塔里木灌区不同含盐土壤点源入渗湿润体特征研究

探寻塔里木灌区2种典型农田含盐土壤膜下滴灌后水分运移规律,采用室内土箱试验观测土壤湿润锋特征值,以垂直入渗深度、水平湿润半径及滴头下土壤含水量为基础,分析了点源滴灌过程中,不同滴头流量及不同含盐土壤,在相同持续时间下的滴灌后,地表湿润半径及垂直入渗深度的变化.得出2种含盐土壤点源滴灌后,重盐受到土壤阻力较大,水分运移较...     

添加γ-聚谷氨酸对膜孔灌自由入渗特性的影响

为揭示γ-PGA施量配比对膜孔灌单点源自由入渗条件下土壤水分入渗特性的影响,通过对不同γ-PGA施量配比(0%、0.1%、0.5%、1%)的膜孔单点源自由入渗试验,研究了γ-PGA施量配比对入渗率、稳定入渗率、累积入渗量、土壤含水率分布、入渗湿润体的影响。研究结果表明,不同γ-PGA施量配比的膜孔灌自由入渗仍符合Kostiakov土壤水分入渗模型,且入渗速率明显降低,稳定入渗率从0.47 cm/min递减到0.15 cm/min,减小率达68%;γ-PGA施量配比对垂直湿润锋的运移特性影响最为明显,且垂直湿润锋入渗时间t与运移距离Rx符合R_X=D/2+Et_F模型;γ-PGA施量配比对湿润体的含水率分布影响显著,处理组在距离膜孔中心10cm范围内土壤湿润体相应层位的含水率明显高于对照组,且随着γ-PGA施量的增加土壤含水率明显增大;但是在10cm以下区域,湿润体各层的含水率变化则与之呈相反趋势。该研究成果可以作为以后研究入渗规律和膜孔灌技术的参考。     

灌溉水温对土壤水分入渗及分布的影响

为了解灌溉水温度对土壤水分入渗参数的影响,通过土柱试验研究了盐碱砂质壤土在三种水温(5℃、20℃和40℃)时的入渗特征,分析了不同温度下,土壤水分入渗及湿润锋的变化,结果表明:湿润锋运移距离与时间平方根为直线关系,当土壤温度增加时,参数a呈幂函数形式增大,随温度升高,直线变得越来越陡,在相同时段内,湿润锋运移距离随温度升高而增大。累积入渗量与时间平方根具有较好线性函数关系,随温度升高,直线斜率增大,相同时段内,累积入渗量随温度升高而增大。温度对盐碱砂质壤土湿润锋运移速率和水分入渗速率的影响因温度的变化而变化,且较高温度区对其的影响小于较低温区。     

基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究

土壤水分入渗过程中主要受压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配影响。基于一维垂直土柱积水入渗试验研究这些因素对入渗能力影响的主次关系,利用Green-Ampt与Philip入渗模型得到相应土壤入渗特性参数,采用灰色关联分析法研究四个因素对累积入渗量、饱和导水率、稳定入渗率、湿润锋面吸力、吸渗率的影响程度。结果表明,压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配对累积入渗量、入渗率及Green-Ampt与Philip模型中物理参数有显著影响,各处理中饱和导水率与稳定入渗率间误差较小,吸渗率拟合值与利用湿润锋面吸力所得吸渗率计算值间相似程度较高,决定系数R2大于0.85;灰色关联分析结果表明,颗粒级配关联度均值r4最高为0.946 3,土壤容重、初始含水率其次,压力水头影响程度最小（r1=0.562 9）。总而言之,颗粒级配对土壤入渗特性影响起主导作用,该研究成果可为农业灌溉及水资源管理提供理论支撑。     

煤矸石层的充填结构对土壤水分入渗规律的影响

为探讨煤矸石的存在对矿区土壤入渗的影响。采用室内一维定水头垂直入渗试验,对含煤矸石层土柱在3种容重条件下(1.2、1.3、1.4 g/cm~3),按其在土柱中厚度(4、8、12 cm)和位置(上层、中层、下层)的不同,进行土壤入渗规律研究。结果表明(:1)煤矸石位于土柱上层时,厚度增加进一步提高了土壤入渗;位于中层时均抑制了入渗;位于下层时对入渗的影响较小(;2)土壤入渗随容重的增大而减小。同一煤矸石容重和厚度,其位置影响入渗的排序为:上层下层中层(;3)本试验所设厚度对土壤入渗影响不显著,而位置和容重影响极显著。通用公式可更好地反映土壤入渗规律。     

煤矸石层的充填结构对土壤水分入渗规律的影响研究

摘要：为探讨煤矸石的存在对矿区土壤入渗的影响。采用室内一维定水头垂直入渗试验，对含煤矸石层土柱在3种容重条件下（1.2、1.3、1.4 g/cm3），按其在土柱中厚度（4、8、12 cm）和位置（上层、中层、下层）的不同，进行土壤入渗规律研究。结果表明：⑴煤矸石位于土柱上层时，厚度增加进一步提高了土壤入渗；位于中层时均抑制了入渗；位于下层时对入渗的影响较小。⑵土壤入渗随容重的增大而减小。同一煤矸石容重和厚度，其位置影响入渗的排序为：上层＞下层＞中层。⑶本试验所设厚度对土壤入渗影响不显著，而位置和容重影响极显著。通用公式可更好反映土壤入渗规律。     

浅埋式滴灌湿润锋发展规律试验研究

(目的)研究旨在根据苜蓿浅埋式滴灌的发展需求,针对滴头埋深、流量等因素对滴灌湿润体发展的影响规律开展了室内试验研究。(方法)利用新疆阿勒泰地区青河县阿苇灌区苜蓿浅埋式滴灌试验区的沙壤土对不同滴头埋深和流量,开展浅埋式滴灌条件下土壤湿润锋的发展过程、湿润锋特征值变化等的试验。设置了5 cm、10 cm、15cm共3个滴头埋深处理,滴灌流量控制在0.8L/h-2.5 L/h不等。(结果)结果表明,不同埋深不同流量下零通量面湿润锋形状近似为椭圆;湿润锋的水平、垂向运移距离分别随入渗时间的增长而增大且均与入渗时间呈幂函数关系;湿润锋水平、垂向运移距离的比值随滴头埋深增加而增大;湿润锋水平纵向运移距离随垂向深度增加呈现先增后减的趋势,纵向运移距离与垂向深度呈二次函数关系。(结论)上述结果对于浅埋式滴灌参数设计具有参考价值。     

基于GIS的县域耕地资源数据库建立及耕地地力评价

用现代耕地资源管理理论和方法,结合GIS技术,在第二次土壤普查资料基础上,通过实地调查对大量数据进行补充,用GIS软件建立了定安县1:50000耕地资源数据库。并在此基础上选取排涝能力、轮作制度、成土母质、土壤侵蚀类型、pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性镁、耕层厚度、障碍层状况12个要素作为评价指标。叠加土壤图、基本农田保护块图或土地利用现状图,得到2411个评价单元。根据模糊数学理论,采用特尔菲法、层次分析法和加法模型计算出耕地地力综合指数,运用等距分级法形成耕地地力等级。在此次以水稻土为主的定安县耕地调查中,查出耕地总面积66729.47hm2,按综合指数分级方案划分的地力等级结果表明,二级地2241.60hm2、三级地27261.27hm2、四级地26065.93hm2、五级地11160.67hm2,分别占定安县耕地总面积的3.36%、40.85%、39.06%、16.73%,没有一级、六级、七级和八级耕地,面积较大的耕地属于三级和四级地,将其归入全国耕地地力体系后,定安耕地整体在全国处于中等级水平。     

膜沟灌溉入渗规律试验初报

膜沟灌溉是与地膜覆盖技术相结合的沟灌,它将带有渗水孔的地膜敷贴在灌水沟内形成膜沟,灌溉时水在沟内的膜上流动,并通过膜孔渗入土壤。针对膜沟灌溉的累积入渗量、湿润深度随入渗历时变化规律进行了研究。研制了膜沟灌溉入渗试验装置,针对2排3列膜孔布置方案进行了膜沟灌溉入渗试验,观测得到了不同入渗历时的累积入渗量和湿润深度。结果表明,累积入渗量与入渗历时之间的关系符合Kostiakov-Lewis模型,湿润深度随入渗历时的变化符合幂函数关系,因此可用该2个模型描述膜沟灌溉的入渗规律。     

小麦和土壤中辛硫磷残留量的液相色谱分析方法研究

研究了小麦茎叶、籽粒和土壤中辛硫磷残留物的液相色谱分析方法。该方法仪器最小检出量为0.5 ng;当小麦籽粒和土壤中辛硫磷的添加浓度为0.02,0.2,2 mg/kg时,样品的平均回收率为89.8%~98.9%,变异系数为0.8%~5.7%,最低检测浓度为0.02 mg/kg;当茎叶中辛硫磷的添加浓度为0.04,0.4,2 mg/kg时,样品的平均回收率为89.7%~95.8%,变异系数为0.5%~5.9%,最低检测浓度为0.04 mg/kg。方法的灵敏度、精密度和检测限都符合农药残留分析的要求。     

盐胁迫对将军菊苣生长及离子吸收的影响

旨在了解盐胁迫对将军菊苣的生长及Na+、K+、Ca2+吸收和分配的影响。用Hoagland溶液配制不同浓度的NaCl (70、140、210、280 mmol/L)并处理将军菊苣幼苗15天,测定其生物量、生长速率、新生叶参数和矿物质离子。结果表明：与对照组相比,随着盐浓度升高,菊苣生长速率明显减缓(P<0.05);叶长、宽和面积以及鲜重均显著下降,而70 mmol/L组植株根系干重显著增高(P<0.05);处理组根和叶的Na+含量均明显升高而K+含量降低,其中根部显著降低(P<0.05),Ca2+含量变化不明显;根和叶的K+/Na+以及叶的Ca2+/Na+比值均显著降低。这说明盐胁迫造成菊苣植株的离子失衡,促使K+和Ca2+的选择性吸收而耗能,从而使植株生长受到抑制。     

艾比湖盐基离子的空间异质性研究

为了反映艾比湖地区不同程度盐渍化的空间分布,以野外调查和实地数据为基础,对艾比湖盐渍土的土壤盐分和盐基离子进行描述性统计分析、相关性分析和地统计分析,结果表明,土壤含盐量和盐基离子均近似服从正态分布,盐分表聚强烈,空间变异性显著。表层土壤盐分、Cl^-、Mg²⁺、Na⁺均属于强空间变异,HCO₃^-、Ca²⁺、SO₄^2-和K⁺均属于中等强度的空间变异。HCO₃^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和K+属于强空间相关性。含盐量、Cl^-和Na⁺属于中等程度空间相关性。通过分析盐分和盐基离子的空间变异性,有益于土壤盐渍化的快速诊断,可为提高土地利用效率和农田精细管理提供决策依据。     

咸水冰融化与土壤入渗过程不同盐分离子迁移规律研究

通过模拟试验及大田试验研究了咸水冰融化过程及土壤入渗过程不同盐分离子迁移分布规律,以期揭示咸水冰融水水质变化机理及咸水结冰灌溉对土壤盐分分布的影响。试验结果表明,咸水冰融化过程各离子含量均急速下降,但不同离子融出速度不同,各离子融出比例高低次序为Cl->Mg2+>K+>Na+>SO42->Ca2+>HCO3-;离子融出速度的不同,导致融水离子组成发生变化,最终使融水钠吸附比下降,pH值上升。咸水结冰灌溉使0～80 cm土体中除HCO3-增加6.85%以外,其余各离子均表现为下降,各离子淋出比例由高到低为Mg2+>Cl->Ca2+>Na+>K+>SO42->HCO3-;Cl-、Na+淋出比例不是最高,但在总淋出盐分中所占的比例分别达到了62.01%和21.96%。咸水结冰灌溉改变了土壤的离子组成,使土壤表层产生碱化趋势,因此,咸水结冰灌溉应当配合一定措施防止土壤碱化。     

Ca2+-Mg2+-Al3+复配对绿茶茶汤感官及理化品质的影响

为了研究金属离子对绿茶茶汤感官品质与理化指标的影响,使用Ca2+、Mg2+、Al3+ 3种金属离子及其复配对速溶绿茶粉进行处理。研究结果表明,钙离子对茶汤浊度的影响相对较大,而多种金属离子对茶汤浊度的影响具有累积效应;不同金属离子及其复配处理都会引起绿茶茶汤电导率增加,pH、茶多酚及咖啡碱含量下降,儿茶素总量、GC、EGC、C、EC、EGCG、ECG和CG各组分含量呈不同程度的下降,GCG含量呈不同程度的上升,氨基酸组分含量都有不同程度的增加;茶汤感官品质都有一定程度的下降,其中茶汤香气变得平和、滋味变苦;不同处理之间,以自来水处理对茶汤感官及理化品质影响最大,不同金属离子复配处理对茶汤感官及理化品质的影响显著大于单一金属离子处理。     

重度盐渍化土壤灌溉碱性淡水与施用改良剂效果研究

摘要：试验采用了灌水和施用改良剂相结合的方法对重度盐渍化土壤进行改良。试验采用2因素3水平组合设计,3个灌水量,3个改良剂施用量,12个处理,3次重复。结果表明：灌水量525m3/hm2土壤全盐量由1.72%降至0.48%～0.64%、灌水量750m3/hm2土壤全盐量降至 0.4%～0.6%。改良剂不同施用量与对照相比,土壤ESP下降幅度为2.83%～26.44%;土壤HCO3-下降幅度9.13%～43.47%;土壤Cl-下降幅度19.6%～29.9%;土壤SO42-增加幅度10.36%～58.22%;土壤Ca2+增加幅度0.68%～62.24%。灌水量750m3/hm2洗盐效果明显,改良剂施用量4500kg/km2防碱效果明显。但从节水和土壤盐分积累分析,灌水量525 m3/hm2、改良剂施用量3000 kg/km2为宜。     

有机无机-土壤改良剂对咸灌土壤理化环境调控及玉米产量影响

为了减轻和抑制咸水灌溉土壤盐分积累及对土壤理化环境的影响,研究3种有机无机-土壤改良剂配方进行咸灌土壤改良试验。试验结果表明：有机无机-土壤改良剂能够明显地改善土壤物理环境,施用土壤改良剂的土壤容重比咸灌土壤和对照降低8.55%~12.82%;土壤毛管孔隙增加5.68%~10.63%;土壤渗水速率提高22.41%~49.14%。土壤改良剂能够有效地调控咸灌土壤的化学离子组成,施用改良剂处理的土壤Na++K+、Cl-分别比对照减少了43.38%~64.88%和99.65%~122.69%;Ca2+增加了15.91%~67.21%。改良剂B和C降盐效果较改良剂A更为明显,比咸灌土壤分别下降了20.45%~57.35%,同时土壤pH降低了0.36%~1.84%。有机无机-土壤改良剂还为土壤、作物提供了充足的天然腐殖酸、活性有机物质以及Ca、S等营养物质,增加了玉米抗逆能力,提高产量,比对照增产20.63%~34.28%。     

Ca2+对淹水胁迫下辣椒幼苗生长和碳水化合物含量的影响

为了研究辣椒幼苗(Capsicum frutescent L.)在淹水胁迫环境下,Ca2+对其幼苗生长及碳水化合物的影响,以花溪党武辣椒为试材,通过Ca2+浸种处理,研究不同时间（0、3、6、9、12天）根际淹水胁迫下Ca2+对辣椒幼苗生长和碳水化合物含量的影响,研究结果表明：干鲜重在胁迫达到第12天时,除地上部干重外,淹水加钙处理与纯淹水处理均达极显著水平。碳水化合物方面,在变化规律达峰值时,蔗糖、果糖含量在根、茎、叶中均表现为Fl+Ca>Fl>CK;可溶性糖含量在根、茎、叶中表现为Fl>Fl+Ca>CK;葡萄糖和淀粉含量在茎、叶中表现为：Fl+Ca>Fl>CK,根中则为CK>Fl>Fl+Ca。Ca2+对淹水胁迫下辣椒幼苗的生长及碳水化合物含量产生很大的影响,本研究结果对淹水胁迫的继续研究及应对措施提供理论支持。     

施用脱硫石膏与天然有机物混合改良剂对盐化潮土理化性质及玉米产量的影响

摘要：研究利用脱硫石膏与天然有机物混合土壤改良剂的特有的性质,能够有效地改善盐化潮土土壤的理化环境并达到提高玉米产量的目的。试验采用改良剂成分比例不同的2种配方、4个施用量,以不施改良剂处理为对照,9个处理,3次重复。结果表明：脱硫石膏与天然有机物混合改良剂与基础土壤相比降低土壤容重2.30%～11.86%;增加土壤总孔隙度0.16%～10.52%;增加毛管孔隙6.28%～26.30%;降低非毛管孔隙7.82%～52.38%。2种配方改良剂的不同施用量与对照相比,土壤全盐量、ESP、Na++k+和Cl-离子分别下降了5.88%～127.27%; 1.74%～95.69%;34.05%～185.5%;和164.94%～471.2%。增加土壤SO42-和Ca2+最多达到481.19%和478.25%。施用脱硫石膏与天然有机物混合改良剂不仅能够改善土壤物理结构和化学离子组成,同时也为作物提供了丰富的腐殖酸及Ca、S等营养物质,与对照相比提高玉米产量10.19%～30.99%,增加经济效益10.72%～18.67%。     

石羊河流域下游不同年代退耕地土壤养分和盐分变异特征研究

由于气候及人类活动因素的影响,中国干旱灌区土壤盐渍化问题日趋严重,盐渍化退耕地面积不断扩大,通过研究不同年代盐渍化退耕地土壤盐分、养分的变化规律,为盐渍化退耕地土壤的恢复和合理利用提供理论基础。石羊河流域下游的民勤绿洲区属于土壤盐渍化严重区,选择不同年代退耕地,利用时空替代的研究方法,研究绿洲区盐碱化退耕地土壤盐分（土壤盐分离子Ca2+、Mg2+、K+、Na+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-）和养分（土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾）在不同退耕时期的变异特征。结果表明：退耕年限的长短对土壤养分、盐分影响程度不同,退耕0~5年土壤有机质含量较高,5~10年土壤有机质含量最低,退耕10年以后土壤有机质含量基本趋于稳定;土壤可溶性盐分含量随着退耕年限的延长而逐渐升高。盐分8大离子组成中,阴离子以主要为SO42-、Cl-为主,阳离子以K+、Na+为主,分别占总含盐量的66.2%和19.2 %。退耕地土壤盐渍化程度随着退耕年限的延长越来越严重。     

Interactions between water quality and polymer treatment on infiltration rate and clay migration

The electrical conductivity (EC) and sodium adsorption ratio (SAR) of irrigation water significantly affect water transmission properties of soil. Commercially produced polymers which are soluble in water may potentially mitigate the negative consequences of water quality on infiltration rate. Waters were synthesized to have combinations of EC equal to 0.5, 2.0 and 5.0 dS m⁻¹ and SAR of 5, 15 and 25. These waters were applied through a laboratory scale rainfall simulator to 12 × 20 cm trays containing soil. Untreated and treated waters with 10 mg L⁻¹ concentration of a cationic polysaccharide were used in the study. Untreated waters were applied to uncovered soil or to soil covered with fiberglass sheets 0.5 cm above the soil to disrupt the impact energy. The polymer treated waters were only applied to uncovered soil. The steady state infiltration rates were significantly affected by SAR and EC with the trend toward increasing infiltration rate with increasing EC and/or decreasing SAR under all conditions. Impact energy greatly reduced the infiltration rate as compared to no impact energy. The polymer treatment significantly increases the infiltration rate for each water. The relative beneficial effects of polymer tended to be greater with increasing EC and/or decreasing SAR. The clay in runoff and leachate had several significant interactions between waters and treatments. Treatments that tended to produce more fine particulates leading to crust formation and reduced infiltration rate tended to have less clay in the runoff and leachate. Apparently crust formation partially inhibits clay migration.