盐渍化灌区耕地-荒地-沙地水盐分布及盐分累积特征

以河套灌区不同利用类型土地为研究对象,旨在探究耕地、荒地、沙地土壤水分变异及土壤积盐特征与盐分离子对土壤积盐量的影响。结果表明：耕地、荒地、沙地土壤水分分布不均,含水率变异系数随土层深度加深而减小,沙地表层变异性较大,变异系数为104.5%;耕地积盐主要集中在春季和秋季收获期,春汇后土壤脱盐约2.1 t·hm^-2,灌水间歇期毛管作用下土壤积盐约0.76 t·hm^-2;荒地70%盐分聚积在表层,春汇后最多可积聚39.85 t·hm^-2;耕地积盐量与荒地积盐量呈显著负相关关系,与沙地积盐量呈显著正相关关系,相关系数分别为-0.249、0.712;HCO^-₃、Na⁺在耕、荒地间随水移动性较强,耕、沙地间SO^2-₄、Mg²⁺随水移动性较强。主成分分析表明影响耕地积盐量主要是SO^2-₄和Cl^-,影响荒地和沙地积盐量主要是Na⁺和Cl^-。采用逐步回归分析方法建立耕、荒、沙地1.2 m深土壤积盐回归预测模型。     

艾比湖湿地芦苇生长土壤的化学特性

以艾比湖湿地不同样点芦苇生长的土壤为研究对象,对土壤中盐分、可溶性离子、pH值以及速效养分指标进行测定。结果表明：芦苇适生土壤中,总盐分布呈现出较强的表聚性并且均值不大于10 g·kg^-1,总盐与HCO₃^-具有显著相关性;阳离子中K⁺+Na⁺含量最多,阴离子则为HCO₃^-含量最多;养分含量中水解氮和速效磷丰富;土壤pH值变幅在8.28～8.46之间。研究结果说明艾比湖湿地芦苇生长的土壤盐分含量高、养分含量低,以碱性土壤为主。     

黄河三角洲滨海棉田土壤盐分特征研究

采用相关分析和主成分分析方法对黄河三角洲棉田试验区土壤盐分特征进行研究,结果表明,试验区土壤为中度盐渍化,且盐分呈现一定的表聚现象;土壤各层盐基离子中,阳离子以Na⁺为主,阴离子以Cl^-为主,这两种离子对棉花生长的毒害作用尤为突出;土壤盐分含量与Na⁺、SO₄^2-、Cl^-、Mg²⁺、Ca²⁺、NO₃^2-、HCO₃^2-离子含量均呈极显著正相关;Na⁺、Cl^- 及SO₄^2-是影响试验区棉田盐渍化的主要特征因子。本研究结果可为黄河三角洲地区盐渍化土地科学管理和农业可持续发展提供理论基础和实践依据。     

开都河流域下游绿洲土壤盐分特征分析

以开都河流域下游绿洲为研究区,通过野外调查、采样与室内实验分析,采用数值统计方法与主成分分析方法对区域土壤盐分特征进行研究。研究结果表明：(1) 0～10 cm土层,土壤盐分含量为0.7348 g·kg^-1,10～30 cm土层为0.2070 g·kg^-1,30～50 cm土层为0.1852 g·kg^-1。随土层深度增加土壤盐分含盐量减少,土壤盐分含盐量的变异系数分别为319%、211%和193%,呈现强变异性。(2) 0～10 cm、 10～30 cm和30～50 cm土层中,随着土层深度的增加,Cl^-、SO₄^2-、Mg²⁺ 和K⁺+Na⁺离子的均值逐渐减少,总体上盐分分布具有较强的表聚性。(3）土壤盐渍化状况的特征因子是Cl^-与SO₄^2-。(4）未利用地土壤总盐分均值高于其它土地利用类型,耕地次之,林地的最小,分别为0.4420 g·kg^-1、0.0755 g·kg^-1和0.0414 g·kg^-1。     

博斯腾湖西岸湖滨带土壤剖面盐分特征分析

以博斯腾湖西岸湖滨带为研究区,采集三个时期不同土壤剖面样品,结合样品实验分析,探究土壤盐分特征。研究结果表明：(1) 0～10 cm土层中平均盐分含量为3.919 g·kg^-1,土壤盐分表聚现象强烈; (2) 垂直方向上盐分离子中Mg²⁺变异系数为1.034,变化程度较大,HCO₃^-变异系数为0.080,变化程度较小; (3) 通过相关分析,硫酸盐与氯化物在表土中积聚强烈,其中SO₄^2-与Na⁺+K⁺之间相关系数为0.96,Cl^-与Mg²⁺相关系数为0.79;Cl^-和Na⁺+K⁺相关系数为0.72; (4) 通过对比柽柳剖面下土壤盐分含量,夏秋两个季节土壤剖面土壤盐分呈现明显的表聚现象,0～10 cm土层中盐分含量占总体的27.37%和21.88%,春季盐分在剖面上呈现强烈的底聚现象,90～100 cm土层盐分含量占总体的21.53%; (5) 对比不同植被下土壤盐分特征,裸地、草地、林地、耕地四种地表类型土壤中(Na⁺+K⁺)∶Mg²⁺∶Ca²⁺含量之比依次为85∶2.5∶1,16∶2.5∶1,9∶0.9∶1,10∶1.3∶1,裸地中Ca²⁺含量为0.104 g·kg^-1,明显高于其它植被类型中Ca²⁺含量;Na⁺+K⁺含量差异不大,平均含量为1.181 g·kg^-1;草地中Mg²⁺平均含量为0.081 g·kg^-1,是裸地中Mg²⁺含量的4.4倍。     

覆膜开孔条件下盐渍土壤的潜水蒸发及水盐运移特性

为研究地下水浅埋区不同覆膜开孔率盐碱土的潜水蒸发和水盐运动情况,在室内进行了土柱蒸发模拟试验(地下水埋深50 cm)。结果表明,与不覆膜相比,覆膜可显著降低潜水蒸发强度、减少潜水累积蒸发量,同时也有效减少了盐分在土表的积累量。蒸发结束时,开孔率分别为3.24%、9.97%和20.27%的潜水累积蒸发量与裸土相比分别减少了79.87%、74.19%和77.93%,土层深度5 cm范围内土壤电导率分别降低了36.93%、34.41%和35.16%,即覆膜开孔率 的差异对盐分累积的影响小于对潜水蒸发的影响。三种处理中,9.97%开孔率的土表积盐量和潜水蒸发量均相对较大。随着蒸发历时的增加,不同处理土壤含水量剖面的变化相对较小,但潜水蒸发强度却有所降低,这与蒸发过程中盐壳形成后反过来又抑制了潜水蒸发有关。其次,覆膜阻滞不同盐离子表聚的效果不同,其中Cl^-表聚作用受开孔率影响较大,而Na⁺和SO₄^2-表聚作用受开孔率影响不大。     

不同矿化度(微)咸水膜下滴灌棉田土壤水盐分布及棉花生长特性研究

（微）咸水资源运用于农业灌溉为缓解干旱半干旱地区淡水资源紧缺问题提供了关键途径,适宜矿化度水质灌溉棉田可有效增加作物产量且在短期内不会加重土壤盐渍化。为探明不同矿化度水质膜下滴灌对棉田土壤水盐运移及棉花生长的影响,于2018—2020年开展测坑试验,设置1、2、3、4、5、6 g·L^-1等6个不同矿化度灌溉水源情景,分析土壤水盐、八大离子、水化学类型变化及棉花生长特性。结果表明：（1）（微）咸水灌溉下土壤含水率在花铃期达到峰值,矿化度5、6 g·L^-1处理下土壤含水率明显高于其他处理,窄行处灌后12 h各处理土壤含水率在60 cm土层处达到峰值,各处理土壤平均含水率峰值为20.61%;土壤盐分随着棉花生育期的推进及灌溉水矿化度的增加而增大,并逐年增加。（2）离子含量随着灌溉水矿化度增加而增加;（微）咸水灌溉下各处理盐分被滴灌水淋洗至60~100 cm土层,土壤溶液水化学类型主要为 Cl·SO₄-Na·Ca型。(3）灌溉水矿化度>4 g·L^-1时,棉花株高、茎粗、叶面积和叶绿素含量受到不同程度的抑制;4 g·L^-1处理下产量高出淡水处理0.02%,矿化度≤4 g·L^-1的水源灌溉下土壤积盐较少,是适宜的灌溉水源。     

不同残膜量对棉田土壤氮素、八大离子及微生物的影响

通过田间试验，设置150 kg·hm^-2（T1）、230 kg·hm^-2（T2）、465 kg·hm^-2（T3），857 kg·hm^-2（T4）、1 250 kg·hm^-2（T5）、1 640 kg·hm^-2（T6）以及原位土512 kg·hm^-2（CK1）和无残膜（CK2）等8个残膜梯度，测定不同残膜量下棉田土壤氮素养分、八大离子含量、微生物群落多样性等指标。结果表明：随着残膜量的增加, 土壤TN、NO^-₃-N含量逐渐降低，而NH⁺₄-N含量则呈现先升高后降低趋势；在残膜量大于512 kg·hm^-2时，土壤NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量显著降低；在高残膜量1 640 kg·hm^-2（T6）时，土壤TN、NO^-₃-N、NH⁺₄-N含量较CK2分别降低38.77%、49.21%、34.38%；土壤Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO^2-1₄、HCO^-₃、CO^2-₃、K⁺含量随着残膜量的增多逐渐积聚在0~20 cm土层；当残膜量大于512 kg·hm^-2时,土壤微生物均匀度及多样性低于T1、T2、T3和CK2处理。可见残膜影响土壤微生物活性，导致盐分浅表积累，使土壤养分退化；因此，高强度残膜不利于农业的健康发展。     

塔里木河上游棉区土壤盐分与速效养分的空间分布及相关关系

土壤盐渍化已成为制约塔里木河上游棉田生产的主要障碍因子。为查明塔里木河上游棉田土壤盐分现状以及盐分与土壤速效养分之间的关系,建立盐渍化土壤合理施肥理论标准,提高盐渍化土壤棉花生产能力,采用克里金插值、相关性分析等方法对研究区棉田土壤盐分与速效养分的累积量、分布规律及其相关关系进行研究。结果表明：塔里木河上游棉区棉田0~200 cm土层土壤全盐、硝态氮、速效磷、速效钾含量分别为1.17~2.44 g·kg^-1、18.9~65.1 mg·kg^-1、1.3~31.2 mg·kg^-1、64.9~107.9 mg·kg^-1。其中,盐分离子主要以Ca²⁺、Na⁺和SO^2-₄为主,0~40 cm土壤硝态氮、速效钾含量与全盐含量呈显著正相关关系,且0~40 cm土壤硝态氮、速效钾含量与全盐含量空间分布较为一致,说明施肥可以影响塔里木河上游棉田土壤盐分含量。因此,建议在生产过程中应合理施肥,以避免加重土壤盐渍化问题。     

不同磁化水处理下盐渍化土壤脱盐效果研究

为了探究不同磁化强度的磁化水处理对土壤的脱盐效果及最佳磁感应强度,通过田间小区试验,设置了1 000mT（T₁）、2 000 mT（T₂）、3 000 mT（T₃）、3 600 mT（T₄）、对照（CK）等5组处理。各处理下盐渍土壤的脱盐效果表明：与灌前未磁化相比较,磁化水滴灌下各土层平均盐分含量均明显下降,其中,土壤含盐量、Cl^-、SO^2-₄含量分别降低了32.83%、54.35%和31.82%,表明磁化水滴灌能够有效增强对土壤盐分的淋洗作用。不同磁化强度处理下0~60 cm土壤盐分变化特征不一：T₂处理下土壤含盐量和Cl_-含量在10~20 cm和0~10 cm处变化最为明显,分别降低了71.68%和84.76%;T₄处理下SO^2-₄含量在20~40 cm降幅最大,下降76.47%;不同磁化处理下土壤脱盐效果均高于对照处理,且磁化强度与土壤脱盐效果不成比例;T₁处理下土壤含盐量的脱盐率达到了57.47%,较CK提高了46.1%,明显高于其他处理。因此,在本试验条件下1 000 mT磁化效果较佳。综上所述,磁化水滴灌能明显降低土壤中的盐分含量,提高土壤脱盐率,对改良新疆地区中、轻度盐渍化土壤是一种行之有效的方法。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

沃特多功能保水剂保水性能研究

通过室内实验对沃特多功能保水剂在黄土高原主要类型土壤持水性能及保水作用的研究,结果表明:该保水剂在土壤持水方面,对黑垆土效果最明显,持水性均高于对照。而对土和黄绵土来讲,效果不太明显。但在土壤导水方面,黄绵土的改善效果最明显,饱和导水率随保水剂用量的增多而增大;对黑垆土导水率的提高也有一定的作用;对于土来讲饱和导水率在施入保水剂后反而降低。在土壤抗蒸发方面,保水剂抗蒸发作用明显,随用量的增多而各土壤的蒸发量减少。     

旱作农业区土壤水分保蓄状态及其能量特征

在渭北旱地农田设置覆盖、耕翻等不同保蓄土壤水分处理,测不同层次土壤水分保蓄状况。结果表明:土壤含水量耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地。耕作层水分保蓄差异最为明显,但是在土层深度40~50cm处,耕翻过土壤含水量稍大于覆盖过土壤。同一土层土壤水分能量变化规律是土壤水势耕翻覆盖地>覆盖地>耕翻地>裸露休闲地,而同一土层土壤温度变化规律恰好与土壤水势相反,证明在影响土壤水势因素中,土壤水分的正效应>土壤温度;土壤温度日变幅明显是裸露休闲地和耕翻地大于覆盖地。     

保护性耕作下黑土水热动态研究

通过连续监测东北典型黑土耕作长期定位试验下的土壤含水量和温度,研究了保护性耕作措施下农田黑土水热动态规律。结果表明:免耕秸秆覆盖(NTS)可显著提高0~50 cm土层水分含量,其中免耕在0~20 cm土层平均土壤体积含水量最高值分别比少耕(RT)和传统(CT)高3%~10%,尤其是可提高作物播种期表层土壤含水量。0~10 cm土层深度范围内RT土壤温度均高于NTS和CT,其中5 cm土层土壤温度日平均最高值较NTS和CT分别高3.04℃和5.27℃。三种耕作措施下的水热动态表明,少耕是我国东北旱作黑土区最佳的保护性耕作措施。     

生物炭对塿土持水能力的影响

通过连续6年定位试验,探究较长时间施用生物炭对土壤保水作用的影响,以期为塿土区水土保持和土壤改良提供理论参考。田间试验于2011年开始,设4个生物炭施用梯度：对照,不施生物炭（B0）;5 t·hm^-2（B5）;10 t·hm^-2（B10）;20 t·hm^-2（B20）。在2017年测定了土壤含水量、土壤基础理化性质和水分累积蒸发量等。结果表明：生物炭能够显著减小土壤容重、增加土壤孔隙度、饱和含水量和田间持水量,且随着生物炭施入量的增加,各指标变化幅度也增大,B20与B0处理相比,土壤容重减少了8.28%,毛管孔隙度增加了20.17%,饱和含水量与田间持水量分别增加了22.17%和14.86%;生物炭显著增加了土壤团聚体稳定性,B20与B0处理相比,土壤水稳性团聚体含量增加了19.00%,团聚体破坏率和不稳定团粒指数分别降低了11.34%和9.61%;生物炭还可有效抑制土壤水分的蒸发,B10和B20处理的土壤累积蒸发量分别比B0处理减少了7.45%和10.18%。结合逐步回归分析与通径分析发现,生物炭对土壤结构的改良是其促进土壤持水能力的主要原因。土壤孔隙度和有机碳含量是影响土壤饱和含水量的主要因子,影响土壤毛管持水量的主要因子为有机碳含量和土壤毛管孔隙度,而毛管孔隙度与水稳性团聚体含量则解释了绝大部分土壤田间持水量的变化。研究表明生物炭施用可以显著改良土壤结构,提升塿土持水性能,增加干旱半干旱地区土壤的蓄水保墒能力。     

保水剂用量对土壤水分的影响

为确定保水剂的合理用量,于2008年5月在陕西米脂县进行保水剂不同用量玉米盆栽试验研究.盆栽试验设置了保水剂不同用量(0、30、40、50、60 g)五个处理及保水剂与风干黄绵土配比用量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.30%)6个处理,分别研究了保水剂不同用量与土壤水势、土壤含水量的关系及对土壤持水时间的影响.试验结果表明,土壤含水量高(>18%)时各处理土壤水吸力十分接近,在土壤吸水力相同时,随着保水剂用量的提高其土壤含水量也随着提高;保水剂用量越大的处理玉米存活的时间也越长,0.20%和0.30%处理玉米存活时间较对照长3 d;综合分析表明本试验中保水剂与黄绵土配比0.20%和0.3%应用效果较好.     

Comparing phreatic evaporation at zero water table depth with water surface evaporation

Salt-affected soils are mostly found in irrigated areas within arid and semi-arid regions where the groundwater table is shallow. Soils of this type have become an increasingly severe problem because they threaten both the environment and the sustainable development of irrigated agriculture. A tool to estimate phreatic evaporation is therefore urgently required to minimize the salinization potential of salt-affected areas. In this context, phreatic evaporation at zero water table depth (E₀) is a key parameter for establishing a model for calculating phreatic evaporation. The aim of this study was to explore the law of phreatic evaporation and to develop structurally rational empirical models for calculating phreatic evaporation, based on E₀ data of six types of soil (i.e., gravel, fine sand, sandy loam, light loam, medium loam, and heavy loam) observed using the non-weighing lysimeter and water surface evaporation (E₆₀₁) data observed using a E601 evaporator of same evaporation area with a lysimeter-tube at the groundwater balance station of the Weigan River Management Office in Xinjiang Uygur Autonomous Region, China, during the non-freezing period (April to October) between 1990 and 1994. The relationship between E₀ and E₆₀₁ was analyzed, the relationship between the ratio of E₀ to E₆₀₁ and the mechanical compositions of different soils was presented, and the factors influencing E₀ were discussed. The results of this study reveal that E₀ is not equal to E₆₀₁. In fact, only values of the former for fine sand are close to those of the latter. Data also show that E₀ values are related to soil texture as well as to potential atmospheric evaporation, the ratio of E₀ to E₆₀₁ and the silt-clay particle content (grain diameter less than 0.02 mm) is negatively exponentially correlated, and that soil thermal capacity plays a key role in phreatic evaporation at E₀. The results of this analysis therefore imply that the treatment of zero phreatic depth is an essential requirement when constructing groundwater balance stations to study the law of phreatic evaporation.     

不同供水条件对温室小型西瓜苗期根区土壤水分、温度及生理指标的影响

以小型西瓜"黑美人"为试验材料,在日光温室内进行了灌溉试验研究,试验设置1.25Ep(Ep为两次灌水时间间隔内的蒸发皿蒸发量)、1.0Ep、0.75Ep和0.5Ep四个供水处理,以探求不同供水条件对温室小型西瓜根区土壤水分变化、土壤温度、西瓜的形态指标、水分生理指标和光合生理指标的影响,并采用DPS分析软件对数据进行了...     

咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄产量和品质的影响

为探明咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄植株生长、产量和品质的影响,本试验以南疆地区设施番茄为研究对象,设置4个灌溉水矿化度,分别为2 g·L^-1（T1）、4 g·L^-1（T2）、6 g·L^-1（T3）和8 g·L^-1（T4）,并以淡水灌溉为对照（CK）,开展同一灌水定额条件下设施番茄适宜灌水矿化度的研究。结果表明：不同生育期阶段土壤含水率基本表现为20～60 cm土层较高,表层及深层土壤含水率相对较低,土壤含水率随着灌水矿化度的增大逐渐增加;0～80 cm土层平均土壤含水率在生育期内逐渐降低,且深层土壤降幅显著;生育期初始阶段土壤含盐量主要积聚在0～40 cm土层,随着生育期的推进土壤盐分呈累积趋势且向深层土壤运移,生育期末主要积聚在0～60 cm土层;灌水矿化度小于4 g·L^-1时0～20 cm土层整体呈脱盐状态,其中CK处理平均脱盐率达27.79%,T1处理平均脱盐率达17.07%;灌水矿化度2～4 g·L^-1促进了番茄植株生长,株高和茎粗相较CK分别...     

Soil water and salt distribution under furrow irrigation of saline water with plastic mulch on ridge

Furrow irrigation when combined with plastic mulch on ridge is one of the current uppermost water-saving irrigation technologies for arid regions.The present paper studies the dynamics of soil water-salt transportation and its spatial distribution characteristics under irrigation with saline water in a maize field experiment.The mathematical relationships for soil salinity,irrigation amount and water salinity are also established to evaluate the contribution of the irrigation amount and the salinity of saline water to soil salt accumulation.The result showed that irrigation with water of high salinity could effectively increase soil water content,but the increment is limited comparing with the influence from irrigation amount.The soil water content in furrows was higher than that in ridges at the same soil layers,with increments of 12.87% and 13.70% for MMF9(the treatment with the highest water salinity and the largest amount of irrigation water) and MMF1(the treatment with the lowest water salinity and the least amount of irrigation water) on 27 June,respectively.The increment for MMF9 was gradually reduced while that for MMF1 increased along with growth stages,the values for 17 August being 2.40% and 19.92%,respectively.Soil water content in the ridge for MMF9 reduced gradually from the surface layer to deeper layers while the surface soil water content for MMF1 was smaller than the contents below 20 cm at the early growing stage.Soil salinities for the treatments with the same amount of irrigation water but different water salinity increased with the water salinity.When water salinity was 6.04 dS/m,the less water resulted in more salt accumulation in topsoil and less in deep layers.When water salinity was 2.89 dS/m,however,the less water resulted in less salt accumulation in topsoil and salinity remained basically stable in deep layers.The salt accumulation in the ridge surface was much smaller than that in the furrow bottom under this technology,which was quite different from traditional furrow irrigation.The soil salinities for MMF7,MMF8 and MMF9 in the ridge surface were 0.191,0.355 and 0.427 dS/m,respectively,whereas those in the furrow bottom were 0.316,0.521 and 0.631 dS/m,respectively.The result of correlation analysis indicated that compared with irrigation amount,the irrigation water salinity was still the main factor influencing soil salinity in furrow irrigation with plastic mulch on ridge.