新疆灌区土壤次生盐渍化的防治

介绍了新疆灌区土壤次生盐渍化的灌区农田，分析了影响灌区土壤次生盐渍化的主要因素，并论述了当前新疆防治土壤次生盐渍化的主要措施。对我国其他同类形土质具有一定的参考作用。     

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。     

黄河河口地区微咸水灌溉的水土环境效应研究

以河口地区土壤水文均有差别的2个典型灌区作为研究对象,在2个灌区内各选取一个典型取样点,对灌区水样、土壤进行采样分析,研究灌区土壤水质特征。运用HYDRUS-1D 4.15软件,在实验数据的基础上,确定边界条件并率定参数,建立了2个灌区的一维饱和-非饱和水盐运移模型。对灌区设计了3种不同灌溉制度,灌溉后进行水盐运移模拟,分析了微咸水灌溉对当地水土环境的影响。结果表明咸淡轮灌的方式有利于灌区盐渍化改善。     

新疆节水灌区农田排水措施分析

随着膜下滴灌技术在新疆的大力推广应用,灌排模式发生了改变,从而导致了新的土壤次生盐渍化问题。在阐述新疆3种排水措施——明沟排水、暗管排水和竖井排灌发展的基础上,分析了目前新疆节水灌区农田排水措施存在的问题,结合南疆某一节水灌区灌排试验,分析了排水措施对土壤盐分及地下水位、矿化度的影响,为当地灌排模式提出合理化建议,且为减轻节水灌区的土壤盐渍化提供参考借鉴。     

对灌区水盐平衡和控制土壤盐渍化的一些认识

对灌区的水盐平衡问题进行了研究，包括灌区总体上、灌区内不同地区、土壤剖面的不同层次上的盐分平衡问题。在此基础上，提出了控制土壤盐渍化的灌排措施，论述了控制土壤盐渍化对灌排措施的基本要求、不同地区的灌排模式、生物排水和排水再利用、排水出路和盐分去处及灌区水盐动态监测等问题。     

微咸水灌溉对土壤水盐及春玉米产量的影响

以2007年和2008年宁夏银北灌区春玉米微咸水灌溉的田间试验为基础,采用微咸水(井灌)、渠水(渠灌)和混合水(体积比1∶1,混灌)灌溉,研究了其对土壤水盐及春玉米产量的影响。结果表明,与渠灌处理相比,作物收获时井灌和混灌处理的根区土壤盐分分别增加18.1%~45.3%和10.7%~38.2%,作物耗水量下降5.2%~8.9%和1.1%~6.2%。土壤盐分状况对微咸水的应用存在较大影响。在轻度盐渍化和非盐渍化土壤条件下,井灌和混灌处理下春玉米产量较渠灌处理下降28%、14%和10.5%、7.4%。考虑到轻度盐渍化土壤中渠灌处理的春玉米产量仅为非盐渍化土壤的68.6%,为保障作物产量和农民收入,在盐渍化土壤中不宜采用渠水进行灌溉。在非盐渍化土壤条件下,采用3 g/L微咸水或将其与渠水混合后进行灌溉,可同时满足保障作物生产和节约淡水资源要求。     

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。     

盐渍条件下土壤含水率高光谱反演研究

盐渍化土壤在我国分布的面积大,范围广。由于人为的不合理灌溉等,土壤次生盐渍化日益严重。为了能够及时、精准、动态地监测盐渍土农田含水率的变化,以内蒙古河套灌区农田为研究对象,应用高光谱分析技术,采用偏最小二乘回归方法(PLSR)分析土壤反射光谱特征值与水分、盐分含量间的关系,建立盐渍化农田含水率高光谱预测模型,并对模型的稳定性和预测能力进行检验。结果表明:利用非盐渍土建立偏最小二乘模型能够有效预测低含盐量(含盐量小0.4%)土壤的含水率。水分预测模型中土壤盐分含量小于等于0.4%时,R2大于0.8,RMSE小于4%,预测精度较好;土壤盐分含量大于等于0.5%时,预测值R2不足0.7,预测精度较差。结果表明土壤中盐分含量较大时,对含水率预测模型的估算精度均会产生影响。     

基于Sentinel-2影像的黄河南岸典型改良示范区土壤含盐量反演模型

土壤盐渍化严重制约农田土壤环境的循环发展,高效准确地监测土壤盐分动态变化对盐碱地改良利用具有重要意义。为及时、有效地监测盐渍化土壤含盐量,以内蒙古黄河南岸灌区的4个典型盐碱化耕地改良示范区为例,利用Sentinel-2多光谱遥感影像,同步采集示范区内表层土壤的含盐量数据,通过相关性分析筛选敏感光谱指标,基于偏最小二乘回归（PLSR）、逐步回归（SR）、岭回归（RR）3种简单机器学习模型和深度学习Transformer模型建模,最后进行精度评价并优选出最佳含盐量反演模型。结果表明：示范区土壤反射率的可见光、红边、近红外波段反射率均与土壤含盐量呈正相关,短波红外波段反射率与土壤含盐量呈负相关,引入光谱指数能够有效提升Sentinel-2遥感影像与示范区表层土壤含盐量的相关性（相关系数绝对值不小于0.32）;对比不同模型发现深度学习Transformer模型优于简单机器学习模型,验证集决定系数R2和均方根误差（RMSE）分别为0.546和 2.687g/kg;含盐量反演结果与实地结果相吻合,为更精准反演内蒙古黄河南岸灌区盐渍化程度提供了参考。     

焉耆盆地灌区水盐运动规律及盐渍化防治途径

本文根据实测资料,分析新疆焉耆盆地灌区潜水在年内及年际间变化的特征及其与灌排水量的关系。分析论述不同时期不同作物农田土壤盐分变化的特征及其与灌排水量、潜水埋深的关系,据此提出相应的防治土壤盐渍化对策。     

基于SWAP模型的春玉米咸水非充分灌溉模拟

为了探究石羊河流域适宜春玉米生长的咸水非充分灌溉模式,应用SWAP模型模拟不同灌溉模式下的土壤水盐平衡、春玉米相对产量和相对水分利用效率,并预测了较长时期土壤水盐动态变化规律.研究结果表明:灌溉水矿化度为0.71 g/L和3.00 g/L的春玉米最优灌溉模式为生育期内灌4次水,灌溉定额均为408 mm,2种灌溉模式均能达到节约灌溉用水、提高作物产量和水分利用效率以及减少土体盐分累积量的目的.较长时期土壤水盐动态变化规律模拟结果表明:在冬灌条件下,春玉米最优灌溉模式下的土壤水分和盐分能够在模拟期内保持相对平稳的状态;在不同年份,相同土层土壤含水率随着土层深度的增加而增大,0.71 g/L的淡水灌溉土壤盐分主要累积在40~80 cm土层,3.00 g/L的微咸水灌溉土壤盐分主要累积在10~40 cm土层;5 a的模拟结果表明0.71 g/L和3.00 g/L的水持续灌溉5 a,不会引起土壤次生盐渍化.     

论新疆平原灌区土壤盐碱化与水资源开发

通过对灌区土壤盐碱化及治理阶段的分析可以看出,灌区土壤盐碱化的严重程度与水资源开发利用的方式和程度是密切相关的,是灌区水盐不平衡所致。为此,在以水资源合理开发利用为中心的灌区水土资源利用规划中,应将维持绿洲水盐平衡的水量视为“生态用水”,将盐份聚集地视为“生态用地”。实现流域水土资源合理配置,是新疆平原灌区土壤盐碱化治理的关键。     

塔里木灌区棉田的水盐动态和水盐平衡问题探讨

利用2004年在极端干旱的塔里木盆地绿洲棉田灌溉试验数据,对常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在不同灌溉定额下水盐动态进行了研究,对节水灌溉与农田水盐平衡问题进行了深入探讨。主要结论包括:①在2700m3/hm2灌溉定额时,常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在生育期0~60 cm土层积盐,膜下滴灌的积盐率(12.4%)要高于常规地面沟灌的积盐率(3.4%);②在小于6000 m3/hm2的4种不同灌溉定额条件下,生育期棉田1 m土体上总体表现为积盐;③对于土壤初始含盐量高的新垦荒地,灌溉淋洗的作用要好于土壤盐分本底值低的土壤;④为了保持农田的水盐平衡,在极端干旱区需要进行非生育期以淋洗盐分为目的的灌溉。     

干旱区膜下滴灌棉田灌溉制度及土壤水盐运移规律研究

以棉花各生育期适宜土壤含水率上、下限差值为灌水控制指标,设置3水平灌水处理,开展膜下滴灌大田试验,分析研究适宜试验区棉花生长、水分利用效率高的灌溉制度及膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律。结果表明:适宜土壤含水率上、下限差值形成的灌溉制度,决定了土壤水盐运移规律、盐分分布和积累特征。总体表现为:空间上土壤水分分布与滴灌带间距呈负相关系,盐分分布则相反,0~40 cm深度土壤水分在灌后重分布,盐分在滴灌水分的淋洗作用下定向运移,至湿润体边缘积聚。综合分析关键点与主根层的土壤水盐时间序列变化,T2处理(385 mm/18次)主根层0~40 cm深度水分处于棉花生长的适宜含水率范围,并形成淡化脱盐区,对盐分的调控最佳。T2处理棉田产量最高,为6 083 kg/hm~2,水分利用效率为1.05 kg/(mm·hm~2),为适宜的灌溉制度。     

内蒙古河套灌区咸水灌溉的环境效应分析

研究了咸水灌溉对土壤水盐动态、地下水位、地下水质、作物生长及产量的影响。灌溉水源为黄河水和高矿化度地下水混合。咸水灌溉期间,土壤盐分有所增加,通过控制咸水灌溉定额,以及进行合理的黄河水秋浇灌溉,可以达到年度内土壤盐分动态平衡。咸水灌溉条件下,作物长势及产量基本不受影响。适宜合理的咸水灌溉不会造成环境恶化,而且对缓解河套灌区水资源紧张的矛盾有着重要意义。     

宁、陕大型灌区地面灌溉存在问题与对策

讨论了陕西与宁夏二省 (区 )大型灌区骨干工程、田间配套工程情况 ;土壤盐渍化发展与治理措施效果 ;井渠结合灌溉、管理体制改革经验等。分析了灌溉定额偏大及土壤盐渍化等问题的成因与危害。针对各灌区存在的实际问题 ,提出了解决的对策与措施     

盐渍化地区油料向日葵叶水势影响因素及变化规律研究

针对盐渍化地区水、盐对作物的机理影响,采用田间小区试验研究了在盐渍化地区油料向日葵叶水势的影响因素及叶水势的时空变化规律。结果表明,盐渍化地区油料向日葵叶水势的主要影响因子包括净辐射、大气温度、大气湿度、土壤盐分和土壤水分。叶水势与净辐射呈抛物线关系,与大气温度、大气湿度呈线性关系。随生育进程叶水势有减小的趋势。叶水势随大气条件的变化而出现明显的日变化规律,且日变幅较大。土壤水分对叶水势的影响较土壤盐分的大。     

干旱寒冷地区冻融期土壤水分和盐分的时空变异分析

在我国西北干旱、寒冷地区,降雨稀少、土壤蒸发强烈、土壤母质含盐、地下水位较高,冻融作用是土壤盐碱化独特的形成机制。利用经典统计分析方法对内蒙古河套灌区1994—2006年度冻融期不同土层(0～200cm)水分、盐分的均值、方差、标准差、峰度、偏度、变异系数等统计特征值进行计算,分析其时间、空间变异特征。     

典型干旱区绿洲棉田土壤返盐、积盐特征研究

为防治干旱区棉田土壤次生盐渍化,通过研究典型干旱区绿洲棉田土壤盐分在生育期始末的变化特征,分析了当地棉田土壤盐分迁移累积趋势。研究结果表明:研究区棉田土壤盐分在生育期始末的变化趋势基本相同,即呈现出随深度的增加而增大的趋势;土壤盐分在剖面的累积程度生育期初比生育期末大。对比分析认为,生育期始末,土壤表层0~20 cm土层呈现返盐趋势但其程度较弱,基本属于非盐化土或轻度盐化土壤,能够满足棉花出苗及后期生长要求;在生育期初,研究区各地块100 cm土层土壤盐分值高达7 g/kg左右,属于中度盐渍化土壤,具有较大的潜力导致后期土壤返盐现象的发生。大量积雪及秋季茬灌能较好地对土壤盐分起到淋洗作用,有效防止灌区棉田土壤次生盐渍化的发生。     

不同灌溉制度对矮化密植红枣土壤水盐分布的影响研究

为探究裸地滴灌不同灌溉制度对矮化密植红枣根区土壤水盐分布和红枣产量的影响,对灌溉定额为196、224和252mm,灌水次数8次和14次、共6种组合的矮化密植红枣进行滴灌试验,研究表明,低频灌溉可明显提高土壤含水率,相同灌溉定额条件下,低频灌溉较高频灌溉更有利于土壤水分的保持;高频灌溉控盐效果优于低频灌溉;随灌溉定额的增加低频灌溉较高频灌溉产量增加明显,而高频灌溉产量降低幅度比低频灌溉快;在合理灌溉定额下,采用高频灌溉较低频灌溉更能获得较高的产量。