不是最高,但在总淋出盐分中所占的比例分别达到了62.01%和21.96%。咸水结冰灌溉改变了土壤的离子组成,使土壤表层产生碱化趋势,因此,咸水结冰灌溉应当配合一定措施防止土壤碱化。     

淋溶及有机肥对盐碱地改良及无患子生长的影响研究

低成本、可持续、生态型改良方案对盐碱地改良具有重要意义。本研究采用室内土柱模拟和林地应用相结合的方式,研究淋洗、施加有机肥和铺设砾石对盐碱地的改良效果,并通过植物生长来检验改良方案。试验共设3个不同有机肥施加量,分别为10、15、20 cm厚,同时铺设10 cm厚砾石。结果显示：淋洗可降低土壤pH、电导率、钠吸附比(SAR),但也会使土壤同时损失一定的矿质养分。淋洗与有机肥结合效果更佳,可有效补充土壤有机质和其他大量矿质元素,淋洗及改良效果均与有机肥施加量呈正相关。与对照组相比,20 cm厚有机肥施加可使土壤pH降低7%、Na⁺含量降低28%、SAR降低45%,同时使土壤有机质、有效氮和有效磷含量分别增加37%、43%和73%。将20 cm有机肥施加量结合淋洗改良方案用于高速公路崇启段绿化工程土壤改良应用中,种植的无患子死亡率为零,叶片色泽正常,CO₂和水汽交换旺盛。     

基于不同夏作物-冬小麦种植制度的黄土高原东部农田土壤物理质量研究

黄土高原东部农田土壤物理质量下降是限制该地区农业生产的重要因素之一,合理的种植制度能够改善土壤物理质量。本试验于2016年设置连续夏绿豆-冬小麦(MB-WW,T₁)、2年夏玉米-冬小麦+2年夏绿豆-冬小麦(2 a SC-WW+2 a MB-WW,T₂)及连续夏休闲-冬小麦(SF-WW,T₃) 3种种植制度,分析实施第3和4年的土壤物理质量,以探索潜在的适宜于改善研究区土壤物理质量的种植制度。结果表明：T₁处理下冬小麦收获后0~30 cm各土层毛管孔隙度较T₂和T₃处理分别显著提高了19.20~28.49%和18.86~31.86%。此外T₁处理夏播作物收获后,10~20 cm土层土壤储水量较T₂显著增加了6.37%,20~30 cm土层土壤质量含水量和储水量较T₂处理分别显著增加了7.87%和4.70%。相较于T₃,冬小麦和夏播作物收获后T₁和T₂处理下土壤容重、总孔隙度和土壤固、液、气三相比偏离值没有得到明显的改善。综上所述,绿豆-冬小麦种植制度对土壤物理质量有一定的改善,采用连续夏绿豆-冬小麦种植制度可能是改善黄土高原东部农田土壤物理质量潜在的措施之一。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花根系分布影响研 究简

 通过田间小区试验,研究了不同灌溉水盐度和施氮量对滴灌棉花根系分布的影响。试验设置3种灌溉水盐度;0.35、4.61和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水三种灌溉水类型）;施氮量为0、240、360和480 kg·hm^-2。结果表明,按质量计,棉花的根主要分布在0~20 cm,此部分占根总质量的85%~90%。微咸水和咸水灌溉棉花根的总质量显著降低,分别较淡水灌溉减少10%和36%,尤其在土壤表层0~20 cm和下层60~100 cm显著降低;施用氮肥可以显著增加棉花根的质量。以长度计,棉花根集中分布在0~60 cm,此部分占总根长的87%~96%;60 cm以下根长密度明显降低。微咸水灌溉棉花根长密度最大,其次是咸水,淡水灌溉最低;淡水灌溉下,根长密度随施氮量增加显著降低;微咸水和咸水灌溉下,根长密度随施氮量增加呈先增后降趋势,其中施氮240 kg·hm^-2最高。棉花根表面积表现为微咸水>淡水>咸水,平均根直径为微咸水>咸水>淡水,而不同灌溉水处理间根体积的差异不显著。随着施氮量的增加,根表面积、根体积和平均直径均显著降低。     

不同改良材料对粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究不同类型的改良材料对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐土区进行田间试验,设置了泥沙用量为20、40 t/hm~2,3种硅藻泥用量为1.5、3.0、4.5 t/hm~2和对照试验,探讨不同改良材料与用量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤水盐分布以及对棉花生长和产量的影响。研究结果表明:在0~20 cm表层土壤中,不同处理的土壤容重和总孔隙度无显著差异;与对照相比,3个硅藻泥处理的大孔隙数量比分别降低0.51%、2.53%和4.75%,土壤饱和导水率降低1.18%、15.88%、22.65%,土壤含盐量降低62.76%、72.01%和75.76%(P0.05),棉花产量降低2.8%、5.0%、11.1%;2个泥沙处理的大孔隙数量比分别增加了17.75%和37.09%,土壤饱和导水率增加17.94%、60.29%(P0.01),土壤含盐量降低23.17%、25.08%(P0.05),棉花产量增加11.1%、16.7%。引黄泥沙有效改善土壤质地和孔隙状况,增加土壤饱和导水率,适宜改良粘质盐土的物理性状。硅藻泥不适用粘质盐土物理性状的改良。因此,改良粘质盐土的关键是选择增加土壤大孔隙数量、比例,提高土壤饱和导水率的材料。     

种棉改良对粘质盐土物理性状及水盐动态的影响

为了研究棉花种植对滨海粘质盐土物理性状及水盐动态的影响,笔者在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了连续种棉改良3年和盐碱荒地2种不同处理,探讨种棉改良对土壤容重、饱和导水率和不同条件下土壤水盐动态的影响。结果表明:与盐碱荒地相比,种棉改良后0~20 cm土层的土壤容重降低了15%(P0.01),土壤饱和导水率增加了89.23%(P0.05)。在春季蒸发条件下,0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm 5个土层中,种棉改良的土壤含盐量比盐碱荒地分别降低了52.07%、55.17%、55.23%、53.78%和47.43%。种棉改良还增加了少量降雨对土壤盐分的淋溶,有效抑制表层土壤盐分积累,使棉花生育期内的土壤耕作层含盐量低于3 g/kg,保证了棉花不同时期的正常生长,是盐碱荒地改良和高效利用的有效途径之一。     

聚丙烯酰胺对天津滨海吹填土导水性能的影响研究

为改善滨海吹填土的导水性能,加速吹填土的淋洗排盐,通过室内土柱试验,研究了不同浓度聚丙烯酰胺(PAM)溶液施用对滨海吹填土入渗性能和淋盐能力的影响,结果表明：与对照处理相比,0.05、0.2、0.3、0.6、1.2、2.4 g/L PAM溶液施用均能有效改善滨海吹填土土壤结构,显著提升吹填土导水性能和淋洗脱盐能力,降低吹填土pH,增加土壤水分含量。淋洗初期,PAM施用浓度越高,吹填土入渗速率越大,随时间的延长,入渗速率降低;出水稳定后,0.6 g/L PAM处理入渗速率最大,达0.059 cm/h,为对照的1.64倍;淋洗267 h后,施用PAM处理土壤含盐量均低于1.0 g/kg,为非盐渍土,0.6 g/L处理最低,仅为0.32 g/kg,而对照处理含盐量为4.82 g/kg,属于重度盐渍土。可得出结论对于天津滨海吹填土,300万分子量的阴离子型PAM最佳施用浓度为0.6 g/L。     

微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响

为探讨微咸水对新疆膜下滴灌棉花影响效果,利用排碱渠微咸水与河水混合方式,以河水为对照(CK),设置3 g/L和5 g/L两个微咸水矿化度,研究微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响。结果表明:灌溉初期微咸水对棉花影响不明显,至盛花期影响逐渐增强,与对照相比,微咸水滴灌使棉花LAI、MTA、Pn均降低,且5 g/L降幅大于3 g/L,而3 g/L蒸腾速率和气孔导度高于CK和5 g/L。微咸水滴灌使棉花产量降低,3 g/L下降不明显,5 g/L则显著下降,主要原因是单株铃数显著下降,而单铃重呈增加趋势,衣分无明显变化。微咸水对纤维长度和比强度无显著影响,但马克隆值显著增大。因此,低矿化度的微咸水在新疆棉花生产中可适当使用,是缓解棉花旱情实现稳产高产的重要途径。     

秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了秸秆用量为0、1.5、3.0、4.5 t/hm24个不同处理,探讨不同秸秆还田量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤盐分含量和分布以及棉花产量产生的影响。研究结果表明:在0~20 cm的秸秆耕翻层,随秸秆还田量的增加,土壤容重降低,土壤总孔隙度增加;与对照处理相比,3个秸秆处理的土壤通气孔隙比例分别增加2.70%、9.52%和12.16%(P0.05),土壤饱和导水率提高56.28%、100.93%和161.4%(P0.01),0~20 cm表层土壤含盐量分别下降了28.08%、50.75%和40.71%(P0.01)。秸秆粉碎还田会明显改善土壤通气状况和土壤水分入渗性能,有效抑制表层土壤盐分积累,对滨海粘质盐土改良具有重要作用,是盐碱土改良的重要途径。但是,要注意控制秸秆还田量,以3.0 t/hm2的秸秆还田量为宜。