不同类型盐荒地蒸发能力与水盐变化特征研究

盐荒地通过强烈蒸发产生的干排作用是干旱半干旱灌区土壤盐分均衡和盐渍化防治的重要途径。为探究盐荒地的利用方式对干排作用的影响,本研究以内蒙古河套灌区为背景,在同一地点选择木本、草本、裸地三种植被类型盐荒地,开展了为期5个月的灌溉季节盐荒地蒸发能力与水盐变化特征的试验研究。结果表明,盐生植物不仅能够有效抑制盐荒地土壤表层的蒸发,还能够通过蒸腾作用促进土壤水分运动,使得土壤盐分在空间上分散,有效地发挥干排系统中盐荒地聚集盐分的能力。研究成果可为灌区干排水控盐系统的规划设计提供理论依据。     

双层暗管排水技术改造盐碱荒地试验

对地势低洼、地下水埋深浅、地下水水质恶劣、土壤含盐重的盐碱荒地，采用竖井排水与双层暗管排水相结合的排水工程措施进行改良试验，取得显著的效果，为同类盐荒地的改造提供了新方法。     

基于HYDRUS-2D盐荒地干排盐作用模拟研究

【目的】探究河套灌区典型区域在干排作用下的排盐量及耕地盐分向荒地运移所需的容泄区。【方法】于2017—2018年开展田间定位监测试验,建立二维饱和-非饱和土壤水盐迁移模型,利用HYDRUS-2D模型研究向日葵农田灌溉制度下的土壤盐分向荒地的迁移量及迁移范围。【结果】耕地与所需承载盐分的容泄区面积之比介于1.48～1.53,耕地全年向荒地的排盐量1.98～2.06 t。【结论】耕地盐分向荒地运移所需的容泄区范围取决于耕地面积及其占整个区域面积的比例,研究结果可为调节区域水盐平衡和盐荒地土壤改良提供科学依据。     

河套灌区解放闸灌域盐荒地积盐量分析

以解放闸灌域为背景对盐荒地水分和盐分的变化展开研究.在田间试验的基础上,通过遥感技术对TM数据解译统计盐荒地面积,利用HYDRUS-1D模型对盐荒地土壤盐分的积聚量与流失量进行了模拟和分析.结果表明,盐分在表层土壤中积聚,解放闸灌域总面积为2 156.47 km²,盐荒地达到了总面积的16.32%.灌域盐荒地1 m深土壤层中,在作物生育期积聚盐量为10.32×10⁶ kg,在秋浇期流失盐量为9.60×10⁶ kg,占积盐量的93.01%;年度积盐量为0.72×10⁶ kg,占积盐量的6.99%.经检验,HYDRUS-1D模型对土壤水分和盐分在垂直方向运移的模拟具有较高精度,反映出盐分积聚和流失规律.盐荒地盐分的积聚与流失对灌区盐分具有重要调节作用,可为灌区水盐运移的研究提供科学依据.     

河套灌区不同地类盐分迁移估算及与地下水埋深的关系

针对河套灌区引水量逐年减少、输入灌区的盐分无法有效排出、仅能在灌区内部重新分配的现状,以河套灌区耕地-荒地-海子为研究对象,通过野外实测和室内试验分析相结合,基于地质统计学、溶质动力学理论,研究了耕地-荒地-海子系统土壤剖面、不同土层盐分和地下水盐分的时空变化特征,定量估算了不同时期的盐分变化,揭示了系统盐分的表观平衡,分析了地下水埋深对土壤盐分的影响。结果表明:在耕地-荒地-海子系统中,灌溉期,耕地大量盐分随地下水迁移到荒地,秋浇前荒地含盐量是耕地的2倍,秋浇后荒地脱盐量是耕地的3倍。整个生育期耕地1 m土体盐分通过灌溉期淋洗,积盐率仍为56%,秋浇后盐分没有完全排出,脱盐率为44%,土壤深层有轻微积盐现象;荒地1 m土体积盐率为63%,秋浇后脱盐率为62%,荒地盐分全年基本保持平衡。地下水和海子盐分时空分布呈条带状,存在较强的空间相似性,海子是系统的储盐区。应采取有效措施将灌区目前地下水埋深降低0.2 m,研究区地下水埋深控制在1.7～2.3 m之间更佳。在生育期(5月15日—9月15日),荒地1 m土体积盐量为377 705 kg/hm~2。地下水补给荒地20～100 cm土壤盐量为17 985 kg/hm~2,占积盐量的5%; 0～20 cm土壤盐量增加202 395 kg/hm~2,占积盐量的54%;耕地地下水迁移给荒地深层土壤盐量为114 015 kg/hm~2,占积盐量的30%;耕地水平渗透给荒地的盐量为43 305 kg/hm~2,占积盐量11%。本研究可为灌区水盐运移提供理论依据。     

内蒙古河套灌区荒地水盐运移规律模拟

该文以内蒙古河套灌区为背景展开荒地水盐运移规律研究。在田间试验基础上,分析荒地土壤水盐的运移机理,利用HYDRUS-1D模型对荒地土壤水盐的迁移规律进行了模拟。荒地做为灌区盐分的贮存地,成为灌区水盐平衡的重要调节因素,荒地水盐动态研究对于干旱灌区具有重要意义。结果表明,强蒸发是荒地水盐运移的原动力,5 cm土层EC值上升了66.10%,20 cm土层EC值上升了63.89%。荒地在作物生育期是积盐的过程,在秋浇期是流失盐分的过程。经检验,HYDRUS－1D模型对盐渍化地区荒地水盐在垂直方向运移的模拟具有较高的精度,为区域水盐管理和灌区的可持续发展提供科学依据。     

一种基于大孔隙流理论的农田排水暗管的工作性能试验研究

【目的】解决滴灌条件下暗管排水困难的问题。【方法】提出一种具有大孔隙流作用的排水暗管结构,通过土槽试验研究其对暗管排水和排盐效果的促进作用。试验中设置3种大孔隙流导管布置密度(3、4、5根),设置2种布置形式,即垂直埋设和弯曲埋设,并以无大孔隙流暗管的排水暗管作为对照(CK);在相同灌水量和滴头流量条件下监测各种处理的土壤含水率和含盐量、暗管排水量和排盐量。【结果】(1)无大孔隙流导管的暗管不排水,而布置了大孔隙流导管的暗管均排出水分,排水量为7.81～12.25 L;并且随着大孔隙流导管布置密度的增大,暗管排水量也相应增加。(2)大孔隙流导管垂直布置时的排水量普遍比导管弯曲布置时的排水量大7.97%～19.57%。(3)CK的上层土壤脱盐、下层土壤积盐,而布置了大孔隙流导管的土壤整体处于脱盐状态,而且其表层土壤脱盐率最高可达92.86%,下层土壤脱盐率最高可达65.25%;导管布置密度越大,脱盐率越高。【结论】大孔隙流对暗管排水和排盐效果有促进作用,密度越大,促进作用越明显。     

秸秆排水体的排水脱盐效果研究

通过田间试验,对比研究了秸秆排水体和PVC波纹管对滨海盐渍土的排水脱盐效果。结果表明,秸秆排水体和PVC波纹管排水的单位面积排水总量分别为0.012 8、0.014 7m3/m2,单位面积排盐总量分别为76.06、55.77g/m2,排水矿化度比埋管前分别下降46.26%、32.66%;0~100cm土壤剖面,各土层土壤脱盐率差异较大,秸秆排水体为34.32%~48.75%,PVC波纹管为30.33%~53.24%。1m土体中,秸秆排水体的土壤脱盐率比PVC波纹管低1.48%,但60~100cm土层秸秆排水体脱盐效果明显高于PVC管。秸秆排水体作为暗管排水材料,可加速土壤脱盐,排水脱盐效果显著,能够有效改良盐碱土。     

暗管排水控盐对盐渍化灌区土壤盐分淋洗有效性评价

【目的】解决盐渍化灌区土壤盐渍化较严重问题,明确暗管排水控盐对土壤盐分淋洗效果的影响。【方法】以灌区下游乌拉特灌域为研究区,通过野外实测和室内试验分析结合,采用经典统计学与地质统计原理,分析收获后、春灌前后暗管排水土壤盐分统计特征和空间异质性,及其土壤盐分和盐分离子脱盐效率和暗管排水对地下水埋深的影响。【结果】暗管排水0～20、20～40、40～100 cm土壤平均脱盐率分别为61.14%、52.78%、40.37%,随着土壤深度的增加,脱盐率减小。春灌后土壤盐分变异系数降低、空间自相关性增强,说明春灌后土壤盐分空间异质性均有所下降。土壤中除CO_3~(2-)表现为上升趋势外,其余各离子均表现为下降趋势,且HCO_3~-脱盐率最小,几乎不变,土壤各盐分离子脱盐率大小表现为:Cl~-K~++Na~+SO_4~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)HCO_3~-。暗管排水地下水埋深在灌后7 d开始下降,且下降速率较快,排水明沟深1.5 m,对地下水埋深的控制效果较好。【结论】利用暗管排水均能降低土壤含盐量,弱化土壤含盐量的空间异质性,土壤盐分由"高盐异质性"向"低盐均质性"转变,有效降低土壤盐分离子量,避免盐渍化过程中离子平衡失调,防止盐类向单一化方向发展。利用暗管排水技术降低河套灌区土壤盐分,控制地下水埋深,保证作物正常生长,防止土壤次生盐渍化具有重要意义;暗管排水技术可在河套灌区农业生产中推广应用。     

滴灌条件下暗管滤层结构对排水、排盐效果的影响

为解决滴灌农田非饱和条件下暗管排水困难的问题,设置2种暗管滤层铺设方式,以常规暗管滤层进行排水为对照,基于室内土槽试验,分析了滤层铺设方式对暗管排水排盐效果的影响及其机理。T1处理为常规暗管滤层铺设方式,暗管四周铺设细砂滤层,T2处理为暗管上部铺设细砂,T3处理为细砂斜垫层斜铺连接体积质量分界层与暗管。结果表明,T1处理受土壤水滞后效应影响显著,暗管不排水,土壤水、盐积聚于暗管底部;T2、T3处理可在暗管上部产生局部饱和区,促使暗管排水。T2处理排水时所需历时较长,排出的水盐总量较少;T3处理可使暗管最早排水,排水时暗管下部土壤积盐最少,排水流量和排水盐总量最大。     

农田暗管排水技术及其施工机械

基于暗管排水技术的国内外研究进展,介绍农田暗管排水技术的工作原理、应用情况,论述其在排盐方面的作用及效果,探讨暗管技术的布设、施工、维护机械设计研究现状,为提高暗管排水技术的推广应用提供理论参考.     

盐渍化灌区盐荒地水盐平衡分析

在野外试验基础上,利用水盐平衡原理对河套灌盐荒地水盐运移规律进行研究。结果表明,盐荒地作物生育期输入盐分27.929kg/hm2,秋浇期流失盐分26.882kg/hm2,盐分积聚1.047kg/hm2,是输入盐分的3.749%。盐荒地具有一定的积盐能力。研究结果可为灌区节水灌溉的实施和土壤盐渍化的防治提供基础理论依据。     

山东滨海盐渍土地区暗管排水的效益分析

山东滨海盐渍土地区,地面低平,地表、地下迳流迟缓,排水不畅,潜水位高,矿化度大,土壤含盐重,蒸发强烈,盐渍危害是影响农业生产的突出问题。尤其是面积占60％以上的轻质土地区,多年来在排水方式上曾采用过明沟排水和竖井排水,但因明沟边坡易于坍塌变形,深度不易维持,严重影响排水能力。竖井排水,又因地表10—12米以下有4—6米厚粘土隔层,上下水力联系徽弱,单井出水量只有10—20立米/小时,矿化度20—30克/开,大部为海水型高矿化地下水,对表层潜水降落影响范围只有30—60米,排水改碱效果不明显。 从1978年起在打渔张灌区四干新六支范围,滨海砂壤土地区开展暗管排水改良盐渍土的试验研究,取得了较好的效果,农业生产效益比较显著,为滨海引黄灌区排水改碱开辟了一条新途径。 本文从暗管排水降低潜水位,提高排蒸比,促进土体脱盐和潜水淡化等方面分析了暗管的排水排盐效果,同时对工程投资及产品进行了经济效益分析。     

河套灌区土壤盐分时空变化特征及影响因素

为了研究河套灌区土壤含盐量演变特征及主要影响因素,以解放闸灌域为研究区,以0~100 cm深不同土层土壤含盐量及引排水量、地下水埋深、地下水矿化度、降雨量、蒸发量等数据为基础,结合研究区耕地及盐荒地面积变化情况,定量估算了2006—2016年耕地及盐荒地1 m深土层平均土壤盐分总量变化,定性分析了土壤含盐量变化动态,建立了1 m深土层土壤含盐量预测模型.结果表明:近10 a来,灌域年均积盐量为57.12万t/a,其中46.12%积累在1 m土层内,其余则迁移至1 m土层以下和地下水中积聚.1 m土层中,耕地盐分整体上减小6.34%,而盐荒地则增加86.8%;主成分分析结果表明灌区地下水埋深、排水量及年蒸发量对土壤含盐量影响最大,其次为地下水矿化度、引水量及降雨量;逐步回归分析表明采用地下水埋深单因子即可预测耕地1 m深土层土壤含盐量,相关系数可达0.732.     

悬挂犁的各项调整

1．调节耕深。采用高度调节的悬挂犁，提高限深轮的高度则增加耕深；反之，则耕浅。当犁铧达到预定耕深时，要求限深轮有适当的土壤支承力。采用力调节的悬挂犁，其耕深由拖拉机液压系统自动控制。阻力增加时，上拉杆的压力增加，耕深自动变浅；阻力减小时，上拉杆压力减小，耕深增加。当土壤比阻不变时，改变力调节手柄的位置即可改变耕深。     

干旱内陆河灌区葡萄滴灌条件下水

通过对试验区葡萄基地进行监测并对监测结果分析研究,研究结果表明：在地下水浅埋条件下的干旱内陆河灌区,无排水条件下采用滴灌灌溉方式十分有效。可以充分利用滴灌的干排盐功能把作物根区的土壤盐分排积到行间无效空间区域,减少洗盐、排盐的淡水资源;在距滴头越近的土体,土壤盐分运动越剧烈,滴灌后,在有效浸润土体范围内,土壤盐分的浓度可迅速降低,适宜的滴灌频度,可长期保证有效浸润土体内土壤盐分浓度保持在较低的水平;不过,研究区葡萄基地现状滴灌状况下,目前的滴灌制度不合理,灌水量不够,灌溉周期略长。虽然干排盐效果明显,但排盐和土壤浸润范围不能满足葡萄的正常生长,也不能保证葡萄基地建设生产的可持续性发展。     

生态袋护坡排水毛沟排水排盐效果研究

滨海低平原区有地下水位埋深浅和土壤盐碱化的问题,而田间排水是解决这一问题的主要方法。田间排水通常采用自然排水沟或混凝土排水沟的形式,而生态袋护坡排水沟的坡比较小,可以在一定程度上节省工程用地,但其排水排盐效果仍有待分析研究。因此,本试验以天津市滨海新区北大港农场为研究对象,采用盐度计和烘干法,对布设生态袋护坡排水毛沟的田间土壤进行含水量和含盐量的取样实验,对其排水排盐效果进行分析。研究表明,生态袋护坡排水毛沟与自然排水毛沟相比,不仅可以实现自然排水毛沟的排盐效果,并且可以在保证灌溉排水流量的同时,降低边坡系数,减少耕地占用。     

干旱内陆河灌区葡萄滴灌条件下水盐规律试验研究

通过对试验区葡萄基地进行监测并对监测结果分析研究表明:在地下水浅埋条件下的干旱内陆河灌区,无排水条件下采用滴灌灌溉方式十分有效.可以充分利用滴灌的干排盐功能把作物根区的土壤盐分排积到行间无效空间区域,减少洗盐、排盐的淡水资源;在距滴头越近的土体,土壤盐分运动越剧烈,滴灌后,在有效浸润土体范围内,土壤盐分的浓度可迅速降低,适宜的滴灌频度,可长期保证有效浸润土体内土壤盐分浓度保持在较低的水平;研究区葡萄基地现状滴灌状况下,目前的滴灌制度不合理,灌水量不够,灌溉周期略长.虽然干排盐效果明显,但排盐和土壤浸润范围不能满足葡萄的正常生长,也不能保证葡萄基地建设生产的可持续性发展.     

多铧悬挂犁的调整

1耕深调整采用高度调整的悬挂犁,提高限深轮的高度则增加耕深;反之则减小耕深。当犁达到预定耕深时,要求限深轮有适当的土壤支撑反力。采用力调节的悬挂犁,其耕深由拖拉机液压系统自动控制。阻力增加时,上拉杆的压力增加,耕深自动变浅;反之,耕深自动增加。当土壤比阻不变时,改变力调节手柄的位置即可改变耕深。另外,可采用高度和力的综合调整法来控制耕深。例如,在土质软硬不均的土地上耕作时,可用力调节至正常耕深,同时在犁架上加装限深轮,使限深轮高度稍大于耕深,当遇到土质松软地段时可防止耕深过大。2入土角度的调整为了使犁便于入土,必…     

不同排水措施对青海高寒区盐碱地改良效果的研究

【目的】解决青海高寒区盐碱地治理的问题。【方法】采取在青海柴达木盆地德令哈(中度盐渍化)与诺木洪(重度盐渍化)2处试验区建设排盐工程与田间试验的方法,在中度和重度盐渍化土地安装毛细透排水带与暗管进行排水,分析了毛细透排水带降盐技术对中度和重度盐渍化土壤盐分变化规律的影响。【结果】(1)中度和重度盐渍化土壤表层(0～10 cm)盐分下降最快,其他土层盐分量呈现显著下降,中度和重度土壤最高脱盐率分别为81.19%和96.62%,重度盐渍化土壤盐分可降低至中度水平;(2)2处试验区0～10 cm土壤盐分中Cl-、SO42-、Na+和K+量较原始土样明显下降,毛细透排水带对Cl-、SO42-、Na+和K+有显著的淋洗作用;(3)毛细透排水带降盐技术在青海高寒区中度盐渍化地区土壤脱盐率可达98.61%,重度盐渍化地区淋盐定额土壤脱盐率可达94.41%。在1 500 m3/hm2灌水量、灌水次数4次的淋盐定额下,中度盐渍化土壤的改良效果最好;在1 650 m3/hm2灌水量,灌水次数4次的淋盐定额下,重度盐渍化土壤的改良效果最好。【结论】毛细透排水带可以有效治理盐碱土壤,中度盐渍化地区改善土壤性质,恢复耕地,提高土地生产力。