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...     

农田排水间歇滴灌对土壤水盐分布的影响

为探究不同矿化度农田排水间歇滴灌对土壤水分和盐分空间分布的影响。采用室内土柱试验,设置2个农田排水矿化度（2 g/L与4 g/L）和3个滴灌间歇时间（0 h、灌水2 h间歇0.5 h、灌水2 h间歇1 h） 6个处理,对比分析不同处理对土壤水分入渗和水盐空间分布的影响规律。结果表明：农田排水间歇灌溉条件下土壤水分入渗遵从幂函数变化规律。增加灌溉间歇时间和灌溉水矿化度,能够增加土壤湿润锋横向和纵向延伸范围。随灌溉间歇时间增加,土壤水分空间分布更均匀。单因素与双因素交互作用对土壤脱盐区的脱盐率影响均具有统计学意义。表现为随灌溉间歇时间增加和灌溉水矿化度减小,土壤脱盐区的脱盐率显著增加。2 g/L处理较4 g/L处理平均脱盐率增加25.04%;灌水间歇0.5 h处理较不间歇灌溉处理平均脱盐率增加6.78%,灌水间歇1 h处理较不间歇灌溉处理平均脱盐率增加17.05%。灌溉水矿化度2 g/L以及灌溉间歇1 h处理,土壤湿润体内平均含水率最高、平均含盐量最小且脱盐率最高。     

春灌定额对不同盐碱度农田水盐分布影响研究

为探究春灌定额对不同盐碱度农田土壤水盐分布的影响,确定适宜保墒洗盐的春灌定额。分别在中度盐碱地S1(5.23 g/kg)和重度盐碱地S2(8.27 g/kg)设置3种春灌定额处理(W1:1 800 m³/hm²,W2:2 250 m³/hm²,W3:2 700 m³/hm²),分析比较了春灌后至棉花播种前0～100 cm土壤水盐运移和分布情况。结果表明：春灌后14～21 d,S1W2处理71.37%的水量可保持在土体内,S2W3处理77.26%水量保持在土体内,可使农田土壤达到适宜作物生长的土壤墒情;盐分淋洗主要发生在0～60 cm土层内,0～30 cm内淋洗效果更加显著,春灌定额越大将盐分带入深层的作用越强,春灌后21 d开始出现返盐现象;春灌时间在播前21 d左右为宜,中度盐碱地春灌定额2 284.7 m³/hm²,重度盐碱地春灌定额2 700 m³/hm²左右时,...     

滨海盐碱棉田水盐及棉花生长动态研究

研究了在不同初始盐度造墒条件下,滨海盐碱地覆膜棉田水盐分布及棉花生长动态特征。结果表明,棉花生育期结束后,经雨季淋洗T、D1、D2、D3处理0~40cm土层土壤电导率分别降低了40.60%、37.04%、45.12%、57.56%,0~100cm土层土壤脱盐率分别为33.02%、32.78%、28.19%和34.37%。D3处理干物质总量分别比T、D1和D2处理降低了98.09%、120.21%、76.34%。产量以D1处理最高(3 156.78kg/hm2),D3处理最低,较D1处理减少了30.25%;T处理纤维品质为B级,优于其他处理(均为C级),不同处理间断裂比强度、伸长率等差异不明显。降水对0~40cm土层内盐分淋洗效果明显,咸水滴灌未对棉花产量产生不利影响。     

石羊河流域膜下滴灌土壤水盐空间分布特征

通过田间试验,研究了膜下滴灌条件下,不同灌溉定额对春玉米生育期土壤水盐空间分布特征的影响.结果表明土壤含水量的时空分布受灌溉水量的影响.在灌溉期,0~20 cm土层土壤水分含量明显增加.随灌水定额的增加,土壤脱盐深度呈增大的趋势,其中,0~20 cm土层土壤脱盐现象明显,40~100 cm土层土壤积盐现象明显.在春玉米生育后期,灌水定额对滴灌带间的土壤淋洗作用较前期明显.在非灌溉期,由于较强烈的蒸发蒸腾作用,土壤含水量持续降低,作物的主要根系吸水层0~60 cm土层土壤水分含量阶段性变化明显.土壤盐分随土壤水分向上运移,在0~40 cm土层发生积盐现象,40~100 cm土层发生脱盐现象,畦灌方式在0~100 cm土层内均发生脱盐现象.膜下滴灌条件下,春玉米在拔节期前0~100 cm土层土壤含水率和含盐率变异系数分别属于中等变异和弱变异强度,之后两者均属于中等变异强度,且土壤含盐率变异强度始终低于土壤含水率.     

干旱区垄膜沟灌条件下土壤水盐空间分布特征研究

研究了垄膜沟灌条件下,不同灌溉定额下土壤水盐空间分布特征。结果表明,土壤含水率的时空分布受灌水次数和灌水定额的影响。灌溉期,在垂直方向上沟底土壤含水率较垄顶明显增加。在非灌溉期,由于强烈的蒸发蒸腾作用,垄顶土壤含水率持续降低,含水率阶段性变化明显。土壤盐分空间分布随土壤含水率的变化而变化,在灌溉期,沟底土壤脱盐深度随灌溉定额的增加呈增加的趋势。在非灌溉期,垄顶在作物生育期均发生积盐现象,且垄顶表层土壤盐分累积量高于沟底表层土壤。     

干旱区长期膜下滴灌棉田土壤水盐空间分布特征研究

为了分析干旱区长期膜下滴灌棉田生育期初土壤水盐空间分布特征,在新疆石河子炮台镇试验区进行土壤取样,运用经典统计学方法分析了该试验区不同纵剖面土壤水盐分布特征。研究结果表明:各剖面土壤含水率值几乎相同,其对应的变异性属于中等偏弱性。各剖面土壤含盐率值差异却很大,土壤盐分的变异情况远大于土壤水分的变异情况。经过多年的膜下滴灌作用,在播种前土壤中的盐分逐渐累积在40~80cm土层,并且盐分慢慢控制在有利于作物正常生长的水平。     

北疆滴灌春小麦土壤水盐分布特点研究

新疆滴灌技术已在小麦作物上推广应用,但滴灌小麦农田大多受盐碱危害,为研究滴灌小麦水盐分布特点,通过测坑试验,分析了小麦各生育期土壤剖面上的水盐分布,结果表明,小麦滴灌条件下土壤水盐分布垂直方向受影响深度主要在0～60cm土层,在0～20cm土层水盐变化最为剧烈。土壤盐分分布变化范围和水分变化范围基本吻合。在0～100cm土壤剖面内,土壤含水量的分布呈随土层深度呈先降低后升高的趋势,而土壤盐分则基本上呈现先增加后减少再增加的分布特点。     

咸淡组合淋洗对土壤水盐分布特征的影响

为了缓解干旱半干旱地区淡水资源紧缺问题,最大限度地利用浅层地下微咸水,以全部淡水和全部咸水为对照,采用两咸一淡组合淋洗的方法对垂直土柱淋洗后土壤剖面的水、盐分布规律及土壤理化性质的变化进行研究,结果表明在累积入渗量相同的前提下,咸淡组合次序对土壤大孔隙的形成有影响,导致土壤透水性不同,通过入渗进入土壤的总盐量是土壤含盐量的主要影响因素;入渗历时的延长有助于提高土壤剖面脱盐深度,淡-咸-咸的组合次序洗盐效果最好;各种咸淡组合次序均导致20 cm深度处的钠吸附比较初始值增大,尤其是全部咸水入渗会降低土壤的渗透性,有可能导致土壤发生次生盐渍化.该研究为微咸水的田间合理利用提供了依据.     

垄作覆膜滴灌条件下温室盐碱土壤水盐运移规律研究

针对宁夏银北灌区水资源短缺和土壤盐渍化两大资源环境问题,将滴灌方式和垄作覆膜种植相结合,种植设施番茄等经济作物,以实现节水和盐碱地利用的目标,通过开展田间试验,研究盐碱土壤水盐运移规律。研究结果表明:在地下水浅埋区,垄膜滴灌技术可有效调控地下水埋深,耕作层土壤盐分含量保持在相对较低的水平;土壤含水量0~40 cm土层变化较大,1 m深度土层平均含水量规律为垄上大于垄沟、高垄上大于低垄上、高垄沟小于低垄沟;土壤全盐量的变化随土层深度增加而降低,0~20 cm土层变化幅度较大,1 m深度土层平均全盐量规律为垄沟大于垄上、高垄上小于低垄上、高垄沟大于低垄沟。     

咸淡轮灌土壤水盐运移特征研究

为了寻求合理微咸水农田灌溉方法,进行了不同咸淡轮灌模拟试验,分析了累积入渗量、湿润锋、土壤含水量、土壤含盐量、盐分浓度和钠吸附比的变化特征,结果表明咸淡咸轮灌方式下土壤入渗能力较大,且脱盐区内脱盐率比淡咸咸的高,而淡咸咸轮灌方式下同一土层土壤含水量高。此外,灌2次咸水与1次相比土壤盐分浓度增加不大。而低SAR的微咸水对碱化土的改良有一定作用。     

新疆阿拉尔灌区土壤水盐运移特征研究

盐分的淋洗是阿拉尔灌区农业生产的重要环节.通过室内垂直入渗试验研究了淋洗水量和土壤初始含水量对阿拉尔灌区土壤脱盐状况的影响.结果表明,土壤含盐量分布和土壤盐分浓度随土层深度的增加呈指数函数增加,随土壤初始含水量的增加而减少,并且Cl-浓度也随土层深度的增加而增加.这为阿拉尔灌区设计合理的淋洗水量提供参考.     

交替滴灌对土壤水盐分布规律影响研究

采用矩形有机玻璃土箱,研究了4种交替模式(咸淡、淡咸、咸淡咸、淡咸淡)下滴灌对土壤水盐分布状况的影响。试验结果表明:交替模式对湿润锋的推进速率在灌水初期0~30min影响较大,淡水较咸水在水平方向推进更快,而咸水较淡水更有利于垂直入渗;对水分、盐分的影响主要体现在2~6cm深度层,咸淡咸的交替模式在该范围内含水率值最大,咸淡次之,第1单项滴灌水的水质对大孔隙的形成起决定性的作用;咸淡及淡咸淡的交替模式在该范围内电导率值较大且淡咸淡的交替模式出现了一个突变的电导率值;最后灌淡水能够有效淋洗咸水聚集在表层的盐分。     

干旱区平原水库坝后农田土壤水盐运移的规律研究

干旱区的平原水库造成坝后农田地下水位抬升,加剧了土壤盐渍化的程度,厘清干旱区平原水库对坝后农田土壤水盐运移规律,便于制定有效的措施来控制地下水位,进而抑制土壤盐渍化的发生。因此采用试验监测和数值建模,利用Hydrus软件模拟出坝后农田土壤水盐运移规律。结果表明:水库水位的变动影响下游农田地下水位的变化,水库水位越高,上下游水位差越大,渗流量就越大,地下水补给量增加,水位上升越快;土壤地下水位与含水率呈正相关,地下水位越高,含水率就越高;土壤的含水率与含盐量呈负相关。通过蒸发量的增大,水分被蒸发速度加快,含水率逐渐降低,将水中的盐分留在土壤中,地表聚盐速度增加,从而含盐量增加。土壤的深度越浅,变化越明显;因此地下水位的变化对水盐动态影响较大,是诱发盐渍化的内因。而气象因素的蒸发是水盐运移的原始驱动力,是诱发土壤盐渍化的外因。通过合理的措施有效的控制地下水位,可以降低或防止坝后土壤的次生盐渍化问题。     

新疆阿拉尔灌区土壤水盐运移特征

盐分的淋洗是阿拉尔灌区农业生产的重要环节。通过室内垂直入渗试验研究了淋洗水量和土壤初始含水量对阿拉尔灌区土壤脱盐状况的影响。结果表明,土壤含盐量分布和土壤盐分浓度随土层深度的增加呈指数函数增加,随土壤初始含水量的增加而减少,并且Cl-浓度也随土层深度的增加而增加。这为阿拉尔灌区设计合理的淋洗水量提供参考。     

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。     

垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量试验研究

对垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量进行了田间试验.结果表明,灌水定额为400 m³/hm²时,沟底土壤水分的垂直运动明显增大.当灌水定额增加100 m³/hm²时,土壤水分水平运动高于垂直运动.沟底土壤全盐量受灌水定额影响明显:在灌水阶段,沟底表层土壤发生脱盐现象.土壤蒸发阶段,土壤发生积盐现象.垄顶土壤含盐量相对稳定,基本不发生向下运移.重度水分亏缺(处理T1,灌溉定额为1 700 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.49,1.35 kg/m²,中度水分亏缺(处理T2,灌溉定额为2 100 m³/hm²)垄沟积盐量分别为1.42,1.12 kg/m²,充分灌水(处理T3,灌溉定额为2 500 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.32,0.83 kg/m²,畦灌措施使0~100 cm土壤发生脱盐现象,脱盐量为1.29 kg/m².垄作沟灌下,制种玉米产量为2 765.1~4 619.5 kg/hm²,WUE为0.755~0.969 kg/m³.穗长(L_s)、穗粗(d_s)、行粒数(N_R)与作物产量呈显著正相关关系.     

不同改良剂对滨海盐碱化土壤水盐运移特性的影响

为了探究表层(0~20 cm)掺加不同改良剂对盐碱化土壤改良的效果,以黄河三角洲地区中度盐碱化土壤为研究对象,利用室内一维垂直积水入渗试验,表层掺加2种改良物质,即河沙、生物炭,设置7个处理分别为CK,S1,S2,S3,C1,C2,C3,以研究其改良效果.结果表明:在不同河沙、生物炭用量下,改良措施均能提高土壤水分入渗性能,其中生物炭改良措施显著提高了掺加层含水量,河沙改良措施显著提高了土壤掺沙层以下土壤含水率;不同改良处理下,河沙改良措施相较于生物炭改良措施更有利于盐碱化土壤脱盐,处理S3的平均脱盐率比掺生物炭处理提高14.5%~27.7%,脱盐区深度、达标脱盐区深度均超过了0~50 cm作物根系密度较大的土层.根据河沙和生物炭在室内一维垂直积水入渗试验结果,土壤表层掺沙可有效改良黄河三角洲地区盐碱化土壤的水盐分布,为作物生长提供良好的环境.     

宁夏引黄灌区排水沟重金属分布特征及风险评估

为探明宁夏引黄灌区排水沟水体中重金属的时空分布特征与污染现状,采集2011-2015年宁夏引黄灌区中卫第四排水沟、吴忠南干沟、银川灵武沟、吴忠清水沟、银川银新干沟、银川四二干沟及石嘴山第三、五排水沟汇合后入黄口7条排水沟中Hg、Pb、Cu、Zn、Se、As、Cd及Cr 8种重金属检测数据和以地级市为单元的社会经济指标数据,运用主成分分析法研究确定影响宁夏引黄灌区排水沟水质的主要重金属,采用内梅罗综合污染指数法对重金属污染风险进行评估。结果表明:影响吴忠清水沟水质的主要重金属是As、Zn,污染水平在2013年达到轻度污染等级,其余各年污染水平处于尚清洁;影响吴忠南干沟水质的主要重金属是Pb、Cu,污染水平在2012年、2013年和2014年达到警戒线,其余各年污染处于安全等级;其余各排水沟污染在2011-2015年整体上属于安全等级,处于清洁水平。     

棚内微咸水覆膜滴灌下带间土壤水盐分布特征模拟

微咸水覆膜滴灌在发挥节水效益的同时应避免土壤盐分的积聚,在缺乏大水淋洗的设施大棚内,覆膜对土表局部蒸发的抑制伴随滴灌湿润体的交汇,加剧了滴灌带带间水盐分布的不规则性,导致土壤积盐的潜在风险增加。针对上述问题,以布设形式为“两膜两行”的覆膜滴灌田间小区为试验对象,通过HYDRUS模型构建了不同滴头流量(0.5～3.0 L/h)及膜间裸地间距(0～50 cm)组合情景下的二维土壤剖面模拟域,并针对滴头处的带间区域进行水盐动态分布的模拟研究。结果表明,所建模型能较为精确地描述带间剖面内水盐的分布状况,且模拟精度随与滴头水平距离的减小而提升。当膜间裸地间距从50 cm缩小至0 cm时,带间剖面土壤的平均含水率从25.12 cm³/cm³上升至28.76 cm³/cm³,平均土壤盐分质量浓度从9.53 g/L下降至6.25 g/L;滴头流量对带间区域内土壤水盐含量的影响程度相对较低,流量0.5、3.0 L/h下土壤体积含水率及盐分质量浓度的最大差异仅分别为0.14 cm³/cm^...