咸淡水交替灌溉下土壤盐分再分布规律的室内实验研究

咸水灌溉是解决目前淡水资源短缺的重要途径。为寻求合理的咸水农田灌溉方法，进行了不同矿化度和不同灌水模式的室内土柱咸淡水交替灌溉模拟试验，分析了咸淡水交替灌溉条件下土壤溶液电导率(EC)值和钠吸附比(SAR)的变化规律。结果表明：两种灌水模式下，灌水结束时土壤溶液EC值在22.5 cm处达到最高，且4 g/L>2 g/L，且与试验初期相比，土壤溶液EC值明显提高，土柱整体积盐明显。灌水模式对土壤溶液EC值的影响大于矿化度；两种灌水模式不同矿化度处理的SAR值变化规律基本一致。     

脱硫副产物对改良碱化土壤的理化性质与作物生长的影响

由于脱硫副产物的主要成分为CaSO4,因此可以用来改良碱化土壤。通过盆栽试验研究了脱硫副产物对碱化土壤的改良效果,试验设8个处理,4个脱硫副产物水平(0,7 5,15,22 5t/hm2)和2个淋洗水平(750,1200m3/hm2)。研究表明:施加脱硫副产物增加了葵花的出苗率,降低了碱化土壤的碱化度(ESP)、pH、全盐量(TDS)和Na K /Ca2 Mg2 ,但过量施加脱硫副产物也会抑制作物的出苗和生长;淋洗可以提高脱硫副产物的改良效率。根据试验结果推测当ESP=63 5,pH=9 15时,获得最佳产量的脱硫副产物用量13 05t/hm2。脱硫副产物用量7 5t/hm2和淋洗水量1200m3/hm2的处理组合对碱化土壤改良效果最佳,葵花出苗率和单株产量分别达到了92 5%和36 40g。     

灌溉水盐分和灌水量对温室气体排放与玉米生长的影响

为揭示地下水与微咸水灌溉条件下灌水量对土壤CO2、N2O排放和春玉米生长的影响,设置2种灌溉水含盐量（1.1、5.0g/L）和3种灌水量（210、255、300mm）,于2019年4—9月在内蒙古自治区河套灌区进行了春玉米田间试验。结果表明,不同灌水量下,微咸水（含盐量5.0g/L）灌溉比地下水（含盐量1.1g/L）灌溉土壤N2O累积排放量提高了19.86%~44.21%,但利用微咸水灌溉并不会影响土壤CO2累积排放量与全球增温潜势。在相同的灌溉水盐分条件下,灌水量为300mm时土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势均最大,灌水量为210mm和255mm时并不会对土壤CO2、N2O的累积排放量和全球增温潜势产生显著影响。相关性分析表明,土壤含水率和无机氮含量是影响土壤CO2、N2O排放的重要因素,灌溉水盐分通过促进土壤的硝化作用促进土壤N2O排放。在微咸水灌溉条件下,春玉米产量较地下水灌溉减少了30.88%~37.32%。随着灌水量的增大,春玉米产量呈增加趋势,但255mm和300mm灌水量条件下的春玉米产量差异不显著。在地下水与微咸水灌溉条件下,灌水量为255mm时,土壤盐分累积较小,春玉米产量较高,土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势相对较小,是灌区适宜采用的灌溉定额。     

细沟侵蚀动态过程模拟室内试验和模型验证研究

进行了一系列室内试验，以验证模拟细沟演变动态过程的数学模型。该模型模拟了细沟水流的动态过程、水力学特性参数的空间变化、细沟中土壤的剥离、运输及沉积过程；模拟了细沟在侵蚀过程中的形态演变，其中包括沟宽、沟深、局部坡度在空间上的差异及其随时间的变化；模拟了细沟侵蚀/泥沙沉积后局部细沟形态的变化对细沟水流反馈效应。试验土壤为砂壤土，采用的坡度为：3%，5%，7%；3个流量：7.6，11.4，15.2 L/min。在同一试验条件不同工况下对模型进行了验证，同时对细沟中沿程水流速度和细沟末端的侵蚀产沙量进行了模拟值和试验实测值的对比。结果表明，模型预测值和实测细沟形态演变值具有很好的一致性，模型中提出的侵蚀、沟床形态变化和水力学特性参数间的互反馈环效应可以反映细沟侵蚀的动态演变过程和发展趋势。     

窑窖滴灌系统输水管路的优化布置

窑窖集雨滴灌成为解决我国干旱半干旱地区水资源短缺的途径之一。该文分析了窑窖分散式水源特点：水量较小，零星分布，管道设计困难，系统管理繁杂。以在农作物缺水关键期进行灌溉为出发点，根据水窖和地块分散的特点，通过对水窖输水线路优化设计，降低灌溉的管理和工程造价，设计最佳滴灌输水路线，达到水源联合调度的目的，并与传统设计方法和图论优化设计法进行了比较。所提出的设计方法适合解决各种地形条件下分布水源的输水路线布置问题。     

保水剂在果树上的应用

保水剂 (Ｗａｔｅｒ -ｒｅｔａｉｎｉｎｇａｇｅｎｔ)是一种超吸水性的高分子聚合物 (Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒｓ)。目前共分两大类。一类是丙烯酰胺—丙烯酸盐共聚交联物 (简称聚丙烯酰胺型 ) ,使用周期和寿命较长 ,凝胶强度高 ,颗粒状产品 ,在土壤中的蓄水保墒能力可维持 4～ 5年。另一类是淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物 (简称淀粉接枝型 ) ,使用寿命最多维持一年。目前保水剂的使用方法有拌土和蘸根等。聚丙烯酰胺型成本高但寿命长 ,适合于拌土使用。淀粉接枝型成本低但寿命短 ,适合于蘸根。拌土又分为直接拌土和与其它…     

基于Penman-Monteth模型的杨树

研究半干旱地区林木的实际蒸腾量，对研究防护林密度调整、提高林木水分利用率及林分稳定有着重要的理论意义。忽略大气热层结问题，考虑气压订正，利用冠层整体气孔阻力rsT代替冠层阻力rst，将蒸散面净辐射限定于冠层截留净辐射Rnl，在林木气孔阻力等实测数据的基础上，应用修正后的Penman-Monteith模型和常规气象数据进行生长季林木蒸腾量的连续的模拟计算。结果表明，提出的参数处理方法符合蒸腾的变化规律，与典型实测结果对比，模拟的相对误差平均在5％以内，具有较好的实用价值。     

化学调控技术在旱地水肥利用中的应用进展

围绕旱地农业生产中的水肥资源高效利用展开讨论,主要介绍了以3种典型化学调控制剂(土壤改良剂PAM、土壤保水剂SAP和蒸腾抑制剂FA)为代表的化学调控技术在旱地农业水肥资源利用方面的调控机制和应用方法,重点对化学调控技术在旱地农业生产中的增强水肥保蓄、提高坡地水土保持、改善作物水肥利用性能及提升作物品质和产量4个重要环节上的应用研究进行了综述,最后提出未来化学调控技术在旱地农业中应用的重点研究方向.     

PAM和SAP防治库区坡地肥料污染试验

选取北京市怀柔区水库附近一处坡地栗园作为试验地,用表土改良剂(聚丙烯酰胺,PAM)和土壤保水剂(SAP)进行坡地栗园的肥料污染防治,通过人工降雨试验方法对PAM的防污效应进行了研究,同时进行为期2年(2010 ～2011年)的野外监测试验,研究了技术应用以后坡面水土和养分流失,土壤剖面墒情和氮素运移等情况.结果表明:PAM减小坡面次降雨径流氮素平均质量浓度和污染物排放负荷的幅度分别为5％～8％和16％～22％,其中PM的处理减少坡面氮素流失方面效果最好;与未施加化学制剂的对照PS0相比,化学制剂联合处理组PS1、PS2分别提高根层土壤含水率10.4％、23.7％,提升根层氮素含量3.8％、22.3％,减少坡面径流含沙率30.7％、61.7％,减少坡面径流硝态氮流失14.7％、30.7％.     

再生水及盐溶液入渗与蒸发对土壤水盐和碱性的影响

为研究再生水利用对土壤盐碱性影响的特殊性,采用室内大型土槽试验,对比研究了清水、再生水和钠吸附比(sodium adsorption ratio,SAR)分别为3、10和20(mmolc/L)0.5的盐溶液入渗与蒸发10次(模拟灌溉2a)期间对土壤及土壤溶液盐分迁移累积和碱性的影响。结果表明:与清水相比,再生水和SAR值为20(mmolc/L)0.5的盐溶液处理中0～40cm深度壤土含水率较高,80～120cm砂土含水率的增加产生滞后现象;再生水和盐溶液入渗与蒸发后土壤中盐分产生累积,累积量为9.54%～51.83%,而再生水处理中淋洗液带出的盐分最多,是其他处理的1.09～1.42倍。清水、再生水和盐溶液处理土壤溶液钠吸附比(SAR)<3(mmolc/L)0.5,土壤pH值<8.5,再生水和盐溶液入渗与蒸发引起土壤碱化的风险较低。再生水入渗与蒸发后土壤溶液中K+和Ca2+在土体中的迁移分布与清水和盐溶液处理不同,再生水对土壤中Cl-有较强的淋洗作用,长期再生水灌溉过程中土壤K+、Ca2+和Cl-的迁移和淋洗需要引起重视。试验结果对农业中长期安全合理利用再生水具有指导意义。