北疆膜下滴灌棉田生育期土壤水盐的变化特征

针对北疆地区土壤盐化制约农业发展的问题,通过野外实地分层采集土样,分析北疆地区长期膜下滴灌农田种植前后土壤水分和盐分分布特征。统计学分析表明,种植期土壤含水量变异属于中等偏弱变异强度,土壤盐分的变异属于中等偏强变异程度,土壤盐分分布成自上而下先增大再减少的波动趋势。在空间分布上,土壤水分和盐分种植前后存在明显的差异,种植后在浅层土壤水分和盐分的含量成西高东低的变化分布。     

膜下滴灌条件下土壤水盐运移研穷综述

将具有保墒增温等优点的地膜覆盖栽培方法，与具有节水增产适时适量的局部浸润滴灌集成创新，形成优势互补相得益彰的膜下滴灌技术，是我国典型的内陆干旱新疆农业节水实践成果，这一技术已在新疆灌区大面积应用，成为我国干旱农业区实施节水灌溉的重要发展模式。随着膜下滴灌技术的应用实践，该技术在具有节水增产、增温保墒等特点的同时，由于膜下滴灌特有的介面特征，显现出在水盐运行环境、运移变化特点、脱盐程度等方面与传统和单一的灌溉方式有着明显不同的特点。综述了近年来新疆灌区有关膜下滴灌条件下的水盐运移、脱盐变化等主要方面试验研究和实践效果，提出了利用膜下滴灌的水盐运移规律而实施脱、排盐应用研究方向。     

绿洲滴灌棉田土壤水盐动态变化研究

采用田间试验对盐渍化棉田不同生育时期、不同深层土壤盐分的动态变化进行了研究,结果表明:膜下滴灌在连续的滴水作用下可在一定时间内降低土壤盐分,并不能从根本上减少土壤盐分;滴水开始后,水平方向上距离滴头越近土壤盐分积累越少,垂直方向盐分的积累主要在40~60 cm土层,60~100 cm土层盐分积累受膜下滴灌影响较小;不同土壤深层间、不同生育期间土壤盐分变化都达到了极显著水平。     

膜下滴灌不同种植方式土壤水流动

从土壤水流动系统的角度分析了膜下滴灌不同种植方式土壤水流动系统特征。2001年和2002年在甘肃民勤县小坝口灌溉试验站进行的实验表明，土壤水分状况方面，一控三行明显优于一控四行，内行优于外行，灌溉定额的增减对外行的影响要远远大于对内行的影响。在作物的生理生态指标，1控3行整体上不如一控4行。但在产量上，1控3行优于一控4行，其中铃重下降和铃数的减少是造成棉花减产的主要原因。     

膜下滴灌土壤水盐运移研究进展

在国内外学者研究基础上,从土壤质地、管理措施、水质条件及植被条件等膜下滴灌土壤水盐运移的影响因素和土壤水盐运移研究方法进展二大方面,概括了土壤水盐运移的研究现状.并进一步探讨了膜下滴灌水盐运移研究存在的不足,如水盐调控尺度不够大,土壤中“水-根-盐”耦合问题亟待解决,缺乏长久监测土壤水盐动态变化网络以及对模型的适用性的研究还有待提高.     

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。     

不同深度秸秆覆盖对滴灌棉田土壤水盐运移的影响

为探索滴灌条件下秸秆覆盖对棉田土壤水盐运动的影响,设置表层覆盖、地表下30cm覆盖和无覆盖3种处理,进行对比试验研究,结果表明,秸秆覆盖通过对土壤水分的影响间接影响了土壤盐分的运移和分布。在30cm处覆盖秸秆主要对30cm以上土壤的水分和盐分产生影响,对35cm以下的影响和表层覆盖比较接近。采用秸秆覆盖对土壤水分和盐分水平方向的运移具有一定影响,无覆盖在前期、中期和后期土壤表层盐分均最高。30cm处覆盖秸秆阻碍了35cm以下土壤毛管水的上升,从而阻止了盐分的上升。采用秸秆覆盖后,特别是在30cm深度采用秸秆覆盖,对于调控土壤水、盐变化,抑制土壤盐分上移具有积极作用。     

微咸水膜下滴灌棉花根区土壤水盐运移规律研究

研究了微咸水膜下滴灌条件下,不同矿化度的微咸水灌溉对棉花根区土壤水分、盐分变化的影响。结果表明,在相同灌水定额条件下,棉花根系对高配比微咸水混灌后的土壤水分消耗小,土壤盐分对棉花根系耗水具有抑制作用。当微咸水灌水定额小于25 mm时,易导致土壤盐分的表聚现象。根据土壤含水率与土壤电导率之间的相关关系,建立了宽行土壤电导率计算模型。通过实测值验证,试验地宽行深度为0～30 cm时,土壤电导率计算值与实测值误差率不大于5%,故在此土壤深度范围内可通过模型预测土壤电导率值。     

膜下滴灌不同盐度土壤棉田水盐运移规律研究

通过对棉田整个生育期的土壤盐分和土壤水分测定,研究不同盐度土壤膜下滴灌棉田不同土层水分和盐分变化及其对棉花生长的影响。结果表明,盐分在0～20cm土层降幅较大;40～80cm土层为膜下滴灌棉田盐分积聚区。整个生育期2种土壤盐分在前期(现蕾期)快速下降,后期有所增加,中度土壤和轻度土壤的各层平均含盐量都有着极显著的差异。中度和轻度盐渍化土壤在棉花整个生育期内平均土壤含水率变化无显著差异。中度盐渍化和轻度盐渍化棉田的单株干物质积累量在生长前期差异显著,后期不显著。     

水平翻耕措施对覆膜滴灌土壤水盐分布调控效果研究

为探究水平翻耕措施对覆膜滴灌土壤水盐分布的调控效果,于2016—2017年和2019年分别在新疆维吾尔自治区石河子及库尔勒进行室内土槽试验和田间试验,对应用覆膜滴灌技术的土壤分别进行水平翻耕(T)与免耕(NT)处理,室内土槽试验主要研究翻耕措施对土壤水盐分布的调控机理,田间试验主要进行生产验证,以此分析水平翻耕措施对膜外土壤盐分的改良作用。试验结果表明:与免耕处理相比,水平翻耕可提高膜内耕层土壤的蓄水能力,降低土壤水平渗吸能力及垂直扩散能力,翻耕处理的膜内耕层土壤平均含水率比免耕处理高3. 66个百分点,耕层以下土壤的平均含水率比免耕处理低4. 13个百分点;水平翻耕处理下的膜内土壤盐分分布受水分淋洗作用影响较大,而膜外土壤盐分分布主要受翻耕的影响,其膜内下层土壤总积盐率是免耕处理的1. 23倍,膜外土壤平均脱盐区范围比免耕处理深25 cm;首次翻耕对膜外土壤脱盐效果最明显,春耕可使膜内、外土壤盐分分布均匀度提高,翻耕处理的棉花总出苗率及总有效株占比率分别比免耕处理高23. 62、25. 19个百分点。覆膜滴灌条件下,滴灌淋洗和水平机械翻耕相结合相当于综合利用水利改良与客土改良治理土壤盐碱化,最终使覆膜滴灌技术产生的盐分空间分布由早期的膜外表聚型逐渐向后期的膜内底聚型转变。研究结果可为解决膜下滴灌条件下膜外土壤盐分表聚问题提供思路,同时也可为滴灌条件下翻耕措施的合理选择提供参考。     

棉花膜下滴灌两种布管方式下的土壤水盐运移研究

从土壤水分分布、盐分迁移两个方面分析了膜下滴灌两种毛管布置方式下的土壤水盐运移特征.试验结果表明:在棉花主根层土壤水分分布方面,1管2行的水分均匀度明显优于1管4行,灌水前后,1管2行内行与外行的土壤含水量差值小于1%;在盐分运移方面,1管2行在棉花主根层形成两个淡化脱盐区,更有利于抑制盐分对作物生长的胁迫.     

地下滴灌不同土壤水分调控对马铃薯产量和灌溉水利用效率的影响

为了探索地下滴灌作物适宜的土壤水分调控方法,以马铃薯为研究对象,大田试验地下滴灌在滴灌带埋深为30cm的条件下,控制地下20cm处4个不同土壤基质势下限(-10、-30、-40、-50kPa)对马铃薯产量、块茎质量分级占比和灌溉水利用效率等的影响。结果表明,马铃薯的株高随着土壤基质势的降低而降低;土壤基质势分别控制在-10、-30和-40kPa以上时,马铃薯产量在处理间不存在显著差异,当土壤基质势降低到-50kPa之下时,马铃薯产量较-40kPa处理降低46.8%;-50kPa处理的灌溉水利用效率最高,其次是-30和-40kPa处理;-30kPa处理的马铃薯块茎高质量占比大幅高于其他处理。因此,当滴灌带埋设于地下30cm时,控制地下20cm深度处的土壤基质势下限为-30kPa时,可以取得最佳效果。该研究可为指导地下滴灌灌溉计划制订方法提供参考。     

滴灌棉田水盐运移规律研究

为探究滴灌棉田土壤水盐运移的规律,进行了滴灌棉田测坑实验。研究表明：在不受外界因素干扰时,无论滴灌带布设方式是1膜1管还是1膜2管,棉田的盐分分布规律都成椭球形,大致可分为3个区：淡化区、积盐区及高积盐区;并且在相同的灌溉定额和灌水频次时,1膜1管较1膜2管的排盐形成的椭球半径大,而1膜2管的排盐水分利用率较1膜1管高。     

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。     

塔里木灌区膜下滴灌棉田土壤水分动态与耗水特性

土壤水分条件是棉花生长和发育的重要因素。为了研究塔里木灌区膜下滴灌棉田土壤水分特征,于2014年4月18日至10月31日采用中子仪对膜下滴灌棉田0~120cm土壤水分进行观测,分析了不同生育期土壤含水率的时空变化,采用水量平衡原理计算了膜下滴灌棉田耗水量。结果表明:4月中旬到7月中旬为土壤水分稳定期,7月中旬到8月底为土壤水分剧烈变化期,8月底到10月底为缓慢消耗期;0~20cm为土壤水分活跃层,20~60cm为土壤水分次活跃层,60~120cm为土壤水分稳定层;灌溉入渗水主要分布在0~40cm;膜下滴灌棉田苗期、蕾期、花铃期、吐絮期的耗水强度分别为0.63、2.62、7.01、0.71mm/d。     

微咸水膜下滴灌条件下水盐对棉花生长的影响研究

干旱和缺水已成为影响南疆农业发展的最大制约因素,微咸水资源的开发利用可有效缓解该地区水资源短缺的问题。通过大田试验研究了微咸水不同灌溉条件下土壤盐分对棉花生长的影响。结果表明：棉花生长关键期内,土壤含水量在O～30cm土层内呈增加趋势,45cm土层含水量逐渐减小,在45cm土层以下含水量又成缓慢增加趋势;土壤含盐量在0～15cm表层较大,随着灌水次数的增加,土壤水分条件改善,土壤含盐量有下降的趋势。同时测定了不同矿化度灌溉水处理的土壤含盐量,灌水后土壤含盐量总体是随灌溉水矿化度的增大而增大;通过分析土壤水盐与棉花生理特征的关系表明：土壤盐分浓度较大则会抑制棉花株高、株径的生长,并且会影响棉花的出叶进程以及加快棉铃的脱落。通过实验得出灌水定额为30mm,灌溉水矿化度在咸淡水比为2：1（电导率为2．22ms／cm）时对棉花生长影响最小,甚至有促进作用。     

滴灌条件下不同种植方式水盐运移研究

为了研究盐碱地上紫花苜蓿不同种植方式下的水盐运移情况,该试验通过在盐碱地上设置垄作和平作种植两种模式的方法,测定了在滴灌条件下距离滴头不同水平位置(0~30cm)和垂直深度(0~100cm)的土壤水分、pH值和电导率(EC)的情况,并对这两种模式下的土壤的水分、pH和电导率的空间分布特征及与土壤环境因子之间的关系进行分析。结果表明,滴灌后在水平和垂直方向的滴头附近的土壤pH、电导率值显著降低,在10~20cm土层中平作种植方式的电导率值降低了94%,垄作种植方式电导率值降低了90%。垄作模式下的电导率等值线图在水平方向10~20cm范围内呈现梯次分布,该项研究将为探索盐碱地的开发利用提供有益的思路。     

地下滴灌条件下棉花土壤水分运移田间试验研究

在棉花大田实地测量的基础上,对地下滴灌条件下棉花不同生育期内土壤含水量进行分析,同时对实际应用效果进行监测,结果表明:地下滴灌影响土壤水分变化深度主要为20~60 cm,棉花根系主要集中在15~50 cm。通过对棉花常规地面沟灌、膜下滴灌和地下滴灌土壤水分变化试验研究分析和应用效果监测,棉花地下滴灌节水增产效果显著。     

膜下滴灌条件下绿洲棉田土壤水分运动数值模拟

应用非饱和土壤水运动理论,建立膜下滴灌条件下土壤水分运动二维数值模拟模型,研究了田间层状土壤在膜下滴灌条件下土壤水分运动特征.应用不同小区不同灌水处理的实测值与模拟值进行对比,同时对模型做了精度分析,结果表明符合精度要求,这说明所建立的模型能客观地反映实际土壤条件下的水分运动情况.研究结果表明:土壤剖面30～40 cm粘土层使土壤水分运动具有很大的差异,0～30 cm变化明显,而40 cm以下土壤水分运动的变化较小. 膜下滴灌应该采取灌水量小,频度大的灌溉模式.