新疆农田排水技术治理盐碱地的发展概况

农田排水技术是解决土壤盐渍化的重要方式之一。近年来依赖合理的农业节水技术和管理理念对耕地进行改造,地下水位逐年降低,绿洲农业的快速发展使人们产生重灌轻排的思想。然而本质上盐分并未脱离土壤,耕地存在次生盐渍化风险,农田排水技术任重道远。实践证明,长期应用农田排水技术在盐碱地改良、提高作物产量、促进农业经济发展等方面起着积极作用。对解放以来新疆农田排水技术治理盐碱化的发展及概况进行梳理和总结,指出农田排水技术在实际发展中存在的实际问题,并提出新形势下通过排水技术治理盐碱化的措施与建议,为今后新疆滴灌盐渍区土壤治理提供参考。     

两种化学改良剂对盐渍化土壤作用机制及对棉花生长的影响

通过对膜下滴灌棉田施加旱地龙和禾康两种土壤改良剂,研究两种不同化学改良剂对改良盐碱地的应用效果及对棉花生长与产量的影响,为盐碱地改良提供理论依据.结果表明:在滴灌棉田施用旱地龙和禾康后,土体含盐量呈下降趋势,脱盐率分别为30.3%和17.7%,而对照区脱盐率仅为10.4%;借助钠吸附比概念对土壤阳离子组成进行分析,旱地...     

气候因子和地表覆盖对沿海滩涂土壤盐分动态的影响

为探明气候因子对沿海滩涂表层土壤盐分季节性变化规律的影响,并探讨植被和秸秆覆盖对滩涂土壤脱盐效果及控盐的作用。2014年5月—2015年5月,在江苏沿海滩涂盐碱地(中重度盐分),设置4种处理进行田间试验,分别为对照(裸地,CK)、秸秆覆盖(覆盖量为15 t·hm-2,SM)、植被覆盖(PC)和植被+秸秆覆盖(覆盖量为7.5 t·hm-2,PC+1/2SM),监测了气候因子和表层土壤盐分的季节性动态变化。结果表明:1)在沿海滩涂裸地中,土壤盐分具有一定程度的季节性规律,表现为在10—12月具有明显的积盐效果,且在10月EC1︰5达到最大值为3.90 d S·m-1。2)相关分析表明:采样前7 d降雨累积量与土壤盐分变化有着极密切负相关关系;气候因子的多因子及互作逐步分析表明:降雨量增加可以促进土壤脱盐作用,大气温度升高可加剧土壤盐分表聚,降雨量和大气温度的互作效应增加会对土壤盐分累积产生正效应。3)地表覆盖(包括PC和SM)显著地改变了气候因子对土壤盐分动态变化的影响,累积降雨量和大气平均温度与土壤盐分无显著相关性,且大量秸秆覆盖对滩涂表层土壤脱盐具有更明显的效果。因此,在沿海气候向暖湿方向发展的趋势下,综合考虑脱盐及控盐作用,选择适量秸秆覆盖(如覆盖量15 t·hm-2)或适量秸秆覆盖结合植被种植覆盖,同时充分利用沿海地区降雨量集中的特点,可能是未来滩涂盐碱盐渍土快速脱盐和土壤改良的重要措施。     

滴灌条件下排水暗管埋深及管径对土壤盐分的影响

为探索高效节水的暗管排盐技术,通过田间灌溉排水试验,研究了滴灌条件下排水暗管不同管径(50、90 mm)、和不同埋深(0.6、1.0、1.4 m)对土层含盐量分布及脱盐效果的影响。结果表明:两次灌水后各土层脱盐效果差别较大。0~60 cm土层脱盐程度较高,土壤含盐量已降至12 g kg~(-1)以下中度盐化水平,100 cm以下土层脱盐效果不明显;暗管0.6 m埋深脱盐效果优于1.0、1.4 m埋深,总体盐分减少14.34 g kg~(-1),相比未铺设暗管对照减少了13.32 g kg~(-1)。增加暗管埋深至1.4m对暗管降盐效果无显著影响;暗管管径对各土层盐分的影响相对更加显著,90 mm管径相较50 mm管径暗管脱盐效果明显,50、90 mm管径暗管不同埋深0~1.4 m土层脱盐率分别在20.69%~30.20%和34.59%~57.04%之间。暗管埋深0.6 m、管径90 mm时,两次灌水后0~60 cm土层已降至轻度盐化水平(3~6 g kg~(-1)),暗管排水排盐效率较高,为北疆盐渍土的暗管排水最优埋深与管径布设参数。     

渠井用水比例对土壤脱盐与地下水化学特征的影响

【目的】通过研究华北典型井渠结合灌区不同用水模式对区域土壤盐分分布、根层土壤脱盐、地下水化学特征的影响,探讨华北井渠结合灌区适宜的渠井用水比例。【方法】2013—2015年在人民胜利渠灌区选择西三干渠控制范围为典型区域,监测控制范围内降水量、地表水灌溉量、地下水灌溉量、0—100 cm土层土壤含盐量、地下水矿化度,分析不同用水模式对根层土壤盐分洗脱、地下水化学特征的影响。【结果】2013—2015年一支渠、二支渠、三支渠渠井用水比例分别介于0.72—1.03、2.50—2.63、0.65—1.26之间;2013—2015年冬小麦苗期,不同用水模式下0—100 cm土层土壤盐分垂向分布均表现为上高、中低、下高,尤其是0—20 cm土层土壤盐分表聚明显;2013—2015年冬小麦苗期一支渠控制范围内0—20 cm根层土壤盐分均值大于0.32 mS·cm~(-1)面积分别占到控制范围的60.38%、25.99%、41.16%,二支渠控制范围内0—20 cm根层土壤盐分均值大于0.32 mS·cm~(-1)面积分别占到控制范围的59.61%、0.94%、8.81%,三支渠控制范围内0—20 cm根层土壤盐分均值大于0.32 m S·cm~(-1)面积分别占到控制范围的84.40%、41.87%、52.49%,表明渠井用水比例与支渠控制范围内表层土壤含盐量大于0.32mS·cm~(-1)的面积呈负相关;对比2013年同期,2014年典型区内0—20 cm土壤脱盐率介于15.61%—25.85%,2015年典型区内0—20 cm土壤脱盐率介于13.33%—23.15%;不同渠井用水比例典型区域地下水水化学特征均表现为:地下水中阳离子由枯水期钙钠型转化为平水期的钠钙型,平水期地下水水文化学相具有强烈的碱化趋势,特别是平水期二支渠地下水溶解性总固体增幅分别为一支渠、三支渠的1.23、3.48倍,表明较大渠井用水比例地表水灌溉驱动了根层土壤脱盐,增加了地下水中可溶性盐分浓度;对比2014年平水期,2015年同期一支渠、二支渠和三支渠控制范围地下水钠吸附比分别降低了23.58%、36.82%和55.47%,且区域地下水钠吸附比均低于18分级值。【结论】综合2013—2015年0—100 cm土层土壤脱盐率、地下水化学特征变化,在华北典型井渠结合灌区采用较大的渠井用水比例可以促进耕层土壤的脱盐、抑制土壤盐分表聚,同时短期内改善地下水环境。     

起槽种植改良盐斑地试验初报

在盐斑地采用起槽种植的试验结果表明:土壤耕层的含盐量明显降低,脱盐率高达50% ,小麦产量最高达7 316.10 kg/hm 2;起槽的深度以20 cm 的效果最好,过浅(5 cm )和深于50 cm 则脱盐增产效果不明显。     

搓动式沉水植物脱盐机脱盐效果的试验研究

在乌梁素海的生态治理和资源开发中,以机械化方式收割沉水植物能够削减湖泊内各种营养盐的积累,转移各种氮磷营养盐,改善水质环境,实现湖泊富营养化治理和资源开发兼顾的目的。搓动式沉水植物脱盐机的研究设计,能够减少收割后沉水植物的含盐量,提高其作为沉水植物饲料的适口性。对晒干后的沉水植物进行脱盐试验表明:在含水率9%~22%,电动机额定转速720r/min,振动筛孔16mm时,最大去除率达85.45%,较锤片式粉碎机去除效果好。利用灰色系统理论建立数学模型,预测不同工艺参数时的沉水植物饲料脱盐率,其平均误差为-1.66%,可为其工艺参数优化提供理论依据。     

几种牧草对河西走廊盐渍化土壤改土培肥的效应研究

在河西走廊盐渍化土地上种植老芒麦、扁穗冰草、碱茅和紫花苜蓿4种优质牧草,对盐渍化程度均有一定的改良效果.其中碱茅对盐渍化土壤的改土培肥效果最好,建植3年后的碱茅,与对照比较,0～20 cm土层中自然含水量增加125.99 g/kg,总孔度增加16.14%,容重降低0.27 g/cm3,pH值由8.43降到8.10,全盐含量降低52.90 g/kg,脱盐率达到76.12%,有机质增加3.67 g/kg,碱解氮含量增加18.63 mg/kg,速效磷和钾亦随之增加.     

不同麦秸还田方式改良盐化潮土效果的研究

在田间条件下采用定位试验，研究了不同麦秸还田方式改良盐化潮土的作用和效果。结果表明：不同麦秸还田方式实施5年后，可使土壤容重降低0．19～0．24 g／cm^3，土壤脱盐率达11．82％～21．06％，春小麦增产17．96％～25．00％，对改善土壤物理性状、促进土壤脱盐、提高作物产量有显著效果。     

掺沙对盐渍土土块崩解和土壤盐分淋洗的影响机理

黄河三角洲地区的土壤入渗性能差,且盐分含量高,掺沙可以加速盐渍土块崩解,改良土壤质地与结构,从而改善入渗性能和水盐在土壤运移过程。以黄河三角洲地区盐渍土土块为研究对象,采用室内土柱模拟试验,设置3种掺沙比例：CK （0）、S1（20%）、S2（50%）,土块组成：<1 mm （20%）,1~2 mm （28%）,2~5 mm （34%）,5~10 mm （18%）研究积水入渗条件下掺沙比例对相继2次入渗过程中盐渍土土块崩解及其对水盐运移的影响,从而明确掺沙对盐渍土的改良效果。结果表明,在第1次灌水淋洗和水分再分布后,用干筛法和湿筛法测量得到S1和S2土壤> 0.25 mm的土块含量,较对照组分别降低17.92%,15.50%和51.45%,32.00%;不同掺沙比例下,同一时刻的湿润锋和累计入渗量均表现为S2 > S1 > CK,且S1和S2的稳定入渗率在第1次和第2次入渗过程中,较对照组分别增加60.00%,66.67%和400.00%,900.00%;同一土层深度的脱盐率随掺沙比例增加,掺沙比例为50%时,脱盐深度比20%和对照组分别增加33.3%和45.45%,脱盐量分别提高1.19%~19.01%和4.21%~77.52%。综上,盐渍土掺沙可以有效促进盐渍土块崩解,提高入渗速率和洗盐效率。研究结果可为盐碱地改良提供参考依据。