干旱内陆河灌区葡萄滴灌条件下水盐规律试验研究

通过对试验区葡萄基地进行监测并对监测结果分析研究表明:在地下水浅埋条件下的干旱内陆河灌区,无排水条件下采用滴灌灌溉方式十分有效.可以充分利用滴灌的干排盐功能把作物根区的土壤盐分排积到行间无效空间区域,减少洗盐、排盐的淡水资源;在距滴头越近的土体,土壤盐分运动越剧烈,滴灌后,在有效浸润土体范围内,土壤盐分的浓度可迅速降低,适宜的滴灌频度,可长期保证有效浸润土体内土壤盐分浓度保持在较低的水平;研究区葡萄基地现状滴灌状况下,目前的滴灌制度不合理,灌水量不够,灌溉周期略长.虽然干排盐效果明显,但排盐和土壤浸润范围不能满足葡萄的正常生长,也不能保证葡萄基地建设生产的可持续性发展.     

膜下滴灌结合暗管排水技术改良新疆盐碱地效果综述

膜下滴灌技术的大面积推广和应用,为新疆乃至西北干旱地区作物高产提供了强大的技术支撑。应用在盐碱地改良中,膜下滴灌“有灌无排”模式仅调节耕层盐分分布,并不能将盐分排出土体,长年灌溉容易引起爆发式积盐的风险,而暗管排水是目前公认的改良盐碱地最直接、最有效的方法。目前,将膜下滴灌与暗管排水有机结合形成的新型灌溉技术,充分利用膜下滴灌良好的抑蒸增温、节水抑盐等优势,同时利用暗管将淋洗盐水及时排出土体,使盐碱化土层产生新的水盐平衡,已在新疆盐碱地区开发利用中得到长足发展。本文重点分析并总结了新疆灌区膜下滴灌结合暗管排水系统的设计参数及土壤水盐运移规律,并综述了土壤理化性质及作物产量对该灌排技术的响应研究,以期为新疆盐碱地农业可持续发展提供理论依据和技术指导。     

塔里木灌区棉田的水盐动态和水盐平衡问题探讨

利用2004年在极端干旱的塔里木盆地绿洲棉田灌溉试验数据,对常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在不同灌溉定额下水盐动态进行了研究,对节水灌溉与农田水盐平衡问题进行了深入探讨。主要结论包括:①在2700m3/hm2灌溉定额时,常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在生育期0~60 cm土层积盐,膜下滴灌的积盐率(12.4%)要高于常规地面沟灌的积盐率(3.4%);②在小于6000 m3/hm2的4种不同灌溉定额条件下,生育期棉田1 m土体上总体表现为积盐;③对于土壤初始含盐量高的新垦荒地,灌溉淋洗的作用要好于土壤盐分本底值低的土壤;④为了保持农田的水盐平衡,在极端干旱区需要进行非生育期以淋洗盐分为目的的灌溉。     

微咸水滴灌施肥灌溉对马铃薯生长和水肥利用的影响

针对柴达木盆地马铃薯农业生产对水-肥-盐综合管理的需求,布置了5个滴灌施肥灌溉比例(施肥量分别为当地马铃薯施肥量的10%、30%、50%、70%、90%)的田间试验,试验通过控制滴头正下方20 cm处的土壤基质势下限高于-20 k Pa进行滴灌水盐调控和施肥灌溉。结果表明:在柴达木盆地、微咸水灌溉条件下,当滴头正下方20 cm深度土壤基质势控制在-20 k Pa以上,滴灌施肥灌溉阶段0~40 cm内土壤水分和盐分状况良好,但灌溉停止后土体中的盐分有增加的趋势;随着施肥比例的增加,马铃薯的株高、叶面积、地上生物量干质量及产量先增加再降低,当施肥比例为70%时达到最大。滴灌高频施肥灌溉且当施肥比例为当地马铃薯推荐施肥量的70%左右时,马铃薯既能获得高产,又可保证较高的水肥利用效率。     

玛纳斯河灌区农田土壤次生盐渍化防治研究

土壤次生盐渍化问题长期困扰新疆农业水土资源的高效利用。在大规模进行节水灌溉的背景,如何有效遏制农田土壤环境的盐渍化是新疆很多灌区面临的现实难题。通过对轻度盐渍化有机碳含量的演变趋势,分析了不同耕作年限农田土壤有机碳的积累过程,提出轻度盐渍化农田优化种植模式;通过对灌区水盐运移规律研究,分析了盐渍化棉田土壤盐分动态变化与滴水对盐分空间分布的影响,;通过滴灌条件下浅层暗管排盐实验,证明在滴灌条件下,浅层暗管排盐拖延效果良好,平均脱盐率约为50%左右。     

不同滴灌方式下咸水灌溉对棉花根系分布的影响

通过大田试验研究了不同滴灌方式利用咸水灌溉对棉花根系分布的影响。结果表明,2种滴灌方式下土壤中的水分和盐分在1 m土体内随土壤深度的增加和咸水浓度的增加而增加,且由于滴头的洗盐作用,地表滴灌和地下滴灌方式下土壤中的水盐分布深度均有所下移。正是由于水盐在土壤有这样的分布特征,2种滴灌方式下不同盐度咸水灌溉后,作物不仅可以感受到变化了的环境信息,而且自发地改变结构形态、空间构型,即增加根长、根干重、根半径以及根表面积,对盐胁迫做出适应性的根系形态变化。     

棉花膜下滴灌干播湿出土壤水盐变化与耗水规律试验研究

新疆南疆每年冬春灌需要消耗大量水资源,为了探索棉花生育期节水控盐滴灌技术,通过田间试验,对干播湿出膜下滴灌棉田在284、339、369和399mm灌溉定额下土壤水盐、棉花耗水规律和产量效应进行初步研究,研究表明：免冬春灌使棉田土壤盐分主要积累在0～30cm之间;干播湿出可满足棉花出苗要求的土壤水盐环境;棉花生育期内284mm灌溉定额土壤处于积盐状态,339、369和399mm灌溉定额土壤处于脱盐状态;棉花生育期耗水峰值出现在7月30日-8月20日（播后93～113d）之间;免冬春灌棉花滴灌定额369mm以上可获得较高籽棉产量。研究结果可为干旱区棉田少、免冬春灌棉花膜下滴灌水盐调控技术提供参考。     

微咸水膜下滴灌条件下绿洲棉田土壤盐分的时空变化规律试验研究

在相同灌水量条件下,以不同比例混合地下咸水(3.56 g/L)和地表淡水(0.4 g/L),采用膜下滴灌方式充分灌溉棉田,探求土壤盐分的时空变化规律.研究表明,棉花生长期间土壤盐分的变化主要受土壤水分运移和地面植被覆盖度的影响;表层土壤盐分波动大,深层土壤盐分波动小;监测层在总合盐量上比未灌水处理前低,但所有微成水处理的都比淡水对照的大;膜下滴灌棉田盐分的变化主要受灌溉水和蒸散发的影响.     

基于两种不同质地土壤浅沟排盐效果分析

通过田间及室内试验和数值模拟,对比研究土壤浅沟排盐对不同类型土壤的排盐效果.以土壤颗粒分析、水分运动参数及土壤盐分弥散系数为基础,通过建立的数值模型,探讨膜下滴灌棉田设置浅沟排盐时生育期内土壤水盐运动规律.通过模型对比两组土壤在设置排盐浅沟的情况下土壤水分及盐分的分布规律,分析土壤类型对膜下滴灌棉田土壤水分、盐分分布情况的影响.结果表明粉壤土对土壤的持水效果明显优于壤土;相对于壤土,排盐浅沟在粉壤土中的排盐效果更佳,且盐分主要集中于排盐浅沟坡面处.     

新疆玛纳斯河流域灌溉水质对滴灌农田土壤盐分影响研究

通过测定玛纳斯河流域灌溉水矿化度,盐分离子含量以及灌区膜下滴灌棉田土壤盐分离子类型,研究灌溉水质对膜下滴灌农田土壤盐分积累的影响。结果表明流域灌溉用水均为弱矿化水,其中渠水矿化度低于井水。灌溉后,农田土壤中除HCO3-积累外,其余盐分离子含量均降低,且井水灌溉农田土壤HCO3-积累量,总盐含量均大于渠水灌溉农田,灌后灌区土壤主要盐分变为Na2SO4,盐分毒害作用降低。因此,玛纳斯河流域渠水更适于灌溉,其洗盐效果更佳,井水灌溉农田可能发生土壤碱化。     

不同类型盐荒地蒸发能力与水盐变化特征研究

盐荒地通过强烈蒸发产生的干排作用是干旱半干旱灌区土壤盐分均衡和盐渍化防治的重要途径。为探究盐荒地的利用方式对干排作用的影响,本研究以内蒙古河套灌区为背景,在同一地点选择木本、草本、裸地三种植被类型盐荒地,开展了为期5个月的灌溉季节盐荒地蒸发能力与水盐变化特征的试验研究。结果表明,盐生植物不仅能够有效抑制盐荒地土壤表层的蒸发,还能够通过蒸腾作用促进土壤水分运动,使得土壤盐分在空间上分散,有效地发挥干排系统中盐荒地聚集盐分的能力。研究成果可为灌区干排水控盐系统的规划设计提供理论依据。     

膜下滴灌对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

在水资源十分紧缺的干旱地区,研究膜下滴灌技术,防止土壤产生盐渍化,对于缓解水资源的紧张状况,提高水土资源利用效率具有重要的理论和实际意义。通过两年大田定位试验研究了不同灌溉定额膜下滴灌春玉米农田水盐动态特征,春玉米产量及水分利用效率。研究表明,膜下滴灌灌水定额为430 m3/hm~2时,土壤水分在0~100cm土层分布均匀,不会产生深层渗漏。连续两年的膜下滴灌能保证土壤耕作层处于良好的水盐环境,不会产生土壤盐分表层累积,但盐分累积区域有向土壤表层扩展的趋势。两年的春玉米产量及水分利用效率差异不显著。T2处理是膜下滴灌灌溉条件下最优的春玉米灌溉制度。     

膜下滴灌条件下土壤水盐动态变化特征研究

干旱缺水和土壤盐渍化已成为我国干旱半干旱地区农业发展的主要限制因素之一,开展膜下滴灌土壤水盐动态变化研究,对防止土壤盐渍化,缓解水资源紧张状况,提高水土资源利用效率具有重要的理论和实际意义。通过田间试验研究了不同灌溉定额膜下滴灌棉花农田水盐动态变化特征、棉花产量及水分利用效率。研究表明,膜下滴灌灌水定额为250 m~3/hm~2,灌水次数为6次时,能保证土壤耕作层处于良好的水盐环境,不会引起土壤盐分表层累积,棉花生育期0~100 cm土壤全盐量呈增加趋势,但积盐量小于0.3 t/hm~2。灌水次数为6次,灌水定额为250 m~3/hm~2处理是膜下滴灌灌溉条件下最优的棉花灌溉制度。     

宁夏贺兰山东麓葡萄滴灌灌溉水肥一体化技术研究

以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄为研究对象,分析在滴灌和沟灌条件下,不同灌溉量与施肥量对葡萄品质和生物特性以及土壤水分入渗特性的影响.研究表明:宁夏贺兰山东麓地区的沙土土质种植区滴灌更加有利于葡萄对水分和养分的利用,且灌溉水主要集中在40 cm×40 cm土体内,对于干旱区酿酒葡萄产量与品质,水分影响的程度更大;由于滴灌灌溉更有利于土壤盐分积累在葡萄根层范围内,应注意防止滴灌时的土壤次生盐渍化的发生;相对于沟灌条件下,滴灌更有助于葡萄品质与产量的提高;葡萄生育期滴灌灌溉量在4 500 m3/hm2时,产量和品质相对较好;考虑水资源缺乏时,可以选择4 050 m3/hm2.     

两种滴灌模式下棉田土壤水分和盐分的差异性分析

本实验在兵团阿拉尔灌溉试验分站内进行,在棉田内对比使用膜下滴灌与地埋式滴灌两种灌溉模式,通过对棉花整个生育时期内土壤各个层次的含水量和总盐含量进行连续的取样检测,分析两种灌溉模式下土壤水分与盐分随时间变化趋势和垂直空间含量差异.结果表明:地埋式滴灌土壤表层含水量低于膜下滴灌处理,表层以下特别是在作物根层附近土壤中含水量则高于膜下滴灌处理.两种灌溉模式下土壤各层次盐分含量变化趋势大体相同,从苗期开始呈现降低-升高-再降低的过程.在大部分时间里,地埋式滴灌处理的20～40 cm土壤盐分含量最低,60～80 cm土壤盐分含量最高;膜下滴灌处理的0～20 cm土壤盐分含量最低,40～60 cm土壤盐分含量最高.     

干旱区不同灌溉方式下棉田土壤水盐调控研究

针对节水灌溉下的土壤次生盐渍化问题,以新疆孔雀河流域为例,开展了地面灌溉与膜下滴灌条件下水盐调控组合灌溉试验,结果表明:一管四行布置方式下,滴灌前后土壤含水率变化明显,其中40cm以上土层含水量增加较多,40cm以下则变化不大,土壤电导率在灌溉后有不同程度下降;一管两行布置方式下,灌溉后土壤盐分进行重分布,表层20cm土壤电导率明显下降,20~40cm则出现上升,表明低灌溉量下,盐分在表层运移,而深层盐分则不受影响;冬灌没有显著增加土壤含水量,仍需在次年播种前进行灌溉或者干播湿出;春灌洗盐增墒效果显著,避免了土壤的无效蒸发与返盐,但对土壤温度及作物播种有一定影响。研究结果为实现棉田土壤次生盐渍化调控以及干旱区水土资源的可持续利用提供了重要参考。     

滴灌水盐调控施肥灌溉对青海油菜产量及水肥利用的影响

针对青海油菜农业生产对滴灌水肥管理及次生盐渍化防治的需求,布置了5个滴灌施肥灌溉比例(施肥量分别为当地油菜施肥量的10%、30%、50%,70%、90%)对油菜产量及水肥利用影响的田间试验,试验通过控制滴头正下方0.2m处的土壤基质势下限高于-20kPa进行滴灌水盐调控和施肥灌溉。试验结果表明:在青海高寒干旱地区、微咸水灌溉条件下,在滴灌高频灌溉阶段,0~0.4m油菜根系分布层土壤水分、盐分和养分状况良好,但当停止施肥灌溉后,土壤养分含量降低,表层土壤盐分升高,但0.3~1.2m土体盐分基本维持平衡。滴灌高频施肥灌溉有利于提高油菜的产量、肥料利用效率和灌溉水利用效率,并且当施肥比例为当地油菜施肥量的50%左右时,油菜产量高、肥料偏生产力较高。     

干旱区大田膜下滴灌对土壤盐分的影响

为研究干旱区大田膜下滴灌土壤盐分运移特征,在新疆石河子炮台试验站进行连续4年的试验研究。结果表明,膜下滴灌条件下,边行盐分偏高,棵间土壤盐分上升;耕作层土壤盐分下降,耕作层以下则增加,但由于滴灌灌水频繁,作物根系分布层内(0～40cm)土壤盐分始终处于较低值;利用膜下滴灌可以明显降低盐荒地土壤盐分,加速盐荒地改良和弃耕地的收复。     

河套灌区节水灌溉对土壤盐分累积规律的模拟研究

在内蒙古河套实施农业节水对引黄灌区水资源可持续利用具有非常重要的意义。通过河套灌区土壤水盐动态的原位监测,并应用水盐运移和作物耦合模型HYDRUS-EPIC对不同灌溉条件下葵花土壤盐分累积规律进行分析。研究结果表明:现状滴灌条件下葵花生育期土壤表层(0~10cm)盐分呈累积趋势,全盐含量分别比传统地面灌溉和等量地面灌高115%和37%;葵花生育期0~100cm增加的全盐量(ΔC)滴灌比传统地面灌溉高305%,比等量地面灌溉低23%,淋洗是灌区滴灌不可或缺的抑盐措施;滴灌条件下葵花的产量比传统地面灌小6.5%;滴灌产量比等量地面灌高11.7%,增产效果明显。     

绿洲区长期膜下滴灌棉田土壤盐分离子分布

通过比较典型绿洲灌区(新疆石河子市下野地灌区)6个不同膜下滴灌年限棉田总盐、盐分离子分布,尝试揭示长期应用膜下滴灌技术对土壤化学性质的影响,结果表明,受干旱气候条件影响绿洲区膜下滴灌棉田土壤中总盐及Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO~(2-)_4和Cl~-在垂直方向均呈现出"浅集表聚"的分布特征。以膜下滴灌年限为横坐标的水平方向表现出,总盐和盐分离子随膜下滴灌年限的延长逐渐降低。但由于棉田土壤中盐分离子本底含量以及化学性质的差异,5种离子年平均降低速率有所不同。结果表明绿洲区现行灌溉制度下膜下滴灌棉田盐胁迫作用逐年减轻的同时棉田土壤化学性质也在发生变化。研究拟为膜下滴灌技术的可持续推广提供一定的理论支持。