磁化微咸水对南疆盐渍土壤水分入渗及盐分淋出特征的影响

为探究磁化微咸水灌溉对南疆盐渍土入渗及盐分离子迁移特征的影响,采用恒定磁场强度400 mT对矿化度分别为0、2、3、5 g/L微咸水进行磁化处理,以未磁化处理为对照,对比分析各处理累积入渗量、湿润锋运移距离和淋洗后不同土壤剖面总盐、脱盐率、盐分离子和SAR的影响规律。结果表明:磁化微咸水入渗减小了相同时间内的累积入渗量和湿润锋深度,降低了Philip入渗模型吸渗率,土壤含水率比未磁化微咸水提高5.00%~6.29%;磁化处理显著降低了土壤含盐量,对0~50 cm土壤内总盐含量磁化处理较未磁化降低11.79%~41.64%,在同一磁化强度下,土壤含盐量随矿化度的增加而增加,脱盐率随矿化度的增加而降低。在同一矿化度下,磁化处理含盐量低于未磁化处理,脱盐率高于未磁化处理。磁化微咸水灌溉有利于降低土壤中盐分离子含量,0~50 cm土层K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)含量磁化较未磁化处理降低16.90%~25.97%、43.62%~64.68%、11.15%~31.44%、-8.12%~49.07%、-74.14%~13.43%、21.46%~52.81%、6.66%~13.10%。磁化微咸水灌溉处理显著降低0~50 cm土层深度处土壤SAR。

磁化微咸水矿化度对土壤水盐运移的影响

采用300 mT磁感应强度恒定磁水器对不同矿化度微咸水(0.14、2、3、4、5 g/L)进行磁化处理,并进行一维垂直土柱入渗试验,研究磁化微咸水矿化度对土壤水盐运移的影响。结果表明:微咸水磁化处理后,土壤入渗速率及湿润锋迁移速率显著降低,湿润体含水率显著提高;微咸水矿化度对磁化效果具有显著影响,磁化微咸水矿化度为3 g/L时,相同入渗时间累积入渗量和湿润锋深度相对减少量最大,湿润体含水率相对增加量最多。磁化微咸水入渗对Philip和Green-Ampt入渗公式参数有显著影响,相同矿化度的磁化微咸水土壤吸渗率S、饱和导水率K_s及湿润锋处吸力hf均小于未磁化微咸水;磁化与未磁化微咸水相对吸渗率ΔS及相对饱和导水率ΔK_s与矿化度之间均呈现较好的二次多项式关系,在矿化度为3 g/L时,相对吸渗率ΔS及相对饱和导水率ΔK_s均达到最大。磁化微咸水能够提高土壤持水能力,相同土层深度的土壤含水率显著增加;微咸水磁化处理后,脱盐率显著提高,土层深度0~20 cm磁化微咸水脱盐率均大于未磁化微咸水,矿化度为3 g/L的磁化微咸水磁化脱盐强度最大,相对脱盐效果更好。

磁化微咸水一维水平吸渗特征与水分运动参数分析

为探明磁化微咸水的水分运动规律,通过室内一维水平土柱吸渗试验,研究了不同矿化度(0.14、2、3、4、6 g/L)磁化微咸水的水平吸渗特征及其对土壤水分运动参数的影响。结果表明:不同矿化度的磁化微咸水最终累积入渗量与湿润锋深度均显著降低,湿润体平均含水率比未磁化微咸水增加了2.03%~6.11%,磁化微咸水入渗能够增强土壤持水能力,有利于改善土壤水分分布。相对于未磁化微咸水,磁化微咸水PHILIP入渗模型吸渗率S降低了7.71%~12.11%;磁化与未磁化微咸水的饱和导水率K s、相对饱和导水率ΔK s均与入渗水矿化度呈现较好的二次多项式关系。微咸水经过磁化处理后,BROOKS COREY模型形状系数n相对减小,而进气吸力h d相对增大;土壤非饱和导水率及其增长速率均降低,而相同土壤水吸力能够吸持的土壤含水率增加;土壤水分饱和扩散率D s与起始扩散的土壤含水率均有所增加。研究表明,磁化微咸水入渗过程中的土壤水分运动参数发生了改变,其作用效果与微咸水矿化度密切相关。

磁化微咸水对滴灌棉花生长及产量的影响

【目的】研究一种能可持续利用微咸水利用方式。【方法】在灌溉管上安装磁化设备,设置不同磁化处理,对灌溉微咸水进行磁化,研究其对棉花生长及产量的影响。【结果】微咸水磁化灌溉棉花后,对棉花鲜物质和干物质的累积及棉花产量产生了影响,棉花株高、茎秆、蕾铃重及产量等均明显高于对照,其中二次磁化处理(T3、T5)增加量更加明显。【结论】咸水磁化处理能够明显增加棉花株高、鲜物质和干物质积累,能够促进单株铃数的增加,进而提高棉花的产量,二次磁化效果更加明显。

基于磁化微咸水灌溉的作物生长发育特征和产量研究——以青河县为例

为提升高海拔地区微咸水利用效率,以青河县试验区种植的玉米、向日葵和马铃薯为对象,对比分析了磁化微咸水处理对各作物生长发育和产量的影响,进一步研究了磁化微咸水灌溉的向日葵生长模型,分析其生长特征与花盘直径的关系。结果表明:与常规灌溉大田试验相比,研究区3种作物生长发育特征值均显著增大,各作物产量分别提高了28.90%、18.27%和8.19%;磁化微咸水处理的向日葵生长发育各特征指标间相关性很强,建立了向日葵花盘直径关于其特征的多元线性回归模型,拟合系数R 2为0.942;在高海拔地区磁化微咸水灌溉能有效增强作物的生长发育特征,并提高其产量。研究结果可为高海拔灌区推广磁化微咸水设备提供理论依据。