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...     

新疆绿洲盐碱地滴灌条件下地下水局部动态对荒地盐分的影响

为探究新疆绿洲盐碱地应用滴灌技术导致局部地下水位的提升和地下水矿化度的增加是否对附近荒地水分和盐分产生影响。以新疆北部典型绿洲原生盐碱地(下野地灌区)滴灌农田之间荒地为例,于2009—2013年连续5 a进行定位监测,分析土体内不同时期盐分、水分及离子含量的变化。发现荒地0~140 cm土体含盐量和含水率在棉花生育期至冻融期呈"弦式"周期性变化,含盐量在棉花生育期初至生育期末递增,冻融前至消融后递减;含水率的变化趋势与之相反。受滴灌棉田灌溉的影响,棉田地下水位随棉花生育期进程逐步提升,缩短了周边荒地上升毛管水的传导路径,为地下水矿化度的增加提供了相对充足的盐分来源,土体盐分在周边棉花生育期结束后的增加量大于越冬期冻融对其的淋洗量。年际间0~140 cm土体内储盐量以1 179.05 g·a-1的速度递增,盐分的组成离子以Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)的增加为主。     

3种土壤改良剂对榨菜根肿病的防治效果和根际微生物的影响

土壤改良剂已被广泛应用于改善土壤酸化环境进而防治植物根部病害.本文通过在榨菜(茎瘤芥)起垄期分别施用牡蛎壳粉、生物炭和草木灰,探索3种土壤改良剂对土壤酸化的改良效果,同时调查其对榨菜根肿病的田间防控效果、土壤微生物群落多样性变化和土壤FDA酶活性的影响.结果表明,3种改良剂均可以显著增加土壤pH值,尤其是施用牡蛎壳粉后...     

滴灌棉田不同盐分土壤水分变化规律及其利用效率研究

通过研究滴灌条件下不同盐分含量土壤含水率、日蒸散量和棉花干物质积累量的变化规律,以及棉花的干物质水分利用效率,探讨滴灌棉花的水盐互作效应。设置室内模拟试验,采用称质量法获得棉花蒸散量和干物质积累量,分析不同土壤盐分含量〔0(CK)、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%、0.55%、0.65%〕条件下,棉花日蒸散量、干物质积累量以及土壤水分含量变化规律,计算棉花干物质水分利用效率。结果表明:随着棉花生育期的推进,不同盐分含量土壤的水分含量变化和日平均蒸散量均呈现先增大后减小的趋势,蕾铃期土壤日平均蒸散量达到最大;棉花的干物质积累量和生育期耗水量随土壤盐分含量的增大呈减小的趋势。棉花的干物质水分利用效率在T4处理达到最大,与CK、T1、T2、T5处理差异并不显著,说明土壤中适量的含盐量在一定程度上可以有效提高水分利用效率。     

新疆生物改良盐碱地效益研究

生物改良盐碱地主要是通过将种植业与养殖业有机的结合起来,培肥地力,从而提高盐碱地(盐渍化土地、碱化土地)的经济效益。在土壤盐分含量较高时,通过2a直接种植比较耐盐的禾本科牧草,0～40cm土壤的脱盐率可达67．3％以上;种植直根系作物枸杞3a后,0～40cm土壤的脱盐率为78．7％。而利用灌水洗盐方式改良盐碱地耗水量大,是生物改良方式的1．6倍。在土壤盐分含量高于1．5％时,利用生物方式改良后土地的产量高于灌水洗盐后的产量。生物改良盐碱地是生态、经济和社会效益兼优的改良盐碱地模式。在以硫酸盐为主的干旱区盐碱地,种植耐盐牧草结合正常灌溉改良盐碱地切实可行。     

滴灌条件下脱硫石膏对盐碱土改良效果及安全性的影响

为实现燃煤烟气脱硫废弃物再利用,使其能运用于新疆大面积盐碱地改良,在新疆农八师134团盐碱地施用脱硫石膏,研究滴灌条件下脱硫石膏对盐碱土壤理化性质以及土壤重金属含量的影响,评估脱硫石膏改良盐碱土的可行性和安全性。结果表明:盐碱地施用脱硫石膏后土壤容重降低,>0.25mm团聚体数量增加,土壤孔隙度增加;土壤pH值、碱化度和电导率降低,尤其在0-10cm、10-20cm土层改善效果明显;土壤中Na~+、Cl~-含量降低,0-10cm土层较其他土层Na~+含量下降明显,于对照相比下降40.62%,表层土壤中Ca~(2+)、SO_4~(2-)含量增加,有利于降低土壤盐碱危害;施用脱硫石膏对土壤Hg含量没有影响,Cr元素含量下降,各项重金属元素含量均远低于国家环境二级标准,说明施用脱硫石膏不会对土壤造成重金属污染。综上所述,脱硫石膏对盐碱地有一定的改良效果且不会对土壤安全造成威胁。     

有机营养土壤改良剂对河西灌漠土理化性质和饲用高粱种植效益的影响

针对甘肃河西内陆灌区因长期施用化肥引起的土壤板结、有机质含量低、贮水功能弱、作物产量低而不稳等问题,采用正交试验方法,筛选出有机营养土壤改良剂配方,采用田间试验方法,研究了有机营养土壤改良剂对灌漠土理化性质和饲用高粱种植效益间的影响。结果表明:原料间的效应(R)是饲用高粱专用肥改性糠醛渣保水剂和聚乙烯醇,改良剂配方组合是:改性糠醛渣0.9375∶保水剂0.0025∶饲用高粱专用肥0.0563∶聚乙烯醇0.0037。有机营养土壤改良剂施用量与灌漠土孔隙度、持水量、有机质、速效养分、饲用高粱农艺性状、经济性状和产量呈显著的正相关关系。经回归统计分析,有机营养土壤改良剂经济效益最佳施用量为24.00 t·hm-2时,饲用高粱理论产量为3.08 t·hm-2。有机营养土壤改良剂的施用有效改善了灌漠土理化性质,提高了饲用高粱的产量。     

不同灌溉方式下棉田土壤盐分变化分析——以玛纳斯河中游典型灌区为例

采用田间取样、土样实验室分析以及统计分析等方法,对新疆玛纳斯河中游灌区漫灌、滴灌2种灌溉方式下棉田土壤含盐量在棉花全生长季的变化进行定量分析。结果表明:从土层角度分析,漫灌棉田0-100cm整个剖面土层以及各土层土壤平均盐分值低于滴灌棉田;漫灌棉花生长期内土壤盐分主要集中在40-60cm土层,而滴灌棉田土壤盐分主要集中在20-40cm土层;滴灌棉花生长期内各土层土壤盐分分布较漫灌棉田土壤盐分更均匀。从时间角度分析,漫灌棉田0-100cm整个剖面土层以及各土层盐分峰值出现的时间早于滴灌棉田;漫灌棉花生长期内各土层盐分峰值出现在5月或6月份,而滴灌棉田各土层盐分峰值出现在6月或7月份,6月或7月是漫灌、滴灌棉田垂直土层盐分分布比较均匀的时间。研究结论对减缓土壤盐渍化、指导灌溉施肥管理以及改善可持续土地利用的可能措施均有积极意义。     

微咸水膜下滴灌条件下南疆棉花水肥耦合规律研究

为寻求劣质水(微咸水)滴灌施肥下的水肥耦合最优模型,通过正交实验设计,从水、肥、盐三个方面分析了不同生育期棉花耗水、土壤水分、土壤盐分、硝态氮等土壤因子的变化.结果表明:棉花耗水量与灌溉定额及土壤盐分有一定的相关关系.蕾期和花铃前期各处理土壤水分变异系数较大;花铃后期土壤硝态氮的积累量则逐渐增加;矿化度2～3 g·L-1的微咸水与淡水混灌对棉田土壤盐分的积累影响较小;正交分析得出了最优水平为灌水量为600mm,咸淡配比为2∶1,尿素施入量为80 kg· 667m-2.方差分析表明灌溉定额和施肥量两个因素对产量有显著影响,并利用SPSS软件建立了两者与产量的二次回归模型.     

膜下滴灌布置方式对土壤水盐运移和产量的影响

以棉花主要根系层各生育期保持适宜土壤含水率为灌水目标,设置一膜单管四行和一膜双管四行两种毛管布置方式,以TRIME-T3管式TDR测定土壤含水率指示灌水,开展膜下滴灌大田试验,研究了干旱区膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律及分布特征,并对不同滴灌模式下的棉花产量和灌溉水生产效率进行评价。结果表明:膜下滴灌单、双管布置棉花生育期内灌溉定额分别为390、550 mm;双管布置在10~40 cm棉花主要根系层形成适宜作物生长的淡化脱盐区,生育期内棉花主要根系层土壤含水率处于适宜的范围,灌水均匀度高,控盐效果好,棉花生长不受水盐胁迫;单管布置盐分随水分运移至湿润锋边缘至外行,棉花主要根系层有积盐的趋势,加上滴头流量大,不利于淡化脱盐区的形成。膜下滴灌毛管布置方式决定土壤水盐分布特征,进而影响植株对水分和养分的吸收,单、双管布置棉花产量分别为5 355、6 075 kg·hm~(-2),灌溉水生产效率分别为1.38、1.11 kg·m~(-3),单管布置灌溉水生产效率较高。     

不同浓度复合盐胁迫对水稻产量和品质的影响

为探明不同浓度土壤复合盐胁迫对水稻生长发育、产量和品质的影响,利用盆栽的方式人为设置不同浓度土壤含盐量(0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％),采用单因素随机区组试验,研究不同浓度土壤复合盐对水稻产量和品质的效应.结果表明:不同浓度土壤复合盐胁迫对水稻株高无明显影响;0.1％的土壤盐分促进了水稻植株干重、产量、整精米率、恶白粒率、直链淀粉和蛋白质含量的增加;0.2-0.4％的土壤盐分引起了水稻植株干重、产量和整精米率的明显下降,同时造成了稻米中恶白粒率、蛋白质含量的显著提高,但并没有影响直链淀粉的含量.以上试验结果表明,低浓度盐分(0.1％)有利于改善水稻产量和品质,高浓度盐分(0.2-0.4％)易引起水稻减产和品质变劣,建议将土壤盐分含量0.1％作为盐碱地水稻生产的临界盐分指标.本研究结果为建立盐碱地水稻高产优质种植技术提供基础资料.     

甘肃沿黄灌区土壤盐渍化特征及其成因

沿黄灌区在甘肃经济发展中占有举足轻重的地位,但盐碱荒地的开发利用、次生盐渍化防治和水资源的不合理利用一直是制约农业发展的关键因素之一。通过对甘肃沿黄灌区耕地土壤盐分含量、离子组成与分布、土壤pH及地下水矿化度等特征,及盐碱地形成的气候、地形、土壤母质、人为因素进行系统分析。在此基础上,提出了5条改良措施与建议：① 实行盐碱地分区治理;② 调整农业产业结构;③ 强化盐碱地生物治理;④ 建全节水农业体系;⑤ 加强水盐运移动态监测,建立预警评价体系。     

不同灌水下限对膜下滴灌棉花土壤水盐运移和产量的影响

通过2014年在新疆巴州灌溉试验站开展的棉花膜下滴灌大田试验,在各生育期选取不同的灌水下限,设置4个水平的灌水量处理(处理A、B、C、D分别为425 mm·30次~(-1)、345 mm·22次~(-1)、545 mm·18次~(-1)、595mm·16次~(-1)),研究不同灌水下限对膜下滴灌棉花土壤水盐运移规律、盐分分布及积累特征的影响,并对土壤水盐运移规律、分布特征及棉花产量进行评价。试验以TRIME-T3管式TDR监测土壤含水率指示灌水,初步得出:不同灌水下限影响棉花的田间灌水及产量,灌水下限定的高时(处理A、B),灌水频率增加,增大了田间耗水量且滴灌土壤水分水平运动距离和范围有限,对盐分的淋洗效果一般;灌水下限较低时(处理C、D),次灌水量大,灌溉定额增加,综合控盐效果较好,棉花产量较高。基于不同灌水下限对膜下滴灌棉花生育期内的生长有显著影响,对棉花产量有一定的影响,B处理(345 mm·22次~(-1))可获得最高的灌溉水生产效率为1.79 kg·m~(-3),D处理(595 mm·16次~(-1))可获得最大籽棉产量为6 630 kg·hm~(-2)。     

膜下滴灌棉田生物改良盐碱地效果研究

通过在膜下滴灌棉田间作苜蓿(Ⅰ)、孜然(Ⅱ)和碱蓬(Ⅲ),并以未间作的处理作为对照(CK),研究不同盐生植物改良盐碱地的效果。结果表明：间作盐生植物的棉田在生育期内可以达到保水和抑制盐分累积的效果,土壤含水量峰值基本保持在40 cm深度,其中以间作苜蓿(Ⅰ)和孜然(Ⅱ)的保水效果较好,在0～40 cm深度范围土壤含水量与对照组相比分别提升了29.80%和14.49%;间作苜蓿(Ⅰ)和孜然(Ⅱ)的处理抑制盐分累积的效果也较好,在0～40 cm深度范围抑盐率分别为125%和70.38%。同时,通过在膜间种植盐生植物,棉花的株高、茎粗和干物质量均有一定程度的增加,籽棉产量也有相应的提升,其中以间作孜然和苜蓿的处理提升较多,分别比对照组提升10.45%和7.74%。由此可见,膜下滴灌棉田间作盐生植物是一种有效的盐碱地改良措施,而盐生植物的选择对改良的效果影响较大,综合试验结果对比,间作孜然和间作苜蓿的生物改良措施效果较好。     

微咸水膜下滴灌对土壤盐分及棉花产量的影响

合理利用微咸水资源灌溉对于缓解新疆南部地区淡水资源短缺的问题有着至关重要的意义。本文以库尔勒31团棉田为供试对象,淡水作为对照,利用排碱渠咸水与淡水不同比例混合,设置6种梯度配比,研究微咸水及咸水对棉田土壤盐分分布及产量的影响。结果表明:①随着矿化度的增加,各处理土壤盐分呈现不同程度的增加,其中处理5(全咸)增加程度最大,积盐率为131.03%。②在垂直方向上,随着土层深度的增加,各处理土壤盐分在20~40 cm处达到峰值;在水平方向上,盐分累积程度的大小为:膜间>宽行>窄行。③随着矿化度的增加,棉花的产量逐渐下降,棉花产量下降的主要因素是单株结铃数,而单铃重对棉花产量无明显影响。由膜下滴灌土壤盐分对棉花生长和产量的影响得出,当灌溉水的矿化度在淡咸水比为4∶1(矿化度2.36~3.39 g·L^-1)时对棉花生长的抑制作用较小,较对照处理相比,产量减少11.85%。     

基于HYDRUS模型的盐碱地土壤水盐运移模拟

为了解陕西卤泊滩盐碱地的水盐运移情况,基于当地2009—2013年田间水盐监测资料,应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运移理论,利用HYDRUS-1D数值模型对当地土壤水分、盐分运移规律进行数值模拟,分析了盐碱地的水盐变化状况,确定合理的田间灌水定额。结果表明:在玉米整个生育期内,不同灌溉处理的土壤含水量变化趋势基本一致,从节水控盐的综合标准衡量,农田灌水定额为500 m3·hm-2时有利于控制土壤盐分的累积。采用HYDRUS-1D模型对盐碱地农田土壤水盐运移的模拟结果与田间试验实测结果基本吻合,该研究结果可为类似盐碱化地区农田水盐管理提供科学依据。     

膜下滴灌棉花耐盐预警值的研究

以不同次生盐渍化膜下滴灌棉田为对象,研究次生盐渍化对棉花生长发育的影响,并以此为基础探讨其状态预警问题.结果表明:在各生育期,土壤盐度与株高、干物质重、叶面积指数均呈极显著的负相关关系.低土壤盐度对棉花生物量和产量不会产生影响,说明棉花具有一定的耐盐性.籽棉产量的降低主要是由于土壤盐度的升高使棉花单株结铃数明显减少造成的.不同生育期棉花耐盐程度不同,各棉田的警度随着生育期的进行有逐渐减轻的趋势;0.6 dS/m以下的土壤盐度在各生育期都不会对棉花生长造成较大危害,2.8 dS/m以上的土壤盐度在前期更易对棉花生长造成严重影响,到吐絮期2.8 dS/m左右的盐度已不能对棉田造成较大危害.     

长期咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响

为揭示长期咸水滴灌对灰漠土物理化学特性及棉花生长的影响,研究了咸水灌溉11 a后土壤盐分、容重、水力特性、棉花耐盐生理特征及产量。试验设置3个灌溉水盐度水平:0.35 dS·m~(-1)(淡水)、4.61 dS·m~(-1)(微咸水)和8.04 dS·m~(-1)(咸水)。研究表明:与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著增加土壤容重、盐分、pH值和土壤含水量,显著降低土壤孔隙度、全氮和有机质含量;土壤饱和导水率在微咸水和咸水灌溉处理下分别较淡水处理降低45%和60%,体积含水率随着灌溉水盐度的增加而增大;与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著降低棉花叶面积、叶水势、气孔导度、叶绿素含量和干鲜质量比,其中叶水势分别较淡水处理下降43.34%和63.46%;微咸水和咸水灌溉显著增加棉花叶片相对电导率和丙二醛含量,同时SOD、POD和CAT活性也显著增加,脯氨酸含量分别较淡水灌溉增加69.52%和212%;棉花总生物量在微咸水和咸水灌溉处理下分别较淡水灌溉处理降低14.15%和32.88%;籽棉产量分别较淡水灌溉降低12.6%和25.7%。综上所述,长期的微咸水和咸水灌溉显著增加土壤盐分含量、降低土壤养分含量,土壤水分的可利用性也显著下降,导致棉花生物量和产量降低。     

引流式双扣漏斗加速排盐并抑制返盐试验研究

为有效解决盐碱地植物根系因返盐受到胁迫以及重度退化盐碱地修复难题,利用盐碱土地"盐随水动"典型特点,从淋盐和抑盐角度开展盐碱化土壤的微域改良研究,设计了可快速淋盐的引流式双扣漏斗型防盐害保水的植物栽培系统。对不同处理措施(单形漏斗试验、双扣漏斗试验、引流式双扣漏斗试验、引流式双扣漏斗加壤内隔层试验)效果进行试验研究。结果表明:(1)采用引流式双扣漏斗加壤内隔层(处理4)降盐效果最为显著。0~20 cm土层处理4较对照组土壤含盐量自3.64%下降至0.66%,降低达5.53倍。(2)采用处理4,棉花发芽、成苗率显著提升,发芽率由对照组40.0%提升至86.0%;成苗率较对照组0%提升至82.0%。(3)不同处理措施下土壤含盐量及棉花种子发芽、成苗率对比发现,采用引流式双扣漏斗加壤内隔层可快速降低引流式双扣漏斗境内土壤盐分,显著提高棉花成苗率。研究表明,该系统可高效淋洗引流式双扣漏斗区土壤盐分,降低区内水分蒸发,阻隔区外水盐上行,防止区内土壤盐化,创造出保护根系、适宜植物生长的"小生境"。     

不同残膜量对土壤水盐运移及棉花生长发育的影响

为了研究不同残膜量对棉田土壤水盐运移及棉花生长的影响,通过大田试验设置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个残膜量梯度,测定棉花全生育期土壤体积含水率、灌水后盐分变化动态、株高、茎粗、叶面积产量。结果表明：随着残膜量的增加,0～60 cm剖面土壤体积含水率逐渐减少,其中0～20 cm土壤体积含水率减少幅度最大;花铃期随灌水后天数的增加土壤含盐量逐渐增多,且残膜量越多盐分分布越不均匀;棉花各生育期株高、茎粗、叶面积以及产量均表现为随残膜量的增加逐渐减小,且在残膜量为150 kg·hm^-2时达到最大;当残膜量大于857 kg·hm^-2时,棉花株高、茎粗、叶面积和产量下降幅度...