滴灌土壤湿润区对棉花生长及产量的影响研究

针对棉花作物,以桶栽试验为基础,通过控制滴头流量得到不同宽度的土壤湿润区,观测了棉花相应的生长状况及产量。试验结果表明,棉花的生长发育和产量与滴灌土壤湿润区的大小密切相关,宽的土壤湿润区可以使棉花的生长发育提前,其株高、叶面积、产量都比窄的土壤湿润区条件下的棉花相应指标高;宽的土壤湿润区下的棉花叶面积衰老速度比窄的土壤湿润区下的棉花叶面积衰老速度慢。另外,随着土壤湿润区变宽,土壤耗水深度变浅,棉花单铃重、衣分和单株产量增加,但单株铃数减少。     

大田棉花膜下滴灌灌溉制度对土壤水盐变化的影响研究

针对新疆棉花膜下滴灌条件下不同灌溉定额和灌水周期对土壤水盐变化的影响进行了大田试验.试验设置了3个灌溉定额和3个灌水周期;观测内容有土壤水分、盐分及棉花生长状况和产量.试验结果表明:土壤含水量随着灌水周期减小而增大,灌水周期为5 d的处理的土壤保持在最适宜含水量;较小灌水周期使得棉株内行和外行土壤含盐量持续降低,降幅相对较大;同一灌溉定额下,较小灌水周期产量较大;中量灌溉定额获得最高产量.     

干旱绿洲区灌溉水价与灌溉用水量

以新疆兵团1997年～2005年农业灌溉水价和与之对应的每公顷毛灌溉定额资料为基础，应用计量经济学需求函数模型，研究干旱绿洲区农业灌溉水价与灌溉用水量的定量关系。将以上研究成果对兵团灌溉水价改革进行预测，结果显示灌溉水价调整将会使农业灌溉用水产生明显的抑制作用，节水效果非常明显。     

混凝土防渗渠道冬季输水运行中冻胀与抗冻胀力验算

为了明确渠道冬季输水时防渗衬砌层结构的抵抗渠床基土冻胀破坏作用的能力,该文理论分析了大气负温下,介入刚性防渗面层对渠基土冻胀的约束,得到作用于坡板上冻胀力的作用形式为法向冻胀力和指向坡顶的切向冻胀力,对被视为底端简支、板内无接缝、受冻胀作用的构件受力进行理论分析,得到冬季输水渠道边坡板的冻胀问题属于非垂直非全周的冻拔问题的结果,并进一步根据力学基本原理研究了刚性面层(衬砌层)承受荷载力的求解方法。依据桩的抗冻拔验算和拉弯构件的强度验算可实现冬季输水渠道抗冻胀力的计算,建立了适用于防渗渠道刚性衬砌结构设计的方法,为冬季输水梯形混凝土防渗抗冻胀渠道衬砌层厚度的准确确定提供了计算方法。     

季节冻土区刚柔混合衬砌梯形渠道冻胀机理试验

输水渠道冻胀破坏是寒冷地区渠道破坏的主要表现。为了探明刚柔混合衬砌渠道的冻胀机理,分析复合衬砌渠道的冻胀变形规律和冻胀过程中的水分变化规律,以及柔性复合土工膜的变形特征,该研究借助季节冻融条件下刚柔混合衬砌梯形渠道的原型观测成果,分析了刚柔混合衬砌渠道的最低地温变化规律、冻深变化规律和冻胀量与冻胀力的变化规律,重点研究了冻融条件下渠基土壤的水分迁移规律,以及复合土工膜的变形特征和强度变化。结果显示:刚柔混合衬砌渠道的冻胀变形最大值位于渠底和阴坡1/3处,最大冻胀量为11.2和13.1 cm,衬砌结构向上隆起。冻结期,渠基土壤0~60 cm深度范围内含水率随深度增加而增大,60~120 cm深度范围内的含水率随深度增大而逐渐减小。水分迁移最大值发生在渠道底部,迁移率为13.2%。经过一个冻融周期的循环,复合土工膜的强度和变形量仍然保持在90%以上,强度和变形损失值较小,可充分发挥复合土工膜防渗抗冻胀和适应变形的特性。该研究为刚柔混合衬砌渠道的设计、推广应用提供了理论依据。     

盐碱地人工种植芨芨草效益分析

试验研究表明,在盐碱地里人工种植芨芨草,可以明显降低土壤盐碱度和pH值,对盐碱化土壤具有很好的改良作用;芨芨草可作为良好的造纸原料,不仅可以节约造纸辅料还有利于环保。芨芨草作为解决家畜冬春饲草不足和灾年家畜的“保命牧草”,对于牧区抗灾害能力有极大的提升作用。因此,人工种植芨芨草对干旱地区盐碱地改良、促进生态建设、发展地方经济具有重要的意义。     

土壤盐渍化治理防护毯的研发及试验

土壤盐碱化问题是中国农业面临的一个巨大挑战,严重制约着农业生产的发展。为探索治理土壤盐渍化的方法,该文基于干旱区5类代表性土壤（砾砂、粉土/粉砂、粉土/粉细砂、粉土和亚黏土）的盐碱化规律,以盐碱土形成原因为切入点,结合土壤水的毛细管作用,以海绵（强力吸水层）、吸热聚乙烯编织布（蒸散加强层）为主要材料,设计出一种盐碱地治理防护毯,并对防护毯吸盐的深度和效果进行试验研究。结果表明：5类土壤表面的积盐情况各不相同,粗颗粒土（砾砂及砂土）含量较大时,在强蒸发条件下,3～4 d土样表面积盐后形成了一层厚约3～4 mm"盐痂";细颗粒土（亚黏土和粉土）含量相对较多时,短期内表面积盐速度相对较慢且现象也不明显,10～12 d后,土样表面可观察到一层细密的晶体盐颗粒。所以,土壤岩性质地与表层积盐量关系密切。总体趋势是：土壤颗粒越粗,土壤表层在早期的积盐量越大;土壤颗粒越细,土壤表层在后期的总体积盐量越大。在干燥通风和室外温度25℃的条件下,防护毯针对上述不同类型土壤进行吸盐试验,在4 d后0～10 cm土层的含盐量（质量分数,下同）均可减少80%（P＜0.05）以上;＞10～20 cm土层至少减少50%（P＜0.05）以上;对于砂性土来说,＞20～30 cm土层含盐量减少了50%左右（P＜0.05）,而黏性土和壤土可减少20%～30%以上（P＜0.05）。对于实际中的盐碱土而言,含盐量减少30%时,土壤的肥力和可耕作程度会明显改善,能有效减小盐碱化对作物生长的影响。此外,研究还发现,铺设防护毯还能改变盐碱地表层土壤的结构,增强土壤的透气性。防护毯最佳使用时间应为土壤毛细管作用最强烈的时间段。该研究提供了一种有效的盐碱地治理措施。     

盐碱地高盐废水电解脱氯同步制氢特性

就近利用风光能电解盐碱地治理过程中产生的高盐废水,是同步实现风光消纳、废水处理和H2/Cl2生产的有效途径。然而,盐碱地治理废水盐浓度较低且盐离子种类众多,直接电解严重影响脱氯制氢效率。通过开展盐碱地治理废水的电解试验研究,讨论了盐浓度及不同除杂工艺对废水脱氯制氢特性的影响规律。结果表明,不同盐浓度废水电解的H2/Cl2产率与电流密度呈线性关系,且产H2速率稍大于产Cl2速率。电流密度和pH值均随盐浓度升高先增大后减小,废水中盐浓度为3.5 mol/L时,电解后最终电流密度和阴极的pH值均最大,电解效果最优。添加Ca(OH)2对废水进行电解前除杂,可将浓缩废水中Ca2+、Mg2+和SO42-浓度分别降低至0.02 、0.1 和0.2 mol/L。电解过程中通入CO2能够进一步降低杂质离子对废水电解的不利影响,使电解脱氯制氢性能提升10%左右,研究结果可为高盐废水处理提供理论支持。     

不同立地条件下沙棘土壤水分分布特征及动态生长研究

为探究不同立地条件下沙棘土壤水分分布特征和生长情况,采用样地试验,设置2种坡向（阴坡、阳坡）和3种坡位（坡顶、坡中、坡底）进行研究。研究表明：（1）各样地内的土壤水分季节变化可划分为消耗期（5—6月）、快速补充期（6—7月）和消退期（7—9月）,天然降水对土壤含水率影响较大;（2）各样地内的土壤水分垂直分布为土壤水分显著变化层（Cv>0.2）、土壤水分次变化层（0.2>Cv>0.1）和土壤水分相对稳定层（Cv<0.1）;（3）不同立地条件对土壤水分及植株的生长具有显著影响。阴坡土壤水分明显高于阳坡,土壤水分由坡顶向坡底呈递减趋势;沙棘的生长指标及存活率表现为阴坡>阳坡,不同坡位表现为坡底>坡中>坡顶。研究结果可为玛纳斯县前山地带沙棘造林提供参考和理论依据。     

棉花膜下滴灌技术对土壤节水抑盐的作用

新疆生产建设兵团垦区是新疆植棉的重要基地,采用的大田膜下滴灌技术在旱区极为有限的水资源和土壤次生盐碱化加剧的生态环境条件下大面积推广并取得了突破性进展,现已成为全国大田作物应用滴灌技术规模最大的片区。在盐碱区采用膜下滴灌技术,具有明显的节水、降低地下水位和排盐压碱效果。本文就应用这一先进节水技术对土壤盐分运移特性及影响因素进行了分析,为合理利用膜下滴灌技术抑制盐碱改良土壤提供参考。1兵团灌区发展节水技术的环境与治理盐碱的必要性由于采用传统灌溉方式,农业用水占总用水量的90%以上。灌溉水大量渗漏引起地下水…