引黄灌溉对黄河下游盐碱地土壤水盐含量的影响研究

为探究引黄灌溉对黄河下游盐碱地土壤水盐运移的影响,选择4种典型的灌水定额(570、780、990、1 200 m~3/hm~2),通过田间试验与室内试验,从土壤含水率与全盐量综合调控的角度,对比分析灌溉前后0～100 cm土层土壤的水盐变化。结果表明:灌溉前土壤含水率较低不适宜作物生长,灌溉后较灌溉前土壤含水率增加7%～12.07%,达到作物生长需求;灌溉前,1 m内土壤盐渍化等级为中度盐渍化,灌溉后土壤盐渍化等级由中度盐渍化降为轻度盐渍化。综合考虑灌溉对土壤水盐含量的影响,确定780～990 m~3/hm~2的灌水定额既能有效地增加土壤含水率,又能减少土壤含盐量,为灌区理想的水盐调控灌水定额。     

干旱灌区农田土壤水盐分布特征及其对地下水响应

灌区土壤水盐迁移特征是影响土壤次生盐渍化与作物产量的重要因素.以内蒙古河套灌区义长灌域典型试验区为研究对象,根据2013年野外实测资料,分析了试验区0～150 cm土壤剖面含水率、含盐量、各离子含量的时空分布规律及水盐相关性.分析表明:土壤水、盐含量受多重因素影响,浅层土壤水、盐含量受灌溉和蒸发影响较大,属于强变异,季...     

平原水库周边天然生态林地水盐动态变化特征分析

为揭示平原水库周边无灌溉生态林地水盐分布特征,2013-2014连续两年开展生态林地的地下水埋深、矿化度、土壤含水率及含盐量逐月监测。结果表明:周边生态林地地下水埋深变化范围在1.18~1.82m之间,水位变化幅度不大,地下水位随季节性变化较小;地下水矿化度变化范围在0.42~4.92g/L之间,呈周期性变化。土壤水分含水量整体随着土层深度的增加而增加。土壤总盐含量在0.24~8.9g/kg之间变化,其中10~40cm土层含盐量变化最为显著,具有明显的盐分表聚现象。     

惠民县微咸水灌溉区土壤水盐运移数值模拟及分析

为合理利用水资源、保证地下水盐环境,以惠民县桑落墅项目区为研究对象,运用HYDRUS软件,构建了土壤水盐运移数值模型,并在微咸水灌溉条件下对该地区土壤水盐运移进行了数值模拟和分析。结果表明,HYDRUS模型可以较好对土壤水盐运移规律进行模拟,按照淡水-微咸水-淡水顺序灌溉,每次灌后土壤湿润层积盐位置分别离土壤表层40、40、20 cm。5月土壤含盐量最低,4月土壤含盐量较3、5月偏高。3月土壤含水率最低,5月较3、4月要高。3、4、5月,研究区地下水埋深变化范围为0.7~3.5 m。研究区域土壤属于轻度盐渍化。     

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。     

干旱区不同灌溉方式下棉田土壤水盐调控研究

针对节水灌溉下的土壤次生盐渍化问题,以新疆孔雀河流域为例,开展了地面灌溉与膜下滴灌条件下水盐调控组合灌溉试验,结果表明:一管四行布置方式下,滴灌前后土壤含水率变化明显,其中40cm以上土层含水量增加较多,40cm以下则变化不大,土壤电导率在灌溉后有不同程度下降;一管两行布置方式下,灌溉后土壤盐分进行重分布,表层20cm土壤电导率明显下降,20~40cm则出现上升,表明低灌溉量下,盐分在表层运移,而深层盐分则不受影响;冬灌没有显著增加土壤含水量,仍需在次年播种前进行灌溉或者干播湿出;春灌洗盐增墒效果显著,避免了土壤的无效蒸发与返盐,但对土壤温度及作物播种有一定影响。研究结果为实现棉田土壤次生盐渍化调控以及干旱区水土资源的可持续利用提供了重要参考。     

棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律浅析

通过棉花膜下滴灌节水技术的研究和推广应用．针对灌区土壤盐碱重、地下水位高等特点，经多年调查试验研究，得出重盐碱区棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律，在滴灌过程中可根据水盐的运移规律和不同的土壤质地、土壤结构，合理调整滴头间距，使滴水量达到较好的洗盐效果。     

干旱内陆河灌区地面灌溉条件下土壤水盐运动规律研究

通过对干旱内陆河灌区田间土壤水、盐及地下水动态监测试验分析,结果表明:超大水量冬灌方式是导致灌区土壤盐渍化恶性循环的主要原因。对农田土壤盐分的定点实时监测,能够定量表征农田生态环境状况优劣;地下水位埋深变化,可警示农田盐渍化的演变,对调整灌溉定额采取预防措施有指导意义。     

入渗水矿化度对点源滴灌土壤水盐运移特征的影响

通过室内试验,初步研究了入渗水矿化度对点源滴灌土壤水盐运移特征的影响,结果表明,在入渗土层深度相同时,入渗水矿化度越高,土壤剖面含水率和土壤剖面含盐量相对越大;在入渗时间相同时,入渗水矿化度越高,湿润锋水平运移的距离越大;在点源滴灌条件下湿润锋水平运移距离随滴水时间的变化规律符合二次函数关系。     

玛纳斯河灌区农田土壤次生盐渍化防治研究

土壤次生盐渍化问题长期困扰新疆农业水土资源的高效利用。在大规模进行节水灌溉的背景,如何有效遏制农田土壤环境的盐渍化是新疆很多灌区面临的现实难题。通过对轻度盐渍化有机碳含量的演变趋势,分析了不同耕作年限农田土壤有机碳的积累过程,提出轻度盐渍化农田优化种植模式;通过对灌区水盐运移规律研究,分析了盐渍化棉田土壤盐分动态变化与滴水对盐分空间分布的影响,;通过滴灌条件下浅层暗管排盐实验,证明在滴灌条件下,浅层暗管排盐拖延效果良好,平均脱盐率约为50%左右。     

干旱灌区封闭型和开敞型水文地质单元的水盐动态监测研究

通过对甘肃景电二期灌区地下水盐运移的连续监测资料的分析,研究了干旱灌区内封闭型水文地质单元和开敞型水文地质单元的地下水盐演化运移的态势。研究表明：干旱灌区内不同水文地质单元的水盐演化和运移均受控于灌区内的人工灌溉和土壤水入渗一蒸发过程,区域水盐的运移总体呈径流滞缓、局部水盐积累的特点。开敞型水文地质单元地下水盐呈振荡型变化,封闭型水文地质单元的汇水聚盐带地下水矿化度和土壤含盐量均呈逐年上升趋势,是灌区内土壤次生盐碱化形成的主要原因。     

冻融条件下长期滴灌棉田土壤水盐运用特征

针对冻融条件下新疆北疆常年滴灌棉田土壤水盐进行了连续监测,初步分析了冻融期土壤水盐运移特征,结果表明:冻融期,在铅垂土壤剖面上存在稳定的盐分聚集区,此聚集区位于最大冻土层附近,其位置随时间变化较小;除2001年地块外,其他地块各土层含盐率均值、最大值、最小值的最大值均出现在了90cm土层中;研究发现0~150cm土层中土壤盐分含量并没有呈现出随种植年限的增加而增大或是减小的趋势。不同地块中,土壤含水率在剖面上的分布特征各不相同,相比之下,冻融期土壤盐分的变化较水分变化更有规律可循。由于冻融期稳定盐分聚集层的大致位于90cm土层,加之消融后期伴随的土壤的强烈蒸发,笔者建议在开春播种后应及时进行头水滴灌,以抑制盐分的上移。本实验结果可为春播期间防治土壤次生盐渍化提供理论依据。     

苜蓿对农田耗水过程与盐分变化的影响

为了探究苜蓿对农田耗水过程及盐分变化的影响,以苜蓿农田为研究对象,以传统玉米农田为对照,分析传统玉米农田改种苜蓿后渗漏量、地下水补给量、蒸发量及蒸腾量变化特征;应用稳定氢氧同位素定量分析各潜在水源贡献率,并分析土壤中盐分变化规律。结果表明:改种苜蓿后农田总耗水量提高20. 17%,蒸发蒸腾量比平均值降低66. 64%,其中,蒸发量减少6. 21%、蒸腾量提高35. 80%、土壤贮水变化量减少8. 08%、渗漏量减少39. 68%、地下水对作物的补给量增加153. 45%。生育期内苜蓿农田与玉米农田相比,0～100 cm各土层土壤体积含水率变化分为剧烈波动阶段和线性下降阶段,7月0～60 cm土壤体积含水率变化呈"U"形,而玉米农田0～60 cm土壤体积含水率变化呈"V"形。生育期内苜蓿农田0～30 cm平均土壤水分较玉米农田分布均匀。苜蓿农田对土壤水、灌溉水、地下水吸收利用无明确偏向性;而玉米农田水分利用具有偏向性,各潜在水源中主要利用0～40 cm土层土壤水。不同时间取样0～100 cm土层土壤水,苜蓿农田不同时期优先利用0～40 cm中某一土层土壤水,玉米农田主要固定利用30～40 cm土层土壤水。生育期内苜蓿农田、玉米农田0～100 cm土壤平均脱盐率分别为53. 90%、12. 43%。苜蓿农田、玉米农田10～30 cm与30～60 cm土壤电导率差值绝对值分别在0～0. 06 mS/cm、0～0. 13 mS/cm之间,苜蓿农田10～60 cm土壤电导率较玉米农田相对集中且分布均匀。5月苜蓿农田10 cm以下土层除30～40 cm均呈积盐状态,且平均土壤储盐变化率较玉米农田低; 6—8月苜蓿农田0～100 cm土壤盐分较玉米农田变化幅度大,呈积盐状态; 9月苜蓿农田不同土层土壤盐分整体呈脱盐状态,土壤最大储盐量变化率为-15. 31%,随深度增加,土壤储盐量变化率先增大后趋于稳定,而玉米农田整体呈积盐状态,80～100 cm土壤储盐量变化率最大。改种苜蓿增强了地下水利用,降低了蒸发蒸腾比,抑制了土壤盐分,改盐增草(饲)兴牧发展苜蓿种植有利于盐渍化农田的改善。     

滴灌下生物质改良材料对盐渍土水盐氮运移的调控效应

为探究生物质改良材料对滴灌盐渍土水、盐、肥运移过程的调控效应，采用土箱模拟试验，研究了水肥一体化滴灌条件下，生物炭和腐殖酸两种改良材料对盐渍土水、盐、氮运移和再分布过程及其时空分布特征的影响规律。结果表明：在滴灌条件下，盐渍土壤水盐的时空动态变化表现出明显的水分入渗驱动的盐分运移过程和蒸发扩散驱动的水盐再分布过程；铵态氮含量在时间上表现出先增大、后减小的变化趋势，在空间上的运移再分布特征较弱；硝态氮含量初始时空分布表现出与水盐相似的运移特征，受铵态氮硝化作用的多重影响，后期空间分布与铵态氮空间分布相似；生物炭通过提高土壤饱和导水率，增大了入渗阶段土壤水、盐、氮的运移速率和分布范围；腐殖酸通过提高土壤田间持水率增大了再分布过程土壤水、盐、氮的分布范围和强度，同时其对尿素的水解和硝化过程表现出更强的抑制效果。应用生物质改良材料在改变土壤物理性状进而调控滴灌土壤水盐运移的同时，还影响土壤氮素转化运移过程及其分布，这为水肥一体化滴灌盐渍农田的节水、控盐、减肥治理提供了理论基础。     

降雨级别对农田蒸发和土壤水再分布的影响模拟

在野外人工模拟了6级降雨强度(小雨P1、中雨P2、大雨P3、暴雨P4、大暴雨P5和特大暴雨P6),通过分析麦田0~100 cm土壤含水率在3个时期的变化,旨在探讨不同降雨强度土壤蒸发和雨水入渗土壤后的水分分布规律。结果表明,气象条件一致时,不同降雨级别处理的土壤蒸发过程具有相同的变化趋势。土壤日蒸发量随降雨级别的增加均呈对数函数方式增长;不同处理白天土壤蒸发有显著的差异,晚上土壤蒸发差异不显著;冬小麦各生育期日均土壤蒸发量及阶段蒸发量由大到小依次为返青期、拔节期和灌浆期。在3个生育期,不同降雨级别冬小麦土壤蒸发占降雨量的比例(E/P)大小排序相同,均为P1处理P2处理P3处理P4处理P5处理P6处理。降雨入渗后土壤水分再分布规律相似,供水结束后,表层0~20 cm内土壤含水率急剧降低,大雨级别以上处理20~60 cm土层的含水率呈先增大后减少的趋势,60 cm以下土层的含水率变化较小。降雨级别越大,土壤水再分布影响的土层就越深,同时水分再分配过程所需的时间越长。另外,同一降雨级别,土壤初始含水率较低时,土壤水分运移再分布较慢。受作物根系生长发育影响,返青期0~100 cm土层土壤水分变化幅度不如拔节期、灌浆期变化明显。降雨级别越大,转化成土壤水的水量越多,大雨和暴雨转化效率最高。     

干旱区滴灌均匀系数对土壤水氮分布影响模拟

基于HYDRUS-2D软件建立了棉花膜下滴灌水氮运移模型,利用干旱区棉花膜下滴灌试验数据对模型进行了参数率定和验证。将灌水器流量沿毛管的变化离散为依次逐段减小,并假设土壤水分在各段之间不存在交换,利用验证后的数学模型研究了干旱区不同滴灌均匀系数时土壤水氮分布特征,评估了土壤空间变异对水氮分布均匀性的影响。模拟结果表明,随着灌水的进行,滴灌均匀系数Cu为0.60和0.80时,土壤含水率和NO-3-N质量浓度均匀系数均呈下降趋势,而Cu=0.95时变化较平稳;滴灌均匀系数越低,灌水后土壤含水率和NO-3-N质量浓度均匀系数降低的幅度越大;土壤NO-3-N质量浓度均匀系数的变化范围为0.35~1.00,低于土壤含水率均匀系数。田间试验存在的土壤空间变异在一定程度上增加了土壤水氮分布不均匀性。     

冻融作用下的土壤水盐运移特征研究

由于冻结和融化过程中存在相变换、温度梯度等多方面因素的影响,冻融过程中的水盐运移较为复杂。针对吉林西部土壤盐渍化问题,以大安市苏打盐渍土为研究对象,采用实地采样与室内模拟对比实验相结合的方法设计开展了土壤冻融实验。实验结果表明,冻融作用定向地改变土壤中的盐分和水分在各层的分布,影响水盐运移的因素主要为温度梯度和蒸发作用。在温度梯度的驱动下土壤中的水分和盐分存在自下而上的运移,受蒸发作用的影响水分蒸发而盐分留在土壤上部,致使土壤上部含盐量升高,土壤趋于盐碱化。长此以往将造成土壤盐渍化。     

井灌井排对农田水盐分布的影响规律

为控制土壤次生盐渍化对灌区农业可持续发展的影响,探讨了井灌井排的控盐与水位降落效应及其对土壤水盐时空分布的影响.为此基于试验监测,先以渠灌为对照分析井灌井排及其与渠灌结合对区域水盐时空的改变,再剖析单井影响范围内的水盐时空变化规律及其影响机制.结果发现,井灌井排与渠灌结合可使地下水埋深控制在合理范围并使土壤剖面水盐含量...     

干旱区灌区水盐综合调控研究

土壤盐渍化是影响干旱区灌区农业发展的重要因素之一,且地下水过度开采阻碍土壤的脱盐作用,严重危害作物生长甚至导致出现弃耕现象,威胁国家粮食安全。在分析干旱区开都河流域典型灌区水盐特征的基础上,采用基于层次分析法的BP神经网络对不同水盐调控模式进行综合评价。结果表明,增加灌区作物滴灌比例、限制地下水开采量、实行冬灌措施既可以减少地表用水量,保证河流下游生态健康,维持地下水位的年际稳定更可以促进土壤的脱盐作用,降低土壤矿化度,减缓土壤盐渍化进程。研究结果探索出了以"地表-地下水资源统筹配置-土壤盐分控制-灌溉节水"三元一体的土地资源保护、灌溉模式改进和流域水资源开发的综合调控模式,可为干旱区灌区土壤盐渍化防治提供一定的参考依据。     

秸秆深埋结合地膜覆盖土壤水盐运移模拟试验研究

[目的]探究滨海地区盐渍土在春秋季节强烈返盐问题的治理方法。[方法]通过室内土柱模拟实验,研究了覆膜和秸秆深埋对盐碱土水分入渗、蒸发及水盐运移特性的影响。[结果]淋洗入渗阶段,秸秆深埋可减缓水分入渗速度,优化耕层水盐分布,在提高耕层土壤含水率的同时增强了淋盐效果。潜水蒸发阶段,各处理均能抑制潜水蒸发,秸秆深埋整体抑蒸效果和控盐效果均优于土表覆膜,但蒸发结束后,覆膜处理浅层0~30cm土层土壤的含水率较其他未覆膜处理提高了11.74%~59.91%。[结论]秸秆深埋与覆膜相结合的处理体现了较优的保水控盐效果,可在滨海区农业生产中进行推广应用。