盐碱土饱和浸提液2种制备方法比较

分别采用美国盐土实验室推荐的USSL方法、浸润法制备土壤饱和泥浆,抽滤得到盐碱土饱和浸提液,测定电导率。结果表明:供试30份土样,2种方法获得的饱和泥浆土壤饱和含水量之间差异不显著;美国盐土实验室方法制备土壤饱和浸提液电导率变化范围为0.75~31.34 d S/m,浸润法制备的土壤饱和浸提液电导率变化范围为0.75~36.90 d S/m,2种方法制备的土壤饱和浸提液电导率测定值间不存在显著差异。     

LEACHC模型及其在土壤盐碱化预测预报研究中的应用

LEACHC是描述土壤水分运动、溶质运移和盐分积累的盐度模型。它利用一维Richard方程有限差分法模拟水分流动,利用对流-弥散传输模型描述溶质运移,利用化学平衡子程序处理土壤剖面化学平衡过程。系统地介绍了LEACHC模型及基本原理,总结了国外学者利用LEACHC模型进行土壤盐碱化预测预报研究的基本情况,以期对中国土壤盐碱化预测预报研究有所借鉴。     

吉林省大安市苏打碱土盐化与碱化的关系

选择了76份苏打碱化土壤样品,对其各盐化与碱化指标进行了测定,分析了苏打碱化土壤盐化和碱化的关系.结果表明,土壤的碱化层和高含盐层出现在土壤中同一层次,因此该土壤盐化与碱化过程有密切联系.土壤含盐量与各碱化参数(ESP、SAR、总碱度、RSC和pH)均为正相关.土壤碱化度随含盐量的升高而增大,高盐分浓度对土壤碱化度的抑制作用,至少要在其浓度达到8.0 g/kg以上时才会出现.土壤中Na 、CO32-和HCO3-离子同各碱化参数之间均是极显著相关,同时Cl-离子与除pH外的各碱化参数极显著相关,这是该类型土壤兼有盐化和碱化特征的反映.统计分析表明,各盐分离子中Na 和CO32-离子对ESP的影响作用更大.     

土壤无限制水分区间的修正研究

土壤无限制水分区间(NLWR)是指土壤水势、通气状况和机械阻力对作物生长发育没有限制作用的土壤水分含量区间。在保持其上限即土壤田间持水量或通气孔隙为10%时的土壤含水量不变的基础上,该研究对下限进行了修正,取土壤总水势为-0.3 MPa时的含水量或土壤机械阻力为0.85 MPa时的含水量作为NLWR的下限,代替原有的是永久萎蔫点或土壤机械阻力为2.0 MPa时的含水量。用上限的最小值减去下限的最大值,即可计算出NLWR。与原有的NLWR或土壤最小限制水分区间相比,修正后的NLWR更具有现实意义。NLWR为0时所对应的土壤容重(D b)称为临界容重(D b-thr),可以作为田间土壤物理质量管理的判断标准。当D bD b-thr时,土壤物理性质对作物产生阻碍作用,需进行土壤改良;当D bD b-thr时,只要土壤含水量处于NLWR之内,土壤物理性质对作物生长无影响,此时NLWR可以作为农田水分灌溉管理的依据。     

土壤无限制水分区间的修正研究

[目的]研究和修正土壤的无限制水分区间。[方法]取土壤总水势为-0.3 MPa时的含水量或土壤机械阻力为0.85 MPa时的含水量作为 NLWR的下限,代替原有的是永久萎蔫点或土壤机械阻力为2.0 MPa时的含水量。用上限的最小值减去下限的最大值,即可计算出NLWR。[结果]与原有的 NLWR或土壤最小限制水分区间相比,修正后的 NLWR更具有现实意义。当 Db〉Db-thr时,土壤物理性质对作物产生阻碍作用,需进行土壤改良,当 Db〈〈Db-dv时．只要土壤含水量处于NLWR之内．土壤物理性质对作物生长无影响,此时NLWR可以作为农日1水分灌溉管理的依据。[结论]该研究为土壤物理质量演变规律与调控机制、土壤物理质量与作物生长发育及产量的关系、土壤水-肥-盐管理等方面的相关研究提供理论支持与科学依据.     

基于野外实测高光谱数据的干旱区耕作土壤含水量反演研究

利用2011年3月野外实地采集的不同含水量土壤的高光谱数据,研究了南疆地区耕作土壤草甸土含水量与高光谱反射率之间的定量关系,构建了一元线性回归与多元逐步回归的土壤含水量预测模型.结果表明,土壤含水量在380～ 1080 nm波段与反射率呈负相关关系;反射率经倒数(1/R)、对数(logR)、一阶微分(R’)变换后可提高其与含水量的相关性;以50个建模样本所建立模型的相关系数均达到极显著水平,所有模型通过对37验证样本进行预测,比较决定系数、均方根误差、相对误差后,表明多元逐步回归模型的预测能力要优于一元线性回归模型,从所有模型中优选出以698、702、703、746、747 nm波段反射率倒数(1/R)建立的多元逐步回归模型为最优模型,该模型实测值与预测值之间的R2为0.9199,RMSE为1.6026,RE为0.6517,可用于基于野外高光谱数据的土壤含水量的估测.     

盐渍土饱和泥浆与其浸提液间电导率换算关系研究

对30份南疆盐渍土的饱和泥浆电导率(ECsp)和饱和浸提液的电导率(ECe)进行了测定分析.结果表明,每份土壤的ECsp均明显小于ECe,因此,在实际工作中不能使用ECsp代替ECe进行土壤盐度的判断;ECe与ECsp间存在显著的线性关系,可以使用ECsp间接推算ECe.就南疆盐渍土而言,可以使用经验方程ECe=2.62 ECsp,由ECsp间接推算ECe.     

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。     

水质和体积质量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响

以松嫩平原典型碱土为研宄对象,采用承压水、潜水及蒸馏水模拟的雨水3种水源,分别在6种体积质量(容重)下测定了土壤饱和导水率和淋洗液的电导率及pH,分析了水质和体积质量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响以及饱和导水率与淋洗液电导率和pH值间的关系.结果表明:碱土饱和导水率随测定用水电导率的增加而升高;采用承压水和潜水测定时,碱土饱和导水率随土壤体积质量的增加而降低;采用蒸馏水测定时,饱和导水率在1.08～1.33 g/cm~3体积质量范围内均为0.11mm/d,而当体积质量>1.42g/cm~3时,饱和导水率均为0 mm/d;淋洗液的电导率和pH值随着测定用水电导率的逐渐增加而不断降低;采用潜水和承压水测定时,淋洗液的电导率和pH值随体积质量的增加而升高,用蒸馏水测定时,淋洗液的电导率和pH值不随体积质量的变化而改变;淋洗液电导率和pH均随饱和导水率增加而降低,且二者与饱和导水率均呈指数关系,碱土饱和导水率越高其盐分淋洗效果越好.     

基于连续统去除法的南疆水稻土有机质含量预测

监测土壤有机质含量状况,可为土壤肥力诊断及土壤资源的合理开发利用提供科学依据。本研究通过对南疆191个水稻土样品的反射率数据进行连续统去除处理后,构建了有机质连续统去除光谱指数并提取了850~1 380、1 380~1 550、1 730~2 150、2 150~2 380 nm 4个波段的吸收特征参数,据此建立了多种定量反演模型。结果表明:经连续统去除后,有机质的吸收特征得到了有效放大,不同有机质含量的连续统去除曲线在850~1 380 nm,其有机质含量与连续统去除值呈正相关,与吸收面积呈负相关,而在1 730~2 150 nm波段则呈现相反的规律。反射率连续统去除值与有机质含量的相关性要优于反射率与之的相关性,而反射率一阶微分与连续统去除一阶微分与有机质的相关性差异不明显。不同有机质光谱指数模型之间的建模参数与预测能力差异不大,但均只具备初略估测有机质的能力。吸收特征参数模型中,仅有850~1 380 nm波段的面积归一化最大吸收深度(NMAD850~1380nm)所建模型具有较好的定量预测能力。以反射率、反射率连续统去除、反射率一阶微分、反射率连续统去除一阶微分所建的PLSR模型均具有较好的预测能力,相对分析误差均大于2.00。所有模型中,连续统去除一阶微分(CR′)模型的决定系数与相对分析误差最高,分别为0.91、2.58,均方根误差最低,其值为5.62,具有最好的预测能力。