脱硫石膏施用下宁夏盐化碱土水盐运移特征

为定量描述脱硫石膏施用下盐化碱土土壤剖面盐分与淋洗水量的关系,通过室内土柱淋洗试验开展了脱硫石膏施用下不同淋洗水量对宁夏盐化碱土水盐运移影响的研究。结果表明:施用脱硫石膏对增加水分入渗和降低0—20cm土层土壤pH、盐分含量产生了积极影响,土壤脱盐率84.39%~95.41%,但较大水量的淋洗有可能会加剧土壤碱化。连续淋洗条件下,最大脱盐深度位于60—80cm土层。脱硫石膏施用下,0—20cm土层Cl~-、Na~+溶脱率随淋洗水量的增加变化不大,低淋洗水量下,SO_4~(2-)溶脱率低于Na~+和Cl~-,高淋洗水量下,3种离子溶脱率接近;20—40cm土层主要盐分离子溶脱率由大到小依次为Cl~-、SO_4~(2-)、Na~+,各离子脱盐率随淋洗水量的增加先增加较快后趋于平缓。当淋洗水量达到60cm时,SO_4~(2-)和Na~+在80—100cm土层累积,Cl~-则运移至100cm土层以下。     

散水介质滴灌龟裂碱土水盐运移规律

【目的】探究散水介质滴灌条件下龟裂碱土水盐运移规律。【方法】室内设置土柱试验研究散水介质滴灌条件下龟裂碱土水分、电导率和pH的变化规律。【结果】一维垂直入渗条件下散水介质滴灌较定水头入渗水分扩散速率更快，稳定入渗阶段散水介质滴灌垂直湿润峰扩散速率提高了50.3%，两种灌溉方式水盐分布规律基本一致。二维条件下垂直方向湿润峰扩散速率高于水平方向，水分再分布过程中以散水介质和龟裂碱土界面处碱土表层土壤为中心向外扩散；散水介质水平距离10 cm时，相邻灌水器形成的湿润体在96 h逐渐搭接整体向外淋洗盐分；电导率<2 dS m^-1的脱盐区pH <9，电导率介于2～4 dS m^-1的脱盐区土壤pH值较原土逐渐降低，脱盐区边缘电导率介于4～10 dS m^-1,pH值显著高于原土，积盐区边缘pH值较原土略下降。【结论】散水介质滴灌能够显著增加龟裂碱土的水分入渗速率，并在灌水器下方快速形成脱盐区，脱盐初期土壤碱化现象明显且与脱盐程度密切相关，生产实践中应采取相应的措施避免pH值过高影响植物生长。     

脱硫石膏糠醛渣对新垦龟裂碱土的改良洗盐效果

为了探讨脱硫石膏及糠醛渣对新垦龟裂碱土改良洗盐效果,在统一施用脱硫石膏（28 t/hm2）的基础上,该文于2012年在宁夏平罗县西大滩农场,研究了不同淋洗水平（3 600、4 500和4 800 m3/hm2）和不同糠醛渣施用量（0、15、22.5和30 t/hm2）对新垦龟裂碱土碱化度、总碱度、pH值、全盐及盐分离子分布特征、油葵出苗生长及产量的影响。结果表明：在淋洗水量4 500 m3/hm2和施用糠醛渣（22.5 t/hm2）的条件下,土壤0～20 cm深的pH值由初始的9.65降到了7.6（P＜0.05）,碱化度、总碱度和全盐分别下降了60.2%、39.2%和69.1%,油葵产量3 195.8 kg/hm2,碱土改良效果明显,表明适当的脱硫石膏、糠醛渣、淋洗量可降低土壤盐分增加油葵产量。结果可为新垦龟裂碱地的改良利用、水盐调控提供依据。     

脱硫石膏与结构改良剂配合施用对龟裂碱土理化性状和水稻生长的影响

[目的]筛选出最适宜宁夏回族自治区银北灌区盐碱地水稻生长的土壤结构改良剂施用量,为中国同类型地区盐碱地的改良应用提供科学依据。[方法]设置田间定位试验,研究银北灌区龟裂碱土在施用不同剂量土壤结构改良剂(0,150,270,375kg/hm~2)与统一施用定量脱硫石膏(22.5t/hm~2)对土壤基本理化性质及水稻生长的影响。[结果]在施用不同剂量结构改良剂后,0—20cm土层的土层容重、全盐量和pH值呈降低趋势,总孔隙度和水稳性团聚体则呈增加趋势。在0—20cm土层,各处理改良效果均较显著,当深度大于40cm时,所有处理的改良效果不明显。施加改良剂增加了水稻的成活率、株高和产量,且各处理间均差异显著(p0.05)。[结论]脱硫石膏与结构改良剂配合施用能显著改善龟裂碱土理化性状,促进水稻成长。综合考虑经济因素,脱硫石膏(22.5t/hm~2)+土壤结构改良剂(270kg/hm~2)的施用量效果最佳。     

滴灌条件下石膏配比对盐碱土水盐运移特征影响

针对西北等干旱地区土地次生盐渍化的问题,以室内实验为基础,研究了不同石膏配比对盐碱土土壤盐分运移和水分运动的影响.结果表明,不同石膏配比对滴灌盐碱土土壤水分分布具有影响,对盐碱土盐分运移影响明显.随着湿润锋水平、垂直运移距离的增加,不同石膏配比的土壤含盐量增加,在相同入渗距离内,随着石膏配比的增加,钠离子含量减小,脱钠区深度系数增大,脱钠效果明显,石膏配比为0.1的脱钠区深度系数增加比率最大.因此,施加石膏有利于滴灌淋洗土壤盐分.     

宁夏银北地区龟裂碱土盐分特征研究

为探明龟裂碱土的基本盐分状况,并建立在滴灌利用条件下基于电导率的土壤主要盐分性质的预测模型,本文在野外调查、取样和化学分析的基础上,利用经典统计分析方法,对我国宁夏银北地区龟裂碱土盐分特征进行了研究.结果表明,龟裂碱土剖面内盐分含量总体呈现“表聚”现象,主要盐分离子含量随深度增加逐渐降低.Cl-和Na+是该土壤中最主要的阴阳离子,且在上层土壤中表现尤为突出,HCO3+含量在100 cm以下的土层中逐渐增加.表层土壤钠吸附比(SAR)值较大,均在15(mmol/L)0.5以上,pH值在8.5～10之间.Na+与Cl-的相关性最强,相关性系数为0.902 (P＜0.01),Na+与SO42-、HCO3-的相关性次之.土壤饱和浸提液电导率(ECe)和Cl-、Na+、可溶性总盐(TSS)含量及SAR值显著正相关(P＜0.01).土壤Cl-、Na+、TSS含量及SAR可由自变量为ECe的数学回归方程来表达,且预测精度可靠,可快速、经济地模拟和预测该地区土壤Cl-、Na+、TSS含量及SAR值,为本区域滴灌精准改良利用条件下龟裂碱土的盐渍化状况评价提供参考.     

砾石暗沟提高脱硫石膏改良龟裂碱土效果及油葵产量

针对龟裂碱土质地黏重、透水性差、难以改良利用等瓶颈问题,该研究采用砾石暗沟改良技术,在统一施用脱硫石膏22.5 t/hm2和淋洗定额4 500 m~3/hm~2的基础上,研究不同暗沟间距(3、6、9 m)及砾石垫层厚度(25、30、35 cm)对龟裂碱土理化性质、盐分离子浓度、油葵产量的影响。试验结果表明:1)灌水洗盐过程中砾石暗沟的设置有利于提高土壤渗透性,保持脱盐状态,暗沟间距越小脱盐效果越显著;2)砾石暗沟处理下土壤Na~+、CO_3~(2-)、HCO_3~-、Cl~-浓度显著减少,其中Na~+是最主要阳离子,其Cl~-的相关性最大,其次为SO_4~(2-);3)在暗沟间距3 m、砾石层厚度35 cm的处理下(T3),第1年0~40 cm土层pH值、碱化度分别比CK(无暗沟处理)降低11.6%、32.2%,第2年分别降低12.4%、39.6%;4)T3处理油葵出苗率和产量最高,第1年产量为CK的2.87倍,第2年为CK的3.44倍。因此,砾石暗沟能促进脱硫石膏改善龟裂碱土理化性质,提高作物产量。     

水盐调控措施改良龟裂碱土提高油葵产量

针对龟裂碱地土质坚硬、渗透性差和改良利用难等问题,该文研究水盐调控措施对宁夏龟裂碱土改良效果及种植油葵的产量影响。在统一施用脱硫石膏28 t/hm2、糠醛渣22.5 t/hm2和淋洗定额4500 m3/hm2的基础上,通过3 a的田间对比试验,研究了添加黄沙、深松、土槽、黄沙+深松、黄沙+土槽、深松+土槽和黄沙+深松+土槽7个不同处理对龟裂碱土的土壤理化性能及种植油葵生长的影响,并与不添加脱硫石膏和糠醛渣只采取淋洗措施(淋洗定额4500 m3/hm2,CK)的改良效果进行比较。试验结果表明:在黄沙+深松+土槽的条件下,第1年土壤0~40 cm的pH值、电导率及碱化度比CK pH值、电导率和碱化度分别下降了22%、95%和71%,第3年分别下降了36.6%、98.2%和88.7%;0~40 cm土层的渗透率、pH值、电导率和碱化度降低程度:黄沙+深松+土槽深松+土槽黄沙+深松深松黄沙+土槽土槽黄沙,各处理与CK相比效果显著(P0.01)。黄沙+深松+土槽处理的油葵产量比深松+土槽、黄沙+深松、黄沙+土槽、深松、土槽和黄沙处理分别增加16%、19%、15%、28%、20%和21%。综上,黄沙+深松+土槽措施可显著改良龟裂碱土,为龟裂碱地荒地开发利用水盐调控提供高效的技术支撑和可持续发展具有指导意义。     

宁夏龟裂碱土水盐运移及时空分布特征

为了探明龟裂碱土水盐时空分布特征,该研究对龟裂碱土水盐进行跟踪监测,分析在自然条件下土壤水盐时空分布和运移特征。结果表明:0～20 cm土壤含水率最小,变异系数最大;80～100 cm土壤含水率较大,变异系数较小。土壤全盐和碱化度变异性强,空间分布不均,0～40 cm土壤全盐和碱化度的变异系数分别为60.4%和67.6%,40～100 cm土壤全盐和碱化度变异系数较小。0～20 cm土壤全盐和碱化度最大,20～100 cm土壤全盐和碱化度逐层降低。0～40 cm土壤含水率随季节变化幅度较大,40～100 cm变化幅度较平稳,土壤含水率逐年减小。土层0～20 cm全盐和碱化度极显著高于其他土层,土层0～40 cm土壤脱盐、积盐交替,盐分变化活跃,土壤全盐和碱化度逐年呈增加的趋势。结果为龟裂碱土改良水盐调控提供依据。     

脱硫石膏改良宁夏典型龟裂碱土效果及其安全性评价

脱硫石膏是燃煤烟气湿法脱硫的副产物,已广泛应用于盐碱地改良。宁夏地区龟裂碱土质地坚硬、渗透性差,不易改良利用。为了评价脱硫石膏改良宁夏地区典型龟裂碱土的有效性和可行性,以早熟粳稻"吉特605"为试验材料,在大田试验条件下,研究了脱硫石膏对土壤特性、水稻产量和品质的影响,以及脱硫石膏作为盐碱地改良剂的安全性。结果表明:施用脱硫石膏降低了土壤的pH值和碱化度;显著提高水稻产量(P0.05),2013年水稻产量由2 333.3提高到3 317.4 kg/hm~2;脱硫石膏对稻米品质的影响主要体现在整精米率、垩白度、垩白粒率、胶稠度和直链淀粉上,2013年加工品质中的整精米率由52.6%提高到59.7%;比较施用脱硫石膏和未施用脱硫石膏的籽粒中的重金属含量的变化,施用脱硫石膏的籽粒中重金属除Cr含量较高外,Cd、As、Hg、Pb含量均比对照低,且都符合联合国粮农组织和国家食品标准规定的人类摄入标准。综合评价脱硫石膏施用效果,以施用量3.15×104 kg/hm~2作用效果显著。该研究为脱硫石膏改良龟裂碱土,提高资源利用率提供参考。     

Remediation of heavily saline-sodic soil with flue gas desulfurization gypsum in Arid-Inland China

Soil salinity is a major limiting factor for crop production in arid and semi-arid regions of northwest China. Flue gas desulfurization gypsum (FGDG) is valuable waste resource which can be used to improve saline soil. Monolith lysimeter leaching experiment was conducted with FGDG in heavily saline-sodic soil of northwest China. The four FGDG treatments with nine replicates for each treatment were applied when the FGDG rate was 0, 15, 30, and 60 t ha^?1, respectively. Undisturbed sodic-saline soil was carefully collected in the 40-cm deep soil column. The results indicated that improvement effect on the depth of 0–10 cm soil layer was the best when the rate of FGDG was 60 t ha^?1. It can reduce pH by 1.85, exchangeable sodium percentage (ESP) by 44%, and exchangeable Na⁺ by 7.37 cmol/kg in top soil layer. The values of the above soil parameters fell in the normal range due to FGDG treatment. At the same time, FGDG application reduced soil bulk density and increased saturated hydraulic conductivity. But from the maize growth, the emergence rate, plant height, shoot, and root weight were the best when the FGDG rate was 30 t ha^?1. The results also showed that the FGDG application increased soil electrical conductivity value. Therefore, it is quite necessary to move saline ions into the deep soil layer through leaching process. Although effect of FGDG treatment of 60 t ha^?1 on top soil was the best, considering the improvement effects of entire soil profile, we recommend that the optimum rate of FGDG was 30 t ha^?1.     

有限深土体中再分布的土壤水盐运移试验研究

再分布是田间水分循环的过程之一，研究再分布的水盐运移特征对于盐碱地开发和改良工作有重要意义。该文根据实测资料，研究了在有限深度下新疆盐碱土再分布过程中水分和盐分运移特征。根据γ透射法观测的水分剖面，可获得再分布水分的动态变化过程。对盐分分布特征进行分析，可建立含盐率和盐分浓度与深度之间的指数函数关系。采用水分特征曲线预测了再分布平衡时的含水率剖面，并与新疆盐碱土再分布10 d的实测含水率剖面资料进行了对比，结果表明，该特征曲线可较好地预测再分布达到平衡时的水分运动特征。     

覆膜开孔土壤蒸发的水盐分布特征及运移规律研究

在干旱半干旱的新疆地区,覆膜灌溉面积在逐年增加。但由于田间地膜覆盖率无法达到100%,同时出苗孔和灌水孔的存在使得研究覆膜灌后地表覆膜开孔率不同时蒸发的水盐运动很有必要。为获得覆膜开孔蒸发的土壤水盐分布特征,采用垂直一维入渗蒸发双层有机玻璃土柱实验系统进行蒸发试验。以概化的覆膜开孔率为上边界条件,针对初始水盐均匀和入渗结束后的蒸发两种处理,研究了覆膜开孔率影响下,蒸发土壤含盐量剖面和盐分浓度剖面的分布特征。结果表明,对水盐均匀处理,剖面盐分浓度可采用含水率及开孔率的函数关系表达;而对入渗蒸发处理,剖面盐分浓度随覆膜开孔率的范围不同可采用不同的指数形式表达。表土10cm返盐量随覆膜开孔率的增大而逐渐增加。单位膜孔面积的返盐量随覆膜开孔率的增加而减小,呈幂函数关系。此外,相同开孔率条件下,单位膜孔面积上蒸发量(ER)与土表10cm返盐量(Wsm,10)之间呈良好的线性关系。     

磁化微咸水及石膏改良对土壤水盐运移的影响

为了探究磁化水和石膏共同作用对水盐运移特征的影响,该研究通过室内一维垂直入渗试验,分析未磁化和磁化微咸水两种类型的灌溉水入渗下,5个石膏施量(0、0.1、0.2、0.4、0.6 kg/m2)对土壤水分和盐分运移特征的影响.结果表明:磁化和未磁化微咸水入渗时,累积入渗量和湿润锋深度均随着石膏施量的增加而减小.不同石膏施量...     

Effect of moisture variation on sulfate concentration in a buck solonetz soil

Abstract

Sulfate concentration in the equilibrium solutions of a black solonetz soil was different at each moisture content. In the sub‐surface horizons a decrease in soil moisture up to about 35 percent resulted in a gradual increase of sulfate concentration. However, with further decrease in moisture the sulfate concentration increased abruptly. Variation of sulfate concentration appears to alter significantly certain cation ratios in the equilibrium solutions.     

干旱盐渍土区土壤水盐运动数值模拟及调控模式

在干旱绿洲灌区,土壤盐渍化是农业生产和生态保护面临的主要危害之一,而大多盐渍化过程与灌溉水质和地下水埋深密切相关,合理确定灌区水盐调控措施是实现绿洲农业发展的必由之路。该研究基于绿洲农田试验数据,构建了田间尺度二维土壤水盐运移数值模型,并利用监测数据进行了模型校正和验证,结果表明该模型是可信的。该文以小麦作为研究对象,考虑作物需水规律和土壤盐分变化情况,制订了合理灌溉水量和灌溉制度,并以优化后的灌溉水量和灌溉制度,以不同地下水埋深作为宏观调控标准,确定了盐渍土区合理的地下水水盐调控深度。研究结果可为干旱区水资源合理利用和水盐调控提供理论基础。