灌溉不同水质条件下滨海盐土脱盐动态的研究

通过在天津滨海新区的野外灌水脱盐试验,对比分析了灌溉淡水、中水和微咸水的中壤质、粘土和贝壳堤土土壤含盐量及pH的动态变化。结果表明,粘质滨海盐土经灌淡水后的土壤全盐量降低是逐渐的,中壤质滨海盐土则第一次灌水后土壤含盐量降低较多,表层(0～20cm)由1.75%降到0.511%,以后灌溉土壤全盐量降低得较缓慢,20～40cm土层的含盐量始终降低得较缓慢。灌溉淡水、中水、微咸水均能使土壤全盐量降低,灌溉中水、微咸水后表层和土体下层土壤的含盐量均逐渐降低,而灌溉淡水的土壤表层全盐量降低明显,土体下层的土壤全盐量变化幅度较小。灌溉淡水、中水、微咸水均使土壤pH有升高的趋势,灌溉淡水后表层土壤pH能够上升到9.0,灌溉微咸水、中水后土壤pH能够升至8.5左右。     

不同改良措施下灌溉咸水的滨海粘重土壤水盐动态

在天津滨海地区利用田间小区试验研究灌溉咸水后土壤水盐的变化,结果表明,灌溉咸水后表层(0～20cm)土壤水升高,中层土壤(20～40cm)、下层土壤(40～60cm)含水量随灌溉后时间的延长而增加;灌溉咸水后表层土壤含盐量较高,而后逐渐降低,灌溉6个月降到低点后略有上升,中层土壤含盐量变化不大,下层土壤含盐量在后期有所上升;灌溉咸水后各层土壤pH值上升,采用改良技术与不采用改良技术都有同样的变化趋势。     

微咸水滴灌对枸杞产量及土壤水盐运动的影响

在宁夏银北盐碱地区开展枸杞微咸水滴灌试验,探讨淡水(矿化度0.5 g/L左右)与微咸水(矿化度3 g/L左右)在不同灌水量下对土壤水盐运移特征及枸杞产量的影响。结果表明,根层0~40 cm土壤含水量的变化在空间与时间上受灌水量的影响较明显,灌水量越小,土壤含水量越低。土壤pH、全盐空间分布显示,不同处理土壤pH整体表现为表层最低,并随土壤深度的增加逐渐增高,且灌水量越大,土壤表层0~20 cm pH越低;土壤全盐受灌水量影响显著,受水质影响较小,灌水量越大土壤全盐含量越高,表层盐分累积越明显。枸杞产量在同一灌水量下淡水与微咸水滴灌无显著性差异;不同灌水量下差异极显著,淡水滴灌产量略高于微咸水滴灌。     

长期微咸水灌溉对耕地土壤理化性状的影响

在天津市静海县重壤质浅位厚层夹粘土上,布置了连续多年灌溉浅层地下微咸水(矿化度4.7g·L-1)的模拟试验,对土壤渗透特性、土壤团粒结构等物理性状以及全盐、分盐等化学性状的影响进行了研究。结果表明,长期灌溉微咸水有恶化土壤化学性状、物理性状的趋势,土壤表层聚盐、氯钠离子比例提高、土壤初始入渗率逐年降低,短期灌溉还能破坏土壤水稳性团聚体,但施用沸石、磷石膏等适宜土壤改良剂能够起到缓解的效果。     

微咸水淋洗与施改良剂结合对滨海盐土的改良效果

通过盆栽试验的方法研究微咸水淋洗与施改良剂结合对滨海盐土的改良效果,结果表明:微咸水淋洗能够明显降低土壤全盐量和Na+、Cl-含量,但会造成土壤pH值的升高;改良剂葡萄酒泥和脱硫石膏配合施用能够降低土壤pH值,增加土壤养分含量;微咸水淋洗与施改良剂结合对黑麦草的出苗和生长都有一定的促进作用。     

咸水浇灌及改良剂对粘质滨海盐土离子组成及棉花生长的影响

以沧州粘质滨海盐土为研究对象,通过盆栽试验,分析微咸水浇灌结合6种改良剂对粘质滨海盐土全盐质量分数、pH、离子组成、棉花出苗、苗高及生物量的影响。结果表明,施用改良剂后,不同处理0~20cm土层离子组成均发生不同程度的变化。其中T1处理变化最大,与对照相比,土壤pH、全盐质量分数、Na+、K+、Cl-和总碱度(HCO3-+CO32-)分别降低0.43%、0.10%、14.02%、0.30%、22.26%和5.03%;Ca2+、Mg2+和SO42-质量分数分别增加4.40%、0.11%和36.43%;T1处理后的棉花出苗率、苗高及干质量均高于其他处理和对照,能够促进棉花生长。可见,适宜沧州滨海盐碱土改良最佳的改良剂组合为秸秆+磷石膏+猪粪+腐植酸+FeSO4。     

微咸水灌溉及改良剂对土壤全盐量影响的模拟试验

采取5因素多水平组合设计,利用4～5g/L微咸水进行灌溉,模拟1～20年灌溉微咸水的土壤全盐量变化规律。结果表明,0～5cm表层土壤全盐量明显高于其它各层,均在0.200%以上;5～20cm,20～40cm根层土壤全盐量最低;40～60cm土壤全盐量介于表层和根层之间。沸石作为石灰性土壤盐碱改良剂效果最好,比对照全盐量降低0.011～0.070个百分点。磷灰石效果最差,土壤全盐量比对照高近1倍。     

滨海农区微咸水-淡水交替灌溉对土壤EC和入渗的影响

以玉米为载体,取滨海农区土壤开展温室避雨盆栽试验,采用矿化度为0.2 g/L的自来水配置NaCl溶液,设置了3种(NaCl,分析纯)矿化度水平(1 g/L,3 g/L,5 g/L)和3种微咸水-淡水交替灌溉方式("咸淡淡","淡咸淡","淡淡咸"),研究灌水矿化度和微咸水-淡水交替灌溉方式对试验土壤EC及入渗的影响。结果表明:灌水矿化度对土壤EC值有显著影响,EC值随着矿化度和土层深度的增加而增加;同一土层深度、相同矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式,土壤EC值表现为"咸淡淡""淡咸淡""淡淡咸"。同时土壤的累积入渗量和稳定入渗率均有随矿化度增加而增大的特性;灌水矿化度差异显著影响土壤稳定入渗率,土壤稳定入渗率随灌水矿化度增加而增大;而同一矿化度、不同微咸水-淡水交替灌溉方式处理下,土壤的稳定入渗率差异不大。本实验研究成果可为滨海农区微咸水安全利用与农业可持续发展提供科学依据。     

配施泥沙对黏质盐土盐分吸附与淋洗的影响

为研究引黄泥沙对滨海黏质盐土盐分吸附与淋洗的影响机理,利用黄河三角洲引黄灌区亟需处理的大量淤积泥沙,对滨海黏质盐土进行室内和田间配施泥沙试验。室内试验采用土柱模拟的方法,主要研究配施泥沙对土壤水盐吸附和盐分淋洗的影响与变化规律,确定适宜的田间试验配施泥沙量范围。结果表明:(1)配施泥沙可降低黏质盐土对盐分和水分的吸附能力,土壤含盐量和饱和含水量均与配施泥沙量存在极显著负相关。(2)随配施泥沙量的增加,土壤饱和导水率呈现指数递增,但是土壤淋洗脱盐效率并不随饱和导水率的升高而增加,而在配施泥沙量12.9 kg/m~2至139.4 kg/m~2内保持较高水平。(3)配施泥沙能有效抑制黏质盐土表层含盐量,但表层含水量降低明显,当田间配施泥沙量为35 kg/m~2时,与未配施泥沙对照(CK)相比,2016年、2017年表层土壤含盐量分别降低了26.5%、26.6%(P0.05)。(4)配施泥沙后小麦产量均显著提高,2016年、2017年小麦产量最高分别比CK提高了64.4%、29.3%(P0.05)。因此,黏质盐土配施泥沙不仅能有效抑制土壤对盐分的吸附,而且可提高土壤盐分淋洗效率,增加冬小麦产量。     

膜下滴灌条件对棉花蒸散量影响的室内试验

【目的】探讨不同膜下滴灌条件对棉花蒸散量的影响,为滴灌技术参数的设计和灌溉制度的制定提供参考。【方法】设置室内模拟试验,采用称质量法获得棉花蒸散量,分析滴头流量(0.3,0.8 L/h)、灌溉水质(含盐量0.40,2.47,3.50 g/L)和灌溉水量(321,386 mm)对棉花蒸散量的影响。【结果】淡水充分灌溉时,小滴头流量(0.3L/h)下的棉花总蒸散量高于大滴头流量(0.8 L/h)。在灌水量、滴头流量相同时,咸水(含盐量3.50 g/L)灌溉棉花的总蒸散量明显低于淡水(含盐量0.40 g/L)和微咸水(含盐量2.47 g/L)灌溉,而淡水和微咸水灌溉棉花的总蒸散量基本相同。在滴头流量相同时,充分供水时棉花的总蒸散量高于非充分供水。【结论】棉花的蒸散量随滴头流量的增大而减小,随灌水量的增大而增大,随灌溉水矿化度的增大而减小,适量的微咸水灌溉不会明显影响棉花的蒸散量。     

时域传输技术测定盐土含水量的应用研究

为检测所研制的时域传输仪(ti me domain transmission,TDT)测定土壤含水量的性能,通过室内土柱试验,对时域传输仪在3种质地非盐土和滨海盐土上测定土壤含水量的性能进行了评估。结果表明:在一般非盐化的农业土壤和滨海盐土上,土壤体积含水量和TDT输出的电压之间均存在线性关系。在砂土和砂壤土上,可以忽略质地差异和容重因素的影响用统一关系式计算含水量,估计标准误差是0.017cm3/cm3;在壤黏土上容重因素影响明显,应用时需要单独校正,校正后计算含水量的估计标准误差小于0.016cm3/cm3。TDT水分测试仪在盐溶液中浸入深度和输出的电压值始终保持线性关系,且不受溶液电导率的影响。在滨海盐土上,不同容重条件下土壤体积含水量和TDT输出的电压均呈线性关系,且容重因素影响不明显,可以建立统一的含水量校正关系,估计标准误差是0.019cm3/cm3。因此,TDT水分测试仪可以测定一般农业土壤含水量,在盐溶液中具有抗盐分干扰的优良特性,在滨海盐土含水量的测定上也具有很好的适用性。     

不同质地土壤的水分特征曲线参数分析

对常用的土壤水分特征曲线模型进行了比选,选取Van Genuchten模型的4个参数进行了拟合计算,得到重壤土、中壤土、轻壤土、紧砂土和粗砂等5种不同质地土壤的水分特征曲线,分析了土壤水分特征曲线及参数的变化规律:粗砂的水分特征曲线变化最陡直,紧砂土、轻壤土、中壤土和重壤土的水分特征曲线变化较平缓;曲线的形状系数n随着粒径变大、物理性粘粒含量的减小而变大;重质粘性土壤α值较小,轻质土α值较大。     

渤海湾港城盐碱原土的快速改良研究

通过淡水洗盐、有机质增效和提高渗透性方法,对港城原土进行了快速改良研究。结果表明：通过淡水洗盐均可将不同含盐量土壤的盐分洗至正常水平（0.2%）以下,加水量（Y）与土壤含盐量（X）的直线回归方程为Y=1.455 2＋0.597 0X（R^2=0.934 5）;添加玉米秸秆可明显提高土壤有机质含量,且随添加比例的增加而提高;添加玉米秸秆和珍珠岩可提高土壤渗透性,添加比例以5%为宜。     

短期中水灌溉对不同绿地植物根系层土壤性质的影响

通过盆栽模拟试验,研究短期中水灌溉对绿地土壤理化性质的影响.结果表明:中水灌溉可引起土壤物理指标不同程度的增减变化,其中土壤pH值呈降低趋势,土壤全盐和有机质含量均明显提高,土壤容重、土壤孔隙度和田间持水量与具体植物的种类有关;中水灌溉后绿地土壤养分含量与具体的植物种类有关,各处理与清水对照之间差异显著(P<0.05);同时,中水水质中少量重金属在土壤中有积累的现象,但与清水对照相比差异不显著(P>0.05).     

灌溉水量和水质对土壤水盐分布及春玉米耗水的影响

【目的】研究灌溉水量和水质对土壤水盐分布和春玉米耗水的影响。【方法】在石羊河中游,通过2007—2008两年的灌溉试验,对供试春玉米采取不同的水量和水质处理,测定土壤含水量和含盐量及玉米生长指标。【结果】灌溉水量对土壤含水量变化的影响在60—100cm土层较为明显,2008年9g·L-1处理和6g·L-1处理20—100cm土层平均含水量保持在25%以上;土壤含盐量随灌溉水矿化度的增大而增大,随灌溉水量的减少而降低;供水不足时,作物耗水量及土壤储水变化主要受水量的影响,供水充足时则主要受灌溉水质的影响;咸水灌溉条件下,一定的水分亏缺同样能够提高水分利用效率(WUE),但是当土壤含盐量超过一定水平时,WUE将随灌溉水矿化度的提高而显著降低;咸水灌溉使春玉米产量降低19.4%—57.9%,连续两年充分灌溉下矿化度为9g·L-1处理的产量仅为淡水的42%。【结论】咸水灌溉下,合理的降低灌溉水量有利于提高WUE,减少盐分积累,3g·L-1的水配合适当的淋洗可以作为后备灌溉水源。     

不同土壤质地对紫花苜蓿干物质积累的影响

试验研究了不同土壤质地对紫花苜蓿总干物质积累和分配的影响.试验结果表明:壤性黏土0～60 cm土壤平均相对含水量在苜蓿整个生育期均大于粉砂性壤土和黏土,而土壤温度在结荚初期以前均大于粉砂性壤土和黏土.壤质黏土中苜蓿总干物质的积累量大于粉砂性壤土和黏土.在干物质分配过程中,苜蓿营养生长阶段主要是向光合器官中转移,壤性黏土中苜蓿叶重及所占比例均高于其它2种土壤,苜蓿生殖生长阶段干物质主要向生殖器官转移,并以叶的减少为代价.壤质黏土有利于紫花苜蓿的生长.     

再生水灌溉对旅游区土壤理化性质时空变化影响特征分析

通过对桂林园林植物园内的绿地实地调查,对再生水灌溉对土壤理化性质影响的时空变化特征进行研究.结果表明:各土层土壤有机质、总氮的含量随时间的变化并不十分明显;0～30 cm土层土壤速效磷含量随时间的变化较小,30～60 cm土层土壤速效磷含量变化相对较大;0～15 cm土层土壤全盐的变化较大,15 cm以下土层土壤盐分的变化相对较小.0～60 cm各土层中,再生水灌溉时的土壤有机质、总氮、全磷、全盐含量均高于清水灌溉条件下的含量.再生水灌溉对土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾、全盐、K+、Na+、Ca2+、Cl-含量有显著或极显著的影响,对容重、速效氮、pH、Mg2+、N03-N、NH4+-N等6项土壤理化指标则无显著影响.与清水灌溉相比,再生水可以明显地提高土壤肥力,为植物生长提供充足的氮、磷、钾等营养元素和有机质,但也会引起土壤全盐含量的升高,应采取相应措施避免盐害发生.