不同灌水方式淋洗下滨海盐土的水盐运移特征

为了合理有效地利用水资源,快速改良滨海盐土,通过室内土柱试验探讨了不同灌水方式淋洗下滨海盐土的水盐运移特征。结果表明：咸水的入渗速率要明显高于咸淡交替和淡水入渗。在灌水淋洗后,土壤盐分含量均大幅下降,以先用咸水再用淡水灌水淋洗方式脱盐效果最好,脱盐速度最快,淡水淋洗方式脱盐速度最慢。脱盐后,3个处理土壤的pH值均上升,淡水淋洗土壤pH上升幅度最大,先咸后淡灌水淋洗土壤pH上升幅度最小。采用先咸后淡灌水方式淋洗滨海盐土的综合效果最好,为淡水资源短缺,咸水资源丰富的盐碱地区的盐土淋盐改良提供了科学的方法。     

咸-淡水交替漫灌淋洗改良滨海盐土效果

为探讨咸-淡水交替淋洗改良滨海盐土效果和节水潜力,通过土柱模拟试验,对咸-淡水交替淋洗下土壤溶液电导率变化、淋出液矿化度变化、淋洗用水量等进行了研究。结果表明,咸-淡水交替淋洗模式咸水(矿化度5.35 g L_-1)淋洗阶段,当100 cm深土体底部开始有淋出液时,距土表40 cm深处土壤溶液电导率下降已非常明显,而距土表80 cm、100 cm深处土壤由于盐分的聚积而电导率较高;咸水持续淋洗下40 cm深处土壤电导率始终缓慢下降,而80 cm、100 cm深处土壤电导率变化历经较快、快速、缓慢下降三个过程。咸-淡水交替淋洗模式淡水淋洗阶段,前期不同深度处土壤溶液电导率基本保持稳定;随着淋洗水量的增加,由土表向下不同深度位置土壤溶液电导率先后经过快速下降和缓慢下降两个过程。咸-淡水交替淋洗模式咸水淋洗阶段,淋出液矿化度变化经过快速、较快、缓慢下降三个过程,直至下降到7.32 g L_-1。淡水替换咸水继续淋洗下,前期淋出液矿化度保持稳定,当淡水淋洗水量增加到7 L(27.49 cm水层)时淋出液矿化度开始下降。咸-淡水交替淋洗模式咸水、淡水淋洗阶段结束后100 cm深土体土壤平均含盐量从初始的23.92 g Kg_-1下降到5.92 g Kg_-1和1.46 g Kg_-1,咸、淡水淋洗水量分别为21.45 L和14.85 L,与对照淡水淋洗模式比较咸-淡水交替淋洗模式淡水节约率为25.38%。咸-淡水交替淋洗模式改良滨海盐土效果较好,且节水潜力较高,但相应需要更长的淋洗改良时间。     

不同调控材料对滨海盐土快速脱盐效果研究

为给滨海盐土快速脱盐改造提供参考依据,以工农业废弃物秸秆、牛粪、脱硫石膏、醋渣为调控材料,研究不同组合下滨海盐土快速脱盐效果。结果表明,4种组合与对照相比,均可显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加土壤渗透性,其中T4(牛粪+醋渣)综合效果最好,与对照相比,土壤容重降低37.93%,土壤孔隙度提高12.37个百分点;各处理0~60 cm土层平均含盐量高低顺序为T1(秸秆+脱硫石膏)CK(对照)T2(牛粪+脱硫石膏)T3(秸秆+醋渣)T4(牛粪+醋渣),T1、T2、T3、T4与CK相比分别降低-123.9%,2.23%,30.45%,39.77%;各处理p H值与CK相比均显著下降,由高到低的顺序为CKT3T4T2T1,T1、T2、T3、T4与CK相比分别降低0.71,0.50,0.35,0.39个单位;各处理土壤CO_3~(2-)、HCO_3~-含量均明显下降,脱硫石膏处理还能增加土壤SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。综上所述,在改善土壤物理结构、降低土壤盐分方面,牛粪效果明显好于秸秆,醋渣明显好于脱硫石膏;在抑制土壤脱盐碱化方面,脱硫石膏明显好于醋渣,但脱硫石膏容易增加土体总体含盐量。因此,推荐滨海盐土低成本快速脱盐方式为"牛粪+醋渣"。     

微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响

为探讨微咸水对新疆膜下滴灌棉花影响效果,利用排碱渠微咸水与河水混合方式,以河水为对照(CK),设置3 g/L和5 g/L两个微咸水矿化度,研究微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响。结果表明:灌溉初期微咸水对棉花影响不明显,至盛花期影响逐渐增强,与对照相比,微咸水滴灌使棉花LAI、MTA、Pn均降低,且5 g/L降幅大于3 g/L,而3 g/L蒸腾速率和气孔导度高于CK和5 g/L。微咸水滴灌使棉花产量降低,3 g/L下降不明显,5 g/L则显著下降,主要原因是单株铃数显著下降,而单铃重呈增加趋势,衣分无明显变化。微咸水对纤维长度和比强度无显著影响,但马克隆值显著增大。因此,低矿化度的微咸水在新疆棉花生产中可适当使用,是缓解棉花旱情实现稳产高产的重要途径。     

聚丙烯酰胺对天津滨海吹填土导水性能的影响研究

为改善滨海吹填土的导水性能,加速吹填土的淋洗排盐,通过室内土柱试验,研究了不同浓度聚丙烯酰胺(PAM)溶液施用对滨海吹填土入渗性能和淋盐能力的影响,结果表明：与对照处理相比,0.05、0.2、0.3、0.6、1.2、2.4 g/L PAM溶液施用均能有效改善滨海吹填土土壤结构,显著提升吹填土导水性能和淋洗脱盐能力,降低吹填土pH,增加土壤水分含量。淋洗初期,PAM施用浓度越高,吹填土入渗速率越大,随时间的延长,入渗速率降低;出水稳定后,0.6 g/L PAM处理入渗速率最大,达0.059 cm/h,为对照的1.64倍;淋洗267 h后,施用PAM处理土壤含盐量均低于1.0 g/kg,为非盐渍土,0.6 g/L处理最低,仅为0.32 g/kg,而对照处理含盐量为4.82 g/kg,属于重度盐渍土。可得出结论对于天津滨海吹填土,300万分子量的阴离子型PAM最佳施用浓度为0.6 g/L。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L^-1的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0~100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L^-1的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L^-1的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

粘质吹填盐土秸秆高效改良脱盐动态研究

为了构建合理的吹填盐土改良技术并探索其改良效果,采用蒸渗仪土柱模拟试验法,对设置秸秆掺拌、秸秆柱、秸秆层综合处理的土柱和对照土柱进行了持续淋水条件下粘质吹填盐土脱盐动态的研究。研究显示：与对照相比,秸秆技术处理能够显著提高土壤的通透性,提高盐分淋洗速率和单位水量淋盐量,缓解盐分的逐层累积现象和返盐现象,缩短淋盐时间、节约淡水资源达50%以上。对照土柱淋盐过程中出现了较为明显的碱化现象,而改良土柱秸秆形成大孔隙以及脱硫石膏的添加,有效缓解了碱化现象。对照土柱淋盐后,有机质、全氮含量均显著降低,而改良土柱通过秸秆掺拌等有效提高了有机质、全氮含量。结果表明,该项技术对粘质吹填盐土的改良具有节约淡水、提高淋盐速率、抑制脱盐碱化现象和缩短淋盐时间的作用。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L~(-1)的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L~(-1)咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L~(-1)咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0～100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L~(-1)的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L~(-1)的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

浙东沿海涂地土壤结构演变特征及机理研究

为了解涂地围垦利用过程中土壤结构的变化特征，探讨浙江沿海涂地土壤结构的演变及变化机理，以浙南—乐清湾和浙北—杭州湾为研究对象，采用田间采集不同围垦时间土壤的理化分析与室内加盐、施有机肥及干湿交替培养试验相结合的方法，分析了不同条件下土壤结构的变化。调查结果表明，从潮滩盐土经滨海盐土至潮土、水稻土，随着围垦利用时间的增加及土地利用方式的改变，土壤结构由松散状单粒为主转变为弱块状结构最后演变为稳定的块状结构，>0.25 mm水稳定性团聚体数量明显增加，同时水稳定性团聚体的粒径也逐渐增大。培养试验与土壤分析的结果表明：干湿交替和土壤脱盐是促使由潮滩盐土至滨海盐土水稳定性团聚体迅速增加的关键因素，而有机质的积累和耕作熟化是由滨海盐土至潮土、水稻土水稳定性团聚体逐渐增加的主要原因。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花根系分布影响研究

通过田间小区试验,研究了不同灌溉水盐度和施氮量对滴灌棉花根系分布的影响。试验设置3种灌溉水盐度;0.35、4.61和8.04 dS·m-1(分别代表淡水、微咸水和咸水三种灌溉水类型);施氮量为0、240、360和480 kg·hm-2。结果表明,按质量计,棉花的根主要分布在0~20 cm,此部分占根总质量的85%~90%。微咸水和咸水灌溉棉花根的总质量显著降低,分别较淡水灌溉减少10%和36%,尤其在土壤表层0~20 cm和下层60~100 cm显著降低;施用氮肥可以显著增加棉花根的质量。以长度计,棉花根集中分布在0~60 cm,此部分占总根长的87%~96%;60 cm以下根长密度明显降低。微咸水灌溉棉花根长密度最大,其次是咸水,淡水灌溉最低;淡水灌溉下,根长密度随施氮量增加显著降低;微咸水和咸水灌溉下,根长密度随施氮量增加呈先增后降趋势,其中施氮240 kg·hm-2最高。棉花根表面积表现为微咸水淡水咸水,平均根直径为微咸水咸水淡水,而不同灌溉水处理间根体积的差异不显著。随着施氮量的增加,根表面积、根体积和平均直径均显著降低。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花根系分布影响研 究简

 通过田间小区试验,研究了不同灌溉水盐度和施氮量对滴灌棉花根系分布的影响。试验设置3种灌溉水盐度;0.35、4.61和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水三种灌溉水类型）;施氮量为0、240、360和480 kg·hm^-2。结果表明,按质量计,棉花的根主要分布在0~20 cm,此部分占根总质量的85%~90%。微咸水和咸水灌溉棉花根的总质量显著降低,分别较淡水灌溉减少10%和36%,尤其在土壤表层0~20 cm和下层60~100 cm显著降低;施用氮肥可以显著增加棉花根的质量。以长度计,棉花根集中分布在0~60 cm,此部分占总根长的87%~96%;60 cm以下根长密度明显降低。微咸水灌溉棉花根长密度最大,其次是咸水,淡水灌溉最低;淡水灌溉下,根长密度随施氮量增加显著降低;微咸水和咸水灌溉下,根长密度随施氮量增加呈先增后降趋势,其中施氮240 kg·hm^-2最高。棉花根表面积表现为微咸水>淡水>咸水,平均根直径为微咸水>咸水>淡水,而不同灌溉水处理间根体积的差异不显著。随着施氮量的增加,根表面积、根体积和平均直径均显著降低。     

基于咸水处理和精准灌溉相结合的优势分析

咸水淡化技术是开发利用海洋资源最合理的方式。文章从咸水直接灌溉带来的土壤盐渍化危害入手,概述了咸水处理与精准灌溉的意义,介绍了微咸水淡化流程和精准灌溉流程,提出了微咸水处理及精准灌溉的结合方式,展望了咸水淡化和节水灌溉的发展趋势,并分析了制约咸水淡化技术发展的能源和工艺2个因素。本研究得出,节水灌溉技术未来将集远程灌溉管理和综合调控分析于一体,真正实现智能化灌溉管理。将太阳能技术与纳滤技术相结合会创造广阔的市场前景,纳米颗粒膜和光热转化碳纤维等材料将是海水淡化研究的热点。因此,咸水淡化技术与精准灌溉相结合,其资源利用效率将大幅提高,土壤环境亦会得到极大改善,与未来生态科技的发展趋势将更加契合。     

Analysis of Water Supply of Plants Under Saline Soil Conditions and Conclusions for Research on Crop Salt Tolerance

Abstract In the dry areas of the world there is an increasing pressure to apply low quality brackish waters for plant irrigation (agriculture, horticulture, landscape greening). Consequently there is a demand to improve salt tolerance of conventional crops and to develop adequate irrigation techniques too. The efforts in the past decades to approach the understanding of salt stress mechanism by focusing on biochemical and physiological research were disappointing with respect to progress for crop growth and yields under saline soil conditions. However, it is generally agreed by all disciplines involved in research for crop salt tolerance that under saline soils conditions the reduced water supply of crops is the most critical growth factor. The paper presents some model calculations and field investigations that demonstrate the effect of root water uptake on the salinity of the root surrounding soil fraction (rhizospheric soil). It is shown that root hair length and rhizospheric soil volumes are factors most relevant for understanding crop salt tolerance, when growing in soils. It is postulated that short root hairs contribute to a lower salt tolerance (onions), whereas long root hairs enhance water uptake from saline soils and crop salt tolerance (rape). As interactions between roots and soil contribute to the salt tolerance of crops under field conditions, it is doubtful that selection for salt tolerant varieties and breeding for salt tolerance under conditions of water and flow culture experiments is very efficient. Breeding for more salt-tolerant crops and brackish irrigation techniques should consider root morphology and soil/root contact zone.     

冬季咸水结冰灌溉后土壤水盐运移规律的初步研究

在河北省海兴县对冬季利用苦咸水结冰灌溉盐碱地进行了大田试验。2005年冬季以试验区地下苦咸水(15 g/L),采用3种灌溉水量(90,135,180 mm)对盐碱地进行结冰灌溉,以不作处理的小区为对照(CK)。结果表明,由于冰层对土体冻融过程的抑制和冰层融化时发生水盐分离而产生的淡水对表层土壤盐分的淋洗的双重作用,次年春季处理小区0~10 cm土层土壤脱盐效果明显,3个处理的脱盐率分别为13.1%,74.0%,80.8%,180 mm灌溉水量处理效果最好;而CK小区的表层土壤表现为积盐,积盐率为39.4%。春季冰层融化后大水量处理0~100 cm土壤的含盐量也明显小于CK。     

Growth,Development and Yield of Crambe Abyssinica Under Saline Irrigation in the Greenhouse

Salinity is one of the major factors limiting agricultural productivity in arid and semi‐arid regions. Saline areas around the world are increasing and sources of fresh water are decreasing. The increasing importance of the use of brackish water to supplement regular irrigation has demonstrated a need for finding new potential plants with tolerance to irrigation with saline water which can be used in industrial agriculture. The aim of this study was to determine whether irrigation with brackish water of Crambe Abyssinica, a plant commonly used for industrial oil production and for ornamental purposes and with high economical value, especially in Central Asia and the Aral Sea region, is feasible. One more goal was to study how it influences growth and development, seed and oil yield and some physiological parameters such as photosynthesis, transpiration, chlorophyll content, osmotic potential and accumulation of fresh and dry weight. The effects of three salinity levels, 3, 6 and 9 dS m^?1, were investigated in a greenhouse experiment during two consecutive years. Results of this study showed that growth of Crambe abyssinica in arid zones and irrigation with mild saline water up to EC 6 dS m^?1, mostly common in these areas is feasible, suggesting tolerance to moderate salinity levels and feasibility of its culture in areas of the Aral Sea with adequate salinity levels. Consequently, in spite of the fact that biomass and seed yield were significantly decreased in plants irrigated with brackish water, Crambe abyssinica might be cultivated as an alternate source of green biomass and for industrial vegetable oil under conditions not suitable for conventional plant production.     

咸淡水轮灌对滨海盐碱地设施番茄产量及品质的影响

在滨海盐碱地以设施番茄为研究对象,设置4种咸水淡水轮灌次数处理：1:1 (T1)、2:1 (T2)、3:1 (T3)、4:1 (T4),以淡水灌溉为对照,探究不同灌溉模式对番茄生长,产量及品质的影响,为盐碱地设施番茄咸水灌溉制度提供数据支撑。结果表明：在咸淡水轮灌处理下,番茄的生物量随着咸水灌溉次数的增加呈先升高再降低的趋势,T1、T2处理下植株生物量积累明显,与对照达到显著水平;随着咸水灌溉次数的增加,T1、T2处理产量及单果重较对照无明显变化,其他处理番茄产量、单果重显著降低;从果实品质分析,各处理均不同程度提高了果实品质。综合分析,T1、T2处理在一定程度上保证了番茄正常生长及产量稳定,并提高了果实品质,是滨海盐碱地区合理有效的咸淡水轮灌模式。     

磁化水处理技术在农林业中的应用进展

为了研究磁化水技术对干旱盐碱地区植物生长、土壤、灌溉水理化性质等影响,笔者综述了国内外十多年的研究,发现灌溉水经过磁化处理后,能显著提高盐渍化土壤的脱盐效果;矿化度高的地下水磁化后灌溉,能显著减轻对植物的伤害,促进植物的生长,提高产量和质量,提高土壤矿质营养的利用率,减少化肥使用量。但是,磁化水的作用机理和农业上应用的技术参数尚未得到确定。今后还需要对磁化机理做进一步研究,统一技术参数,扩大磁化水技术在农业生态修复上的应用。