塔河下游典型绿洲灌区土壤盐分空间变异特征

【目的】 研究典型绿洲灌区不同深度土壤的盐渍化特征和空间分布状况。【方法】 运用GPS定位技术进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对塔里木河下游31团灌区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行地统计分析和Kriging空间插值。【结果】 研究区内土壤总体呈碱性,盐分组成以氯化物-硫酸盐为主,受季节及灌溉影响,秋季蒸发强烈处于积盐阶段,根域层(0~60 cm)土壤盐分均大于深层(60~100 cm)土壤盐分。根域层盐分、Cl^-、Mg²⁺、SO^2-₄的半方差函数拟合模型符合指数模型,深层盐分、K⁺+Na⁺符合高斯模型,HCO^-₃、Ca²⁺符合球状模型。根域层盐分大多处于轻、中度盐渍化,重度盐渍化区域主要集中在研究区中部荒漠化程度高、地形复杂的区域,深层土壤盐分受秋季潜水蒸发影响,绝大部分处于轻度盐渍化,变化范围小,分布较为均匀。各土层中阴离子均以SO^2-₄为主,阳离子均以K⁺和Na⁺为主,SO^2-₄、Cl^-、K⁺+Na⁺与根域层土壤盐分有着相同的分布特征。【结论】 31团灌区土壤含盐量较高,各层土壤均处于不同程度的盐渍化状态,47.12%的根域层(0~60 cm)土壤盐分处于中度盐渍化状态,90.01%的深层(60~100 cm)土壤盐分处于轻度盐渍化状态。     

南疆图木舒克市植棉区土壤盐分特征分析

在新疆南疆图木舒克市植棉区设8个代表性土壤样点,利用“S”形取样法分4层采集土壤样品,对不同层次土壤总盐、p H值、有机质及盐分组成进行了研究。结果表明：研究区土壤盐渍化等级划分为3级(盐土、重度和中度);总体盐分含量为7.2 g/kg,以盐土为主,变异系数为0.79,呈现出中等变异性;土壤有机质含量平均值为9.83 g/kg,变异系数为0.45,呈现中等变异性;土壤p H值平均值为7.79,变异系数为0.03,呈现弱变异性;不同含盐量由表层至底层呈下降趋势,土壤表层和底层含盐量呈现出显著正相关;土壤盐分离子组成中,阳离子含量Ca²⁺>Na⁺>Mg²⁺>K⁺;阴离子含量Cl^->SO₄^2->HCO^->CO₃^2-,属于氯化物硫酸盐类型。     

响应面优化超高石灰铝工艺去除高氯废水中的氯离子

以工业生产产生的高氯废水为试验对象,采用超高石灰铝(UHLA)工艺去除高氯废水中的氯离子(Cl^-),根据单因素结果,以Cl-去除率为响应值,采用Box-Behnken中心组合试验优化工艺参数。结果表明,钙氯摩尔比对Cl^-去除率有极显著的影响,温度对Cl-去除率具有显著影响,而铝氯摩尔比对Cl-去除率无显著影响,影响程度由大到小依次为钙氯摩尔比、温度、铝氯摩尔比;UHLA工艺去除高氯废水中Cl^-的最佳工艺参数为n(Ca)∶n(Al)∶n(Cl)=5.4:2.9:1.0,反应温度为25.5℃,理论的Cl^-去除率可达90.56%;采用模拟废水对最优工艺进行横向验证,模拟废水中Cl^-去除率为97.85%,显著高于工业高氯废水;采用ICP-MS分析UHLA工艺处理前后高氯废水中的元素变化,发现UHLA工艺能有效去除阴离子如SO₄^2-、SO₃^2-、I^-等及重金属离子如Sr^...     

盐渍化条件下棉花成苗及水盐分析

【目的】研究棉花苗期不同盐化土壤条件下水盐运移规律,分析不同棉花品种成苗规律与土壤盐度之间的相关关系,为盐渍化条件下棉花种植提供理论依据。【方法】以新疆南疆主栽棉花品种塔河2号、新陆中56号、新陆中87号为材料,于2021年布置完全随机盆栽试验,依据全国土壤盐渍化分级标准设置3个盐分梯度：3、5和15 g/kg(依次记为S₁、S₂、S₃),试验土壤为南疆小海子灌区原状盐渍土。【结果】(1)灌水一段时间后,在土壤含盐量为15 g/kg的条件下,土壤含水率高于其他处理;(2)不同盐度处理0～20 cm土层含盐量都显著高于20～40 cm土层,随着土壤初始含盐量的增加,表层返盐加重;(3)塔河2号、新陆中56号和新陆中87号棉花在土壤含盐量分别达到6.94、7.04、7.09 g/kg时,成苗数为0,可作为棉花苗期耐盐极限值。【结论】当土壤盐分达到耐盐极限值时,土壤渗透性减弱,返盐加重,严重影响棉花成苗。棉花苗期对土壤盐度响应显著,盐渍土种植棉花应以盐定水,及时调控土壤盐分含量。     

城市樟子松人工林降雨分配过程中养分变化特征

为了探究城市森林生态系统中伴随降雨分配过程的养分循环变化及养分平衡特征,采用定位研究的方法,于2015年5—9月份对东北林业大学城市林业示范研究基地樟子松人工林内穿透雨、树干径流以及林外大气降雨进行了观测和取样,测定了水样中NO₃^-、PO₄^3-、SO₄^2-、Cl^-、F^-、K、Ca和Mg的浓度,分析了伴随降雨分配过程中各养分质量浓度的变化特征和输入规律。结果表明:生长季内,NO₃^-、PO₄^3-、SO₄^2-、Cl^-、F^-、K、Ca和Mg在大气降雨中的输入量分别为11.508、1.654、13.625、6.122、2.219、7.778、17.853、1.005 kg·hm^-2;穿透雨的输入量为14.038、0.890、10.677、3.058、1.908、4.299、9.463、0.862 kg·hm^-2;树干径流输入量则为3.448、0.192、2.103、1.004、0.298、2.298、5.194、0.668 kg·hm^-2。大气降雨、穿透雨和树干径流的养分输入均以NO₃^-、SO₄^2-和Ca为主,且3种养分输入量之和均占8种养分总输入量的69%以上。生长季内,8种养分的净淋溶总量为-1.365 kg·hm^-2,而其中仅NO₃^-和Mg的净淋溶量为正值。在降雨分配过程中,樟子松人工林的冠层能够少量过滤掉大气降雨中的PO₄^3-、SO₄^2-、Cl^-、F^-、K和Ca。     

新疆棉田地下滴灌土壤水盐运移变化规律的研究

为探讨新疆棉田地下滴灌方式地下滴灌下土壤水盐运移的规律,在棉花不同生育期运用烘干法和电导法,从水平方向和垂直方向测定棉田距离滴灌带不同距离的土壤含水量和土壤盐分,结果表明地下滴灌条件下棉花整个生育期土壤含水量的运移规律为:0~35 cm各土层苗期与蕾期较低,盛花期较高,吐絮期又较低,35~55 cm各土层在苗期与蕾期较低,花铃期至吐絮期均较高;土壤盐分含量的变化与土壤含水量的变化刚好相反。     

膜下滴灌棉田土壤盐分变化规律研究

针对新疆土壤盐碱化开发利用和防止土壤次生盐渍化的问题,通过对不同年限的棉田膜下滴灌土壤盐分的运移研究,从棉花生育期、土壤空间两个方面对不同年限土壤盐分进行分析比对,初步得出：随着生育期的推后,各土层含盐量都有不同程度的加大;垂直方向盐分的积累在40~80 cm土层逐渐增加,80~100 cm土层盐分积累受膜下滴灌影响较小;不同滴灌年限中滴灌年限越长,棉田中的盐分积累就越多。     

揭膜时期对土壤水、盐运移及棉花产量的影响

为探明揭膜时期对棉田土壤水、盐运移及棉花产量的影响,设置6个处理,分别在不同时期揭膜[T1(6月10日);T2(6月25日);T3(7月13日);T4(7月25日);T5(8月10日);T6(不揭膜)],研究揭膜时期对土壤水分利用、盐分的运移及棉花产量的影响。结果表明:与覆膜相比,选择在棉花花期前揭膜可导致土壤含水量以及棉花产量显著降低;而在棉花花期后揭膜对土壤含水量无显著影响,并且在铃期揭膜(T5)棉花产量略有升高。不同揭膜处理的土壤盐分质量分数(0~60cm土层)分布均呈现膜面膜间棉花株间的趋势,而揭膜可降低膜面和膜间0~40cm土层盐分质量分数。综上所述,不同时期揭膜均可降低膜面、膜间0~40cm土层的土壤盐分质量分数,但棉花花期前揭膜导致棉花减产,花期后揭膜对土壤含水量及产量均没有显著影响,以T5时期揭膜最佳。     

土壤改良剂对松嫩平原盐碱土壤理化性状、水稻生长及产量的影响

通过大田试验，研究了4个改良剂处理对松嫩平原盐碱地土壤理化性质及水稻生长的影响。结果表明：4个改良剂处理均能够有效提高土壤速效钾、速效磷、有机质含量，降低0～30 cm土壤pH、交换性钠含量，并能促进水稻生长，提高水稻产量。改良后土壤HCO₃^-、SO₄^2-、Na⁺含量升高，Cl^-、Ca²⁺含量降低，Mg²⁺、K⁺含量变化不大。综合分析可知改良剂SH效果较为显著。     

潇河灌区地表水无机化学特征及离子来源解析

为研究潇河灌区无机水化学特征及其控制因素,本研究于2021年10月至2022年8月对潇河灌区地表水进行采样分析,综合运用相关性分析、数理统计和离子比值等方法,分析研究区地表水化学类型及离子来源特征。结果表明：研究区水化学类型主要为HCO₃-Na·Mg·Ca型,优势离子为Mg²⁺和HCO₃^-,分别占阳离子和阴离子的35.41%和68.49%。地表水体受岩石风化影响显著,离子含量的时间变化特征显著,2月和6月总溶解性固体含量最高。Ca²⁺、Mg²⁺和K⁺来源于硅酸岩风化,HCO₃^-来源于碳酸岩风化,Cl^-、SO₄^2-和NO₃^-主要受人类活动影响。     

不同种植模式对棉田土壤物理性状及产量的影响

【目的】探明枣棉间作农业复合系统的生产潜力,提高复合系统作济效益。【方法】通过两年田间试验,基于三个种植模式和四个灌水量,研究间作系统中棉花不同种植模式和灌水量条件下土壤物理性状、产量的变化规律。【结果】(1)M1模式(距红枣行1.5 m种植棉花)0~40 cm土层土壤含水量偏低,W1(250 m3/667 m2)处理60~100 cm土壤含水量较低。(2)三种种植模式小区土壤容重随灌水量的增加而增大。M1模式表层土壤(0~20 cm)和下层土壤(20~40 cm)容重波动较大,而M3模式(距离红枣行0.5 m处种植棉花)试验小区不同土层土壤较稳定。(3)同一模式下,棉花产量最高的是W2(300 m3/667m2);同一灌水量处理下,产量最高的是M3模式,经济效益最高的是M2模式(距红枣行1.0 m处种植棉花)。【结论】距幼龄红枣行1.0 m处种植棉花配合滴灌水量300 m3/667m2利于棉田土壤发挥最大生产潜力,也利于提高复合系统经济效益。     

植被类型对土壤剖面盐分离子迁移与累积的影响

 【目的】探讨不同植被类型条件下土壤盐分累积与离子分异特征,对于挖掘、利用盐渍土资源、促进农业可持续发展提供科学依据。【方法】以甘肃省秦安县次生盐渍化果园土壤为研究对象,采用大田试验研究种植大麦、玉米、果树和裸露地块（CK）对土壤剖面盐分离子迁移的影响。【结果】在半干旱盐渍化地区,裸露地块土壤剖面盐分始终处于累积状态,随着时间的推进,盐分累积的强度和深度逐渐增大;种植大麦、玉米,在生育后期具有明显的抑盐、脱盐的功效;而种植果树,土壤盐分累积有两个峰值,第一个峰值出现在5—6月,土壤盐分主要累积在大约10—30 cm土层;第二个峰值在8月中旬,土壤盐分主要累积在30—50 cm土层。【结论】在半干旱地区的农林植被条件下,植被类型影响土壤剖面盐分离子迁移累积的时期、强度和部位。种植大麦、玉米、果树对土壤剖面盐分、Cl-、水溶性Ca2+含量有明显的影响。     

膜下滴灌连作棉田土壤有机碳及其活性变化分析

【目的】研究不同连作年限膜下滴灌棉田土壤有机碳变化特征,为连作棉田有机碳储量估算、固碳潜力分析提供支撑。【方法】采用田间调查、取样测定方法,分析不同连作年限下(L₅、L₁₂、L₁₇、CK)0~40 cm土层土壤有机碳含量、易氧化有机碳、有机碳密度、土壤容重及碳库活度和碳库管理指数变化。【结果】随连作年限的延长,棉田土壤有机碳含量在时间尺度上表现为先增后降,连作1~5a时土壤总有机碳增加,连作5~17 a时总有机碳显著下降;在空间尺度上,有机碳含量表层0~20 cm大于20~40 cm土层含量;不同连作棉田土壤易氧化有机碳和土壤有机碳密度也表现出与总有机碳相同的变化趋势。随种植年限增加各土层土壤容重变化趋势总体为逐渐增大,L₁₇＞L₁₂＞L₅＞CK在空间尺度上,土壤容重随土层深度增加逐渐增大。在时间和空间尺度上,土壤碳库活度均表现为逐渐减小。【结论】长期膜下滴灌,短期连作可以提高土壤总有机碳、易氧化有机碳含量,随着连作年限延长,土壤有机碳和活性有机碳含量均显著下降,土壤碳库管理指数下降,土壤质量降低,土壤肥力受影响。     

水分调控对机采棉土壤水盐运移的影响

【目的】为了探索生育期内水分管理对机采棉田根区土壤水分的调控效应。【方法】在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验室试验基地通过田间人工控水试验重点研究了不同水分处理对棉田土壤水盐、棉花生长、产量等指标的影响规律,试验共设置3个水分处理,各处理重复3次。【结果】机采棉种植模式下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)水分处理棉花根系层(0～60 cm)土层土壤含水率可以达到田间持水率的63.28%,处于适宜棉花生长的含水率范围;土壤盐分观测数据表明,处理W2条件下在保持根区适宜土壤水分的前提下,可以有效淋洗根区土壤盐分,使根区土壤处理脱盐淡化区;籽棉产量为5482.38 kg/hm~2,水分利用效率为1.30 kg/m~3。【结论】机采棉种植模式下生育期灌溉策略可显著调控棉田根区土壤水盐状况,从而改善棉田根区水盐环境,科学合理的灌溉管理可有效提高棉花产量和水分利用效率,本试验条件下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)灌水处理为适宜的水分调控策略。     

秸秆还田对长期连作棉田土壤腐殖质组分含量的影响

【目的】以棉花长期连作定位试验田为研究对象,分析秸秆还田条件下长期连作棉田土壤腐殖质组分含量变化特征,为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。【方法】试验在石河子大学农学院试验站棉花长期连作定位试验田进行。设秸秆还田模式下5、10、15、20、25和30 a棉田连作小区,无秸秆还田模式下1、5、10和15 a连作小区,共计10个处理,每个处理3次重复,小区土壤初始背景值相近。棉花种植品种为“新陆早46号”,按“30+60+30”宽窄行距配置,种植密度为每公顷19.8万株/hm²。全生育期滴灌11次,滴灌总量5 400 m³·hm^-2,采用膜下滴灌。共施纯氮495 kg·hm^-2,30%基施,其余随水滴施,其他管理措施同一般大田管理。【结果】秸秆还田可以显著提高3个土层土壤胡敏酸含量,随着连作年限增加, 胡敏酸含量逐渐升高,20-40 cm土层土壤胡敏酸积累幅度最大,连作30 a棉田土壤胡敏酸含量比连作5、10、15、20和25 a分别增加139.90%、86.68%、93.33%、58.60%和22.86%;秸秆还田长期连作棉田0-20、20-40和40-60 cm土层土壤富里酸含量随着连作年限的增加而保持稳定不变, 分别维持在（2.79±0.19）、（2.56±0.10）和（1.77±0.15）g·kg^-1的水平上,而且0-20 cm和20-40 cm土层富里酸含量明显大于40-60 cm土层。秸秆还田能够显著地增加长期连作棉田各个土层胡敏素含量,胡敏素含量0-20＞20-40＞40-60 cm土层。秸秆还田不同连作年限C_HA/C_FA值均大于1,PQ值均大于0.5,且随着年限增加而增大,连作5 a最小,连作30 a最大,0-20、20-40和40-60cm土层连作30年C_HA/C_FA比连作5 a分别增加120.04%、116.39%和112.91%,PQ值连作30 a比连作5 a分别增加37.15%、36.44%和36.81%。【结论】秸秆还田能够提高长期连作棉田土壤胡敏酸和胡敏素的含量,增加富里酸含量并使之处于稳定水平上,还能够显著地提高 C_HA/C_FA和PQ值,使土壤腐殖质品质朝好的方向转化。     

不同种植年限紫花苜蓿和棉花轮作对土壤理化性质的影响

【目的】研究阿克苏地区不同种植年限紫花苜蓿和苜蓿/棉花轮作,对土壤理化性质的影响。【方法】采集种植1~4 a的紫花苜蓿地、连作5 a棉花地和第5 a苜蓿轮作棉花地的0~10、10~20和20~40 cm土壤,测定土壤容重、全盐、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾。【结果】紫花苜蓿与棉花轮作能够降低pH;土壤容重随苜蓿种植年限的增加而降低,并且种植时间越长,改善效果越好;棉花连作土壤全盐含量最高,种植苜蓿和苜蓿与棉花轮作可以降低土壤全盐,苜蓿种植时间越长,土壤全盐降低越明显,苜蓿种植第四年全盐量比第一年降低50.5%,苜蓿/棉花全盐比棉花连作降低了41.7%;土壤有机质含量随苜蓿种植年限增加而增加;苜蓿/棉花轮作土壤土全氮含量最高,种植苜蓿地0~10 cm全氮含量呈增加趋势;种植苜蓿第四年的土壤碱解氮及速效磷含量最高,速效钾随苜蓿种植年限的增加而逐渐增加。【结论】阿克苏地区种植紫花苜蓿可显著降低土壤容重,增加土壤有机质和氮素含量,苜蓿、苜蓿/棉花轮作能够降低土壤盐分。     

不同浓度马铃薯加工废液对向日葵幼苗生长及土壤盐分影响效应研究

以向日葵为供试作物，采用室内人工气候箱模拟自然环境的方法，研究不同浓度马铃薯加工废液对向日葵幼苗生长及土壤盐分离子及其他土壤特性的影响效应。结果表明：浇灌50%马铃薯加工废液对向日葵幼苗生长最有利，株高比对照增加11.53%、茎粗增加20.93%、鲜重增加15.92%、干重增加5.43%。当浓度超过50%时，对向日葵幼苗的株高和茎粗均有抑制作用。浇灌浓度与各种离子的浓度在土壤中的积累成正相关，但对Na⁺和Mg²⁺的积累影响较小；当浇灌马铃薯加工废液浓度为25%时，Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-含量均达最大值；土壤p H逐渐下降，含盐量逐渐升高。建议生产中马铃薯加工废液的浓度不宜超过50%。     

种植模式与缩节胺对重播棉花株型及产量的影响

【目的】研究种植模式和缩节胺对重播棉花株型及产量的影响，为指导新疆南疆棉花轻简化栽培和培育机采棉最佳株型提供参考。【方法】在新疆阿克苏地区沙雅县进行源棉11号品种种植模式和缩节胺的互作试验，种植模式设置76 cm等行距、(66+10)cm宽窄行2个水平，缩节胺用量设置288、408和543 g/hm² 3个水平。【结果】76 cm等行距种植模式能加速灾后重播棉花生育进程，吐絮提前，单株叶面积峰值提前，棉花提前进入营养生长向生殖生长的转运，其株型也能达到机采的标准，产量品质也有所提升。而增施缩节胺可显著降低节间长，增大比叶重，叶片光合产物积累较多，最终提高棉花产量。【结论】重播棉田采用76 cm等行距种植，棉花全生育期喷施543 g/hm²的缩节胺，可促进棉花早熟并获较好产量，而(66+10)cm宽窄行种植模式的重播棉田，可使用408 g/hm²剂量缩节胺进行喷施。     

阿克苏河灌区棉花耐盐指标的确定

 【目的】通过建立阿克苏河灌区棉花产量与其相应的土壤含盐量的响应关系,即棉花盐分生产函数模型：分段式线性函数模型和非线性-S型函数模型,确定该地区棉花的耐盐指标。【方法】根据3年4地大田定位观测的棉花产量和土壤盐分数据,通过线性回归分析法和非线性最小二乘法分别得出0—20 cm和0—40 cm土层的2种模型,对比分析函数模型的适用性,依据适用性更强的土层模型计算棉花的耐盐指标。【结果】分别拟合出0—20 cm和0—40 cm土层的分段线性函数模型和非线性-S型函数模型,其中非线性-S型盐分生产函数模型拟合精度较高。【结论】阿克苏河灌区（0—20 cm土层）棉花的耐盐临界值、耐盐极限值、减产速率最大时的土壤盐分含量、减产50%时的土壤盐分含量分别为0.302%、1.119%、0.558%、0.581%。     

核桃叶片焦枯症特征与成因分析

【目的】 研究新疆南疆核桃叶片焦枯症特征及成因。【方法】 以叶片焦枯症核桃树为研究对象,调查园间;采集健康树与病树叶片、根区土壤样品和灌溉水样品,测定其元素含量特征,统计元素含量差异;结合气象数据,系统分析核桃叶片焦枯症成因。【结果】 核桃叶片焦枯症发病高峰期为7月底~8月初,主要集中在公路两侧,5年以下幼树发病严重。病树与健康树相比,叶片中Cl^-、Ca²⁺和Mg²⁺含量存在显著差异。病树叶片Cl^-、Ca²⁺含量分别为37.54和16.77 g/kg,显著大于健康树叶片;病树叶片Mg²⁺含量为2.27 g/kg,显著小于健康树叶片。病树土壤中速效磷含量较高,在0~20 cm、20~40 cm土层含量分别为17.78和18.47 mg/kg;叶片中较高含量的Cl^-、Ca²⁺并非来自灌溉水中。【结论】 叶片焦枯症的发病主要是核桃园在高温、干燥和降雨量小的环境下,强烈的蒸腾作用使得叶片快速失水,导致叶片功能受到破坏,元素比例失衡,造成焦枯。