土壤水盐信息与容重在垂直方向的空间结构性研究

通过对土样含水率和EC值的测定,运用地质统计学理论研究在垂直方向上土壤水盐的空间结构性及容重的变化情况。统计分析表明,水分的变异性小于盐分的变异性。容重在垂直方向上的离散性和空间变异性都很小。容重在距地表2.0 m深垂直剖面内的均值为1.48 g/cm3。运用OK法估计区域水盐信息,结果表明,试验田内的测点与微咸水试验田外的测点土壤含水率在垂直剖面上的分布,主要区别是干燥层位置明显下移,表层和底层含水率变化范围基本保持一致。试验田内的测点EC分布基本上从0~80 cm深度内为单调递减,80 cm以下EC值基本上为一常数。微咸水试验田外的测点,剖面上存在有明显的变化,在距地面约90 cm深度处有EC峰值。土壤容重在80 cm以下深度土层基本上稳定,大约在1.45 g/cm3左右。与统计分析均值计算结果1.48 g/cm3非常接近。     

土层厚度与灌溉方式对寒地水稻节水生长及产量的影响

【目的】探究不同土层厚度与灌溉方式对寒地水稻生长的影响。【方法】于2020年在兴安盟乌兰浩特市科右前旗袁隆平水稻试验基地开展水稻田间试验,试验设置15～20 cm(H1)、20～25 cm(H2)和25～30 cm(H3)3种土层厚度,设置控制灌溉（K）、常规灌溉（CK）2种灌溉方式,共计6个处理,探究不同土层厚度与灌溉方式对寒地水稻生长的影响。【结果】K处理下的水稻株高相比CK矮,根长、茎粗、每穴有效穗数、千粒质量及产量相比CK均有不同程度的增加,H2和H3土层厚度下的水稻产量相比H1增加30.49%～32.91%和63.74%～76.33%,K处理下的总灌水量相比CK减少55.04%～56.84%,K处理下的灌溉水生产率相比CK增加1.55～1.86倍,H2和H3土层厚度下的水稻灌溉水生产率相比H1增加35.61%～38.62%和73.07%～94.14%。【结论】25～30 cm土层厚度下采用控制灌溉的水稻节水增产效果最优,适宜当地水稻种植,研究结果可为寒地水稻种植提供理论依据与技术参考。     

河套灌区盐渍化土壤下玉米多水源灌溉模式研究

为合理有效利用河套灌区水资源,本研究采用井水(地下水)、渠水(地表水)2种水源联合灌溉,研究较适宜的多水源灌溉模式对玉米生长特性及土壤水盐动态的响应机制。试验设置8个多水源灌溉模式:井井井(JJJ)、井井渠(JJQ)、井渠井(JQJ)、渠井井(QJJ)、井渠渠(JQQ)、渠渠井(QQJ)、渠井渠(QJQ)、渠渠渠(QQQ)及空白对照处理。结果表明:随着灌溉井水次数的增加,对玉米株高和茎粗抑制作用明显,抑制程度依次为拔节期灌浆期抽雄期;生育期内各处理均呈现出不同程度的积盐现象,耕层积盐程度大于深层;井水灌溉次数增加,土壤积盐程度明显,QJQ处理的土壤盐分变化量在玉米耕层均低于其他井灌参与的处理,且与QQQ处理差异较小;拔节期灌溉渠水能有效淋洗土壤盐分;灌溉两次及以上井水比灌溉一次及不灌井水的水分利用效率减少25.77%～31.61%;QJQ处理水分利用效率高于井灌参与的其他处理;收获指数和氮肥偏生产力均呈现出QQQ处理最高,其次为QJQ处理,JJJ处理最低的现象,且QQQ与QJQ处理无显著差异。综合土壤水盐动态和作物指标等因素的分析,QJQ处理为适合当地玉米的较优多水源联合灌溉方案。     

生物措施显著提高农牧交错区盐渍土的暗管排盐效果

  【目的】  研究工程与生物改良措施对内蒙古河套灌区下游农牧交错区盐渍土理化性质的协同改善效果,以提高盐渍土的改良效益。  【方法】  田间试验于2020和2021年展开,试验地暗管埋深0.8 m,间距20 m。生物措施处理为种植甜高粱、苏丹草和苜蓿3种耐盐牧草,以无植物裸地为对照(CK)。植物收获后,测定了植物地上部和地下部生物量,分析了0—20、20—40、40—60 cm土层土壤容重、全盐量、各盐分离子含量,并明晰了土壤盐离子运移特征及植物脱盐效果。  【结果】  与2020年播前相比,结合暗管排水,苜蓿、甜高粱、苏丹草处理收获后0—20 cm土层容重较试验前分别降低了16.77%、13.57%、14.73%,土壤容重降幅从表层到深层依次减小,3个土层的平均降幅是CK的6.37～7.88倍;苜蓿、苏丹草、甜高粱和CK处理0—20 cm土层脱盐率分别为61.42%、56.69%、39.96%和23.43%,3个工程–生物双重措施处理较暗管单一措施对照的脱盐率高16.53%～37.99%,20—40、40—60 cm土层的脱盐率依次降低。土壤主导盐分离子SO₄2?、Na++K+、Cl?脱盐率较高,平均为41.91%～57.47%、33.4%～55.39%、31.05%～53.49%,同一处理各主导盐分离子的脱盐率较为接近。苜蓿地上部分Na+、Ca2+、Mg2+、SO₄2?、Cl?含量显著高于甜高粱和苏丹草。2021年苜蓿、甜高粱、苏丹草处理分别较2020年增产51.81%、28.51%、24.35%。2年刈割苜蓿、甜高粱、苏丹草携出的盐分量分别为30.00、66.92、68.05 g/m2,分别占土壤总脱盐量的1.59%、5.13%、3.32%。  【结论】  植物措施可显著提升工程措施降低土壤容重和全盐量的效果,尤其在0—20 cm土层。植物通过刈割带走的盐分含量相较淋洗盐分含量微不足道,植物通过根系改善了土壤结构从而促进盐分淋洗出耕层,因此主要根据植物促进土壤盐分淋洗作用的强弱来筛选适宜的耐盐植物。种植苜蓿降低土壤容重和全盐量的效果最优,因此在河套灌区下游农牧交错区,采用暗管排水配合种植苜蓿是改良盐渍土的有效措施。     

乌拉特灌域表层土壤盐分空间变异及季节性分布特征

为揭示乌拉特灌域土壤盐分的时空变化特征,明确影响土壤盐渍化的主导因子,运用主成分分析和Kriging插值法,分析研究区 0～ 40 cm土层土壤 pH、全盐量及盐基离子的季节性变化特征及空间分布。结果表明:研究区土壤主要为轻中度盐化土,春夏秋季土壤全盐量平均值在 2 g/kg以上,属于中度盐化土;0～ 20cm土层土壤全盐量比 20～ 40 cm土层土壤高 0.807 g/kg,是盐分的积累层。土壤阳离子以 K ++Na+为主,阴离子以 SO 42-和 Cl -为主。各层土壤盐基离子表现为春季 >秋季 >夏季;阳离子 Mg 2+、K++Na+和 Ca 2+的变异系数在     

暗管排水对河套灌区下游盐碱地脱盐效果的影响

为改善河套灌区土壤盐渍化现状,提高作物产量,在河套灌区下游盐碱地开展暗管排水试验,设置埋深1.2 m、间距 30 m(T1)和埋深 0.8 m、间距 20 m(T2)两种暗管排水埋深间距组合,通过分析土壤盐分和向日葵产量变化,对比不同暗管处理对该区土壤盐分的调控效果。结果表明:1)暗管埋设后,表层(0～ 20 cm)土壤含盐量变化最为剧烈,中层(20～ 60 cm)次之,深层(60～ 100 cm)较为稳定,全观测期内暗管排水控制区表层土壤已由中重度盐碱化(含盐量为 5～ 8 g·kg -1)降至轻中度水平(2～ 6 g·kg -1);2)与暗管水平距离越近,土壤脱盐效果越好,T1和 T2在 0～ 100 cm土层的土壤脱盐率最大值分别为 32.04%和 42.44%;3)由土壤淋洗曲线拟合方程可知,在相同灌水量和土壤深度下,T2土壤淋洗脱盐效果优于 T1,且水平距离暗管越远,土壤盐分淋洗效果越差;4)T1和 T2的向日葵产量均显著高于空白对照处理(T0)(P<0.05),分别较 T0增产 34.29%和53.51%。研究结果为利用暗管排水技术改良河套灌区盐碱地提供一定理论依据。     

微咸水灌溉条件下环境因子动态变化的预测

系统引进SWAP2.0模型,预测了微咸水灌溉对土壤水盐动态、作物生长及产量等环境因子的动态变化,试验地点为内蒙古河套灌区红卫田间试验区,引用黄河水和高矿化度地下水混合进行灌溉.微咸水灌溉期间,土壤盐分增加,在合理的黄河水秋浇灌溉后,土壤盐分降到微咸水灌溉前的水平,土壤盐分年度内保持了动态平衡.微咸水灌溉条件下,作物长势及产量基本不受影响.微咸水灌溉不会造成环境恶化.这一结论在SWAP模型模拟结果中也得到了证实,建立的SWAP模型可以用来对试验区微咸水灌溉作出较为准确的预报,为河套灌区发展微咸水灌溉打下基础.     

基于3414试验的小麦向日葵间作施肥模型研究

通过在内蒙河套灌区进行的3414小麦向日葵间作试验,分别建立一元二次、二元二次、三元二次、直线加平台施肥模型,分析不同模型,确定当地最佳施肥量.结果显示当小麦与向日葵种植面积比值为1.5:1时,小麦最佳施肥量:氮为69.43 kg/hm<'2>,磷为38.89 kg/hm<'2>,钾为32.17 kg/hm<'2>;向...     

覆盖耕作对岭南旱作大豆土壤水热及产量的影响

为探讨旱作条件下不同耕作覆盖措施对大豆的增产机制及其对土壤水热环境的影响,在试验区设传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作加秸秆覆盖(TS)、传统耕作加覆盖地膜(TP) 4个处理进行研究,结果表明:整个生育期内,较T处理而言TP处理具有土壤增温效果,而NT和TS处理则表现出不同程度的土壤降温效果,NT处理保墒效果不明显。TP处理前期增温保墒,后期降温抑蒸,这有利于改善土壤水热环境,符合大豆生长发育对环境的需求。不同措施下大豆产量由高到低为TPTSNTT,TP、TS、NT处理比T处理产量分别高出249.9、548.85、760.5 kg/hm2,以TP处理增产幅度最高,各处理大豆增产率在9.02%～27.45%。土壤温度与产量的相关性表现为TPTSNTT,且TP处理下土壤温度和产量呈显著相关,说明土壤温度会对产量造成影响,且主要是以TP处理影响最大。