不同含盐基质对膜下滴灌玉米根系生长及根区水盐含量的影响

针对干旱灌区水资源紧张、土壤次生盐渍化现象严重的现实,在相同灌溉定额下设计不同的盐分梯度,进行干旱灌区膜下滴灌对玉米根系生长及根区盐分运移的影响试验研究,其结果表明：当膜下滴灌灌水量为0.2776m^3·m^-2时,对土壤电导率在1.575ds·m^-1以内的盐碱地均可进行玉米生产;膜下滴灌可有效抑制土壤盐分上移,在0—40cm土层内盐分下移明显,QY1、QY2、QY3三个处理平均比对照含盐量减少7.0%、9.5%和23%,在40—60cm内盐分积累最高;膜下滴灌可使0—40cm土层内形成淡化脱盐区,这有利于玉米根系的发育,54%～91%的玉米根系分布在此范围内;膜下滴灌比大水漫灌节水67%,且技术体系成熟,材料国产化,成本降低,完全可以在干旱灌区大面积推广应用。

膜下滴灌棉田Dobson介电模型参数修改及水盐含量反演

新疆土壤盐渍化严重,亟需防治土壤盐渍化继续蔓延,水盐含量能直观表述盐渍化程度,所以反演土壤水盐含量对于土壤盐渍化的防治具有重要意义。以新疆典型的膜下滴灌棉田土壤为例,利用探地雷达250 MHz和1000 MHz两个频率天线,通过共中心点法获取波速后转换为视在介电常数,结合野外实测数据,修正胡庆荣盐渍土介电模型参数,以修正后的胡庆荣盐渍土介电模型反演膜下滴灌棉田表层土(0~30 cm)的水盐含量,最终验证反演结果的适用性。结果表明:通过修正胡庆荣介电模型中的参数,使该模型可以适用于膜下滴灌棉田土壤水盐含量的反演。参数A修正后的取值在0.74左右,参数ξ修正后的取值在0.14左右。②1000 MHz频率天线反演的含水量优于250 MHz频率,且反演值与实际值具有较好的线性拟合关系,R2=0.948,RMSE为2.67 cm^(3)/cm^(3)。③探地雷达250 MHz和1000 MHz频率天线的组合能够有效反演膜下滴灌棉田表层土的含盐量,反演值与实测值拟合程度较高,R^(2)=0.835,RMSE为1.43 g/kg。探地雷达技术结合参数修正后的胡庆荣介电模型不仅提高了水盐含量的调查效率,还有利于绘制中尺度棉田土壤水盐含量分布图,为防治土壤盐渍化提供了理论数据支持。

新疆膜下滴灌土壤粒径分布及与水盐含量的关系

土壤粒径分布及空间变化是土壤重要的物理特性之一,对土壤水分和溶质运移、土壤侵蚀等有重要意义.研究选用新疆膜下滴灌试验田的563个土壤样品,利用激光衍射粒径分析仪分析土壤粒径分布,采用质地三角分类、分形和多重分形对土壤粒径分布进行研究,探讨土壤粒径特征及与水盐含量的关系.研究区土壤颗粒中粘粒含量偏低,平均值为1.52%,砂粒含量最大,粒径分布呈现复杂的单、双峰分布特征;土壤粒径分布的分形和多重分形与土壤颗粒含量的标准差及最大值有良好的相关性,可以较好地反映土壤粒径分布曲线.膜下滴灌对表层土壤盐分空间分布有较大影响,随着深度增加影响减弱;土壤质地与稳定状态下土壤水盐含量关系密切,特别是对土壤表层盐分聚集和深层土壤水分分布有显著影响.

干旱区农田灌溉前后土壤水盐时空变异性研究

通过田间土壤剖面取样,测定了新疆奇台县干旱区农田灌溉前、灌溉后1周和3周土壤水盐的时空变异特征。结果表明:灌溉前,剖面各层土壤含水量较低(15.25%～16.70%),且呈中等(偏弱)变异性;剖面上部(40 cm以上)土壤盐分呈强变异性,而下部为中等(偏强)变异性。灌溉后1周,除0～20 cm(弱变异性)外,其他土层水分及剖面下部盐分变异性未变,但变异系数均减小,上部土壤盐分转为中等(偏强)变异性;剖面平均土壤含水量升高10.51%,脱盐率达8.94%,其中,表层(0～20 cm)土壤水分增加率(118.48%)及脱盐率(20.86%)最大,底层(100～120 cm)水分增加率(40.54%)及脱盐率(-6.93%)最小。灌溉后3周与1周相比,各层(除80～100 cm土层)水分及盐分的变异性保持不变,但水分的变异系数增大,而盐分的变异系数减小;剖面平均含水量减少5.20%,表层(0～20 cm)失水率(36.47%)最大,80～100 cm失水率(7.31%)最小;表层土壤积盐率(4.55%)约为20～40 cm土层的12倍;而40 cm土层以下仍处于脱盐阶段,40～80 cm土壤脱盐率减小,80～120 cm土层脱盐率(9.03%)增大。

地下水位升降对黄土冻结温度的影响分析

【目的】研究地下水位升降对渭北旱塬区黄土冻结温度的影响。【方法】以陕西省宝鸡市千阳县高崖镇高标准农田灌溉区的黄土为研究对象,通过室内冻结试验,进行了不同水盐含量下的冻结温度试验,研究了地下水位升降对黄土水盐迁移通道长度的影响和表层黄土水盐含量的变化,分析了不同水盐含量状态下黄土冻结温度的变化规律。【结果】地下水位线降低,黄土水盐迁移通道加长,迁移到黄土表层的水盐含量降低;地下水位线升高,黄土水盐迁移通道缩短,迁移到黄土表层的水盐含量增加;含盐黄土冻结温度随含水量的增加而非线性升高,且无限接近0 ℃,土中影响冻结温度的主要是毛细水;冻结温度随含盐量的增加而近似线性降低。【结论】高标准农田灌溉区黄土的水盐含量受地下水位升降的影响,地下水位升降会改变水盐迁移通道长度及水盐迁移量,影响表层黄土的水盐含量,进而影响表层黄土的冻结温度,本研究对工程实践具有指导意义。

新疆奇台绿洲农田灌溉前后土壤水盐时空变异性研究

对比研究了新疆奇台县绿洲农田灌溉前后土壤水盐的时空变异特征。结果表明,灌溉前,剖面各层土壤含水量较低(18.43%～20.30%之间),且呈中等(偏弱)变异性。大水漫灌后1周,除40～60cm和100～120cm土层外,其他层土壤含水量均变为弱变异性;剖面平均土壤含水量升高6.90%,脱盐率达11.37%,其中,表层(0～20cm)土壤水分增加率(50.93%)及脱盐率(27.14%)最大,底层(100～120cm)土壤水分增加率(26.59%)及脱盐率(-4.76%)最小。灌后3周,剖面平均含水量减少3.64%,其中,表层(0～20cm)失水率(28.84%)最大;剖面平均脱盐率降为9.63%,0～60cm土层平均脱盐率(7.58%)减小,而60～120cm土层脱盐率(11.01%)增大。除20～40cm土层外,其他层含水量变异性均与灌前一致,说明含水量已接近灌前水平。至灌后第3周,各层含盐量、剖面平均盐分(中等变异性)及平均水分(弱变异性)含量的变异性未变,但其变异系数均在减小;剖面平均含水量的空间自相关性由中等转为强烈,变程一直增大,而平均含盐量均具有强烈的空间自相关性,变程先增大后减小。