河北滨海盐碱地浅层轻度咸水资源冬小麦灌溉安全利用研究

河北滨海盐碱耕地缺少灌溉水资源,该区具有丰富的浅层微/轻度咸水资源,冬小麦生长关键期适当进行微/轻度咸水灌溉能够缓解该区农田灌溉危机。本文以河北省滨海盐碱地为研究对象,选择沧州市南大港产业园区马营村为试验基地,开展浅层轻度咸水冬小麦农田灌溉试验,分析咸水灌溉对冬小麦产量和土壤盐分含量变化的影响。结果表明:1)河北滨海盐碱地浅层轻度咸水(6 g∙L^(-1))在冬小麦拔节—抽穗期进行一次600 m^(3)∙hm^(-2)的灌溉,产量能够达到旱作冬小麦的1.5倍以上,增产效果明显。2)基于暗管排水排盐工程、在雨季保持多年平均降雨量条件下,2016—2018年雨季后试验地土壤平均含盐量分别为2.86 g∙kg^(-1)、1.60 g∙kg^(-1)和1.38 g∙kg^(-1),呈现逐年降低的趋势。由此得出:河北滨海盐碱地浅层咸水资源在冬小麦灌溉方面能够实现安全利用。在此基础上,以河北滨海沧州市为例分析浅层咸水资源利用前景,从水资源量上,1~5 g∙L^(-1)的浅层微/轻度咸水资源可以满足冬小麦农田因地下水压采限采造成的至少1.7×10^(8)m^(3)灌溉水量亏缺,从耕地资源方面,扩大一年两熟种植面积,增加冬小麦种植面积约131000 hm2。研究结果可为河北滨海盐碱地咸水资源安全利用、土壤健康和粮食安全提供科学依据。

深松对土壤特性及玉米产量的影响(英文)

土壤压实和缺水成为制约华北平原作物产量的2个重要因素,为了提高半干旱地区旱地对自然降水的利用率,打破犁底层,达到节约用水、提高作物产量的目的,该文于2011年至2013年,在济宁进行了深松和当地旋耕2种耕作方式对土壤物理性质和玉米产量影响的试验研究。试验采用随机化完全区组设计,并采用方差分析评价不同耕作方式的耕作效果。试验结果表明,除了表层土（0~15 cm）,在作物的所有生长时期,深松耕作下的土壤容重和紧实度明显小于旋耕,尤其是玉米吐丝期。另外,在玉米吐丝期,深松下的25~35 cm土层含水量比旋耕高出9.45%（2012年）和8.64%（2013年）。深松能显著提高玉米产量达6.08%~7.23%,但2种耕作方式对玉米的千粒质量影响相差不大。该研究对为华北平原提供一种更可持续的耕作方式—深松耕作具有重要意义。

海冰水灌溉对不同施肥方式下土壤盐分运移及棉花的影响

为研究海冰水灌溉配套农艺措施,以改良盐碱化耕地和荒地,该文采用海冰水灌溉,结合4种施肥措施:无机肥(传统施肥)、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理(CK),研究海冰水灌溉不同施肥措施对土壤盐分及离子运移、棉花产量的影响。结果表明:1)2007-2008年,海冰水灌溉0～100cm土层内各层次土壤脱盐率可达40.2%,0～40cm土层Na+和Cl-的离子浓度显著降低;2)2007年,海冰水灌溉施加液膜处理0～100cm土层土壤洗盐量为11210kg/hm2,未作液膜的处理反盐量高达2610kg/hm2;3)2007-2008年,海冰水灌溉不同农艺措施棉花籽棉产量高低为:CK(不施肥)<无机肥<有机肥与无机肥配施<土壤调理剂与无机肥配施,2008年海冰水灌溉调理剂与无机肥配施处理籽棉产量较传统施肥处理高568kg/hm2。连续2a使用海冰水灌溉配合合理的农艺措施,可以有效淋洗土壤盐分,避免造成土壤次生盐渍化。

不同耕种时间下土壤剖面盐分动态变化规律及其影响因素研究

以新疆奇台县绿洲不同耕种时间土壤含盐量为研究对象,运用聚类分析与相关分析法对其含盐量变化规律、盐分剖面类型及其影响因素进行了研究。结果表明:在荒地转化成人类熟作的农田(5 a以上)过程中,土壤剖面盐分特征变化依次为表聚型、均匀型、震荡型和底聚型。未耕地土壤含盐量高,是典型的盐渍土,且表层聚集现象明显,含盐量在表层(0～20 cm)占整个剖面的34.31%。耕种5 a、10 a的土壤,多为底聚型盐分剖面。随耕种时间加长,土壤各层含盐量的活跃程度变化依次为活跃层、次活跃层和较稳定层;土壤含盐量与有机质含量的关系由极显著正相关转变为极显著负相关,而与土壤pH的关系变化则相反。有耕作活动的土壤盐渍化发生了逆向演替,耕种10 a土壤平均含盐量仅为未耕地的20.90%,脱盐速度随着时间的增加而减小,由早期(0～3 a)的1.56 g kg-1a-1,下降为后期(5～10 a)的0.04 g kg-1a-1。

石膏和腐植酸配施对干旱盐碱区土壤改良及棉花生长的影响

针对试验区盐碱土特点,选择石膏和腐植酸为盐碱土壤改良剂,通过石膏、腐植酸单施与石膏和腐植酸不同用量配施试验,分析了改良剂施用后土壤盐分含量和pH变化及对棉花株高、茎粗和产量的影响,优选出适宜于该试验区的最佳改良剂。试验结果表明,石膏和腐植酸质量配比9∶1组合在3000和4500 kg/hm^2施用量情况下,0~20 cm土壤降盐效果好于单独施用石膏或腐植酸处理;而单施腐植酸处理对棉花增产效果最好,较对照增产29.8%。综合来看,该地区较优的改良剂及用量为:石膏和腐植酸质量配比9∶1混合施用3000 kg/hm^2,其可使0~20 cm土壤含盐量较对照下降24.3%,棉花增产24%。

秸秆还田对微咸水补灌的土壤盐分抑制及作物产量的影响

通过田间小区试验,研究了鲁北低平原地区小麦、玉米两熟制下微咸水补灌对土壤盐分与作物产量的影响以及玉米秸秆还田对微咸水灌溉土壤盐分的调控作用。结果表明:麦季利用2～4 g/L矿化度的微咸水补灌1～2次,秸秆还田的小区没有发生明显积盐现象,对粮食产量基本无影响。用4 g/L矿化度的微咸水连续补灌2次,没有秸秆还田的小区土壤耕层明显积盐,对小麦生长产生明显危害并影响产量。秸秆还田后的土壤耕层结构疏松,容重降低,非毛管孔隙度显著增加,能有效抑制土壤盐分表聚,使作物主要根系活动层保持较低盐分水平而不影响作物正常生长。利用咸淡水轮灌压盐、秸秆还田抑盐、雨季降水淋盐综合措施,能使土壤盐分保持周年平衡,保证了微咸水补灌的安全高效。

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。

微咸水入渗水量对土壤水盐运移特征的影响

通过室内3 g/L微咸水的入渗试验,分析了不同微咸水入渗水量对土壤剖面含水率、含盐量、脱盐效率和阳离子分布的影响。结果表明,利用3 g/L的微咸水进行垂直一维积水入渗,入渗水量较小时,基质势是水分运动的主要动力,入渗量继续增大时,重力势逐渐取代基质势成为水分运动的主要动力;采用3 g/L的微咸水入渗,可以使上层土壤脱盐,但使湿润锋处的含盐量急剧增加且达到最大值;湿润锋处含盐量与入渗水量符合指数函数关系,主根区的脱盐效率随着累积入渗量的增加而减小。在利用微咸水进行农田灌溉时,一方面要考虑盐分的淋洗效果,另一方面要兼顾脱盐效率,才能使土壤可持续利用。

不同因子对玛纳斯河流域农田土壤盐分的影响

选取玛纳斯河流域内玛纳斯灌区和莫索湾灌区为研究区．利用遥感影像和GPS定位技术布设土壤盐分采样点，研究分析土壤质地、作物类型及地形因子对农田土壤盐分的影响。结果表明，研究区农田表层土壤（0～20cm层、20～40cm层）的盐分含量大小为：粘壤土〉粉壤土〉砂壤土；不同作物种植条件下农田土壤盐分状况表现为：棉花地〉葡萄地〉玉米地；不同地形部位农田土壤盐分含量表现为：冲积洪积扇下部〉冲积洪积扇中部〉沙漠边缘〉冲积洪积扇上部，各地形部位农田土壤盐渍化程度均表现为轻度盐渍化；不同海拔农田土壤盐分状况表现为：400500m〉500～700m〉400m以下，土壤盐分含量随着海拔的升高呈先增加后降低的趋势。

农田耕作与土壤盐分的变化

雷玉平,田魁祥,孙景玉,山崎 素直,但野 利秋:农田耕作与土壤盐分的变化,《生态农业研究》,3(3)1995:71—74 采用原状土隔离池进行了盐分运移的定位试验。结果表明:含盐量0.11—0.28％的轻盐渍化或脱盐潮土处在不断脱盐过程中,平均年脱盐速率为0.0125％;小麦种植期,土壤处于返盐过程,盐分在上层积累;夏玉米种植期,土壤处于脱盐过程;盐分运动是一个盐离子的层次间传递过程,不同盐离子传递的强度不同,以氯根和钠离子变动最大,而硫酸根和钙离子变幅较小,碳酸根较稳定。

内蒙古河套灌区典型耕、荒地水盐动态分析

为了探究河套灌区在实施节水灌溉下的水盐平衡机制,在河套灌区永济灌域选择1个典型研究区,通过观测耕地和盐荒地土壤含水率及含盐量、地下水位埋深及矿化度,分析耕、荒地水盐动态规律及其主要影响因素,探讨盐荒地对耕地的“旱排”作用。结果表明:在灌溉和降雨的影响下,耕地土壤含水率比盐荒地土壤含水率变化更剧烈,耕地土壤含水率的主要影响因素是灌溉及降雨、作物生长、地下水位埋深和土壤质地,盐荒地土壤含水率的主要影响因素是耕地灌溉和地下水位埋深;耕地土壤含盐量在3.5 g·kg^(-1)以下,为轻度盐碱化土壤,盐荒地土壤含盐量较高,其中心区域的土壤含盐量在4.0~10.0 g·kg^(-1),为重度盐碱化土壤,耕地土壤含盐量的主要影响因素是灌溉和作物生长,盐荒地土壤含盐量的主要影响因素是地形地貌和地下水位埋深;盐荒地地下水位埋深低于耕地地下水位埋深,耕地地下水矿化度在3.0 g·L^(-1)以下,为微咸水,盐荒地中心区域地下水矿化度平均在8.5 g·L^(-1)左右,为重度咸水。在无地表排水措施条件下,分布于耕地之间的盐荒地是耕地水盐的排泄区域,为河套灌区“旱排盐”聚集的主要场地。

马铃薯—大白菜双季栽培体系中大白菜氮肥施用量对其产量、氮肥利用、硝酸盐累积的影响

在内蒙古河套灌区建立的马铃薯—大白菜双季栽培体系下通过大白菜茬口5水平氮肥施用量田间试验,研究了不同施氮量对大白菜产量、氮肥利用率、大白菜硝酸盐含量、土壤硝态氮累积的影响。结果表明:双季栽培体系下,大白菜产量,体系净收益随施氮量的增加而增加,但当复种茬口施氮量≥120kg·hm-2时,大白菜产量、体系净收益不再随施氮量的增加而显著增加;总施氮量225～405kg·hm-2范围内双季栽培体系氮素累积、氮肥利用率比传统马铃薯单季露地栽培显著提高;大白菜硝酸盐含量、收获后0～160cm土壤硝态氮累积量随复种茬口施氮量的增加而增加,当复种茬口施氮量≥120kg·hm-2时,大白菜硝酸盐达到高度累积,0～160cm土壤硝态氮累积量≥162kg·hm-2,在秋浇水时加剧了地下水污染的风险。合理控制氮肥施用量是降低地下水污染风险、降低大白菜硝酸盐含量和提高经济净收益的有效平衡途径。

新疆阿克苏盐化潮土盐分特征及利用中存在的问题

新疆阿克苏地区盐化潮土盐分组成为硫酸钙类型。具有面积大．连片分布的特点。虽然盐分具有一定的表聚性，但表聚程度较弱。从盐化潮土在阿克苏地区的分布，盐分在土壤剖面的分布以及塔里木河流域水资源合理利用的角度而言，当地通过种稻洗盐改良盐化潮土的作法是不合理的。改良盐化潮土的根本途径应当是加强灌溉管理，完善排水系统。

不同矿化度微咸水灌溉冬小麦对下季作物产量和周年土壤盐分平衡的影响

冬小麦夏玉米一年两熟是环渤海低平原主要粮食作物种植模式,该区淡水资源匮乏,但浅层微咸水相对丰富,在降水较少的冬小麦生长季,适当利用微咸水代替淡水灌溉对维持冬小麦稳产高产有重要作用。冬小麦季实施微咸水灌溉后土壤盐分累积如何影响下季作物夏玉米生长以及对土壤周年盐分平衡影响,是微咸水能否长期安全利用的关键。为探究上述问题,于2015—2019年连续4年在环渤海低平原中国科学院南皮生态农业试验站进行冬小麦季不同矿化度微咸水灌溉定点试验,共设置含盐量为1 g·L^(-1)淡水(F)、3 g·L^(-1)微咸水(S3)、4 g·L^(-1)微咸水(S4)、5 g·L^(-1)微咸水(S5)4个梯度,在拔节期灌水1次,灌水量均为70 mm;另以生育期不灌水作为对照(旱作,CK)。结果表明,不同矿化度微咸水灌溉处理间冬小麦产量没有显著差异,但平均比CK显著增产31.6%。同时,冬小麦生长季微咸水灌溉均增加了收获时1 m以上土层的含盐量,并随灌溉水含盐量增加而增加;对1 m以下土层含盐量影响不明显。夏玉米播种时灌溉70 mm淡水不仅解决了土壤墒情不足问题,并可使0~20 cm土层盐分控制在1 g·kg~(-1)以下,保证夏玉米出苗和群体建立,对夏玉米产量没有显著影响。经过夏季降雨的淋洗,S3、S4和S5处理0~40cm土层含盐量降低幅度超过30%,深层土壤含盐量变化不明显,1m以上土层可以实现周年盐分平衡。本研究表明冬小麦-夏玉米一年两季种植,冬小麦耐盐能力较强的特征使其生育期可以通过不大于5g·L^(-1)的微咸水灌溉维持稳产,在保证夏玉米出苗水进行灌溉的条件下,夏玉米季通过雨季降水淋盐维持0~1m主要根层土壤不发生明显积盐过程,可实现长期微咸水灌溉下土壤和作物安全。

大田作物在不同盐碱地的饲料价值评价

我国盐碱地分布广、面积大。在盐碱地选种有饲料价值的作物,实现种养循环,对推动我国草食畜牧业的发展及盐碱地改良具有重要意义。本研究分别在天津滨海盐碱地(NaCl型)和新疆西北内陆盐碱地(Na_(2)SO_(4)-NaHCO_(3)型)选取盐碱度差异大的地块,种植具有饲料价值的玉米、高粱、小麦、谷子、大豆、油菜等大田作物,测定生物学产量、植株粗蛋白含量、钠离子、钾离子含量等指标。结果表明,在NaCl型和Na_(2)SO_(4)-NaHCO_(3)型盐碱地,当其含盐量分别低于1.82 g kg^(–1)和2.00 g kg^(–1)时,各作物生物学及蛋白质产量均与常规耕地接近,可作为饲料生产基地加以利用;当Na_(2)SO_(4)-NaHCO_(3)型盐碱地含盐量达2.49 g kg^(–1)时,油菜生物学及蛋白质产量均显著高于其他作物,因此可种植油菜作饲料开发利用;当NaCl型和Na_(2)SO_(4)-NaHCO_(3)型盐碱地含盐量分别达3.63 g kg^(–1)和4.42 g kg^(–1)时,各作物生物学及蛋白质产量均低于常规耕地的51.72%,利用价值低,建议改良后利用。在两试验点的不同地块,油菜对土壤Na^(+)的富集量均显著高于其他作物(P<0.05),同时也显著降低了土壤全盐量和Na^(+)含量。本试验中,在含盐量分别为1.82、2.00、2.49 g kg^(–1)的地块中,油菜富集Na^(+)效果最为明显,油菜对土壤Na^(+)的富集量分别为39.45、102.24、57.19 kg hm^(-2),分别占0~20 cm耕层土壤Na^(+)的13.02%、15.99%、8.94%,盐碱地改良效果显著。上述结果为利用我国盐碱地进行草食饲料原料生产,促进草食畜牧业发展及盐碱地改良提供了参考。

贵州省水城县耕地土壤硒元素地球化学特征及富硒农业应用

基于贵州省水城县耕地质量地球化学调查评价项目,研究分析了土壤中硒含量分布特征及其与成土母质、土壤类型、土地利用现状以及农作物含量之间的关系。结果表明:研究区土壤硒含量均值为0.63 mg/kg,耕地土壤硒含量以二级为主,面积占65.19%,富硒耕地占88.35%,主要因成土母质差异,不同土壤类型对硒元素富集程度不同,不同土地利用现状土壤硒含量有差异。土壤硒含量与有机质、氮、磷、锰、钼、碘、锗、汞、镉、砷呈显著正相关,与钾、硼、氟、酸碱度呈显著负相关。大类农作物玉米具有富硒效应,安全性高。

黑龙港地区浅层地下咸水利用的研究

河北省黑龙港地区淡水资源短缺,是农业生产发展的制约因素。南皮试区(1980～1991)咸水灌溉的研究结果表明,利用2～5g/l的咸水灌溉,小麦、玉米两季亩产达到484.8～622.8kg,比不灌的旱作增产1.06～1.65倍;在汛期集中降雨淋洗的条件下,根层土壤不积盐;实行咸淡水轮灌、混灌,改善水质,增辟水源,获得作物丰产。

咸水与淡水联合运用的策略

该文在研究作物耐盐性的基础上,提出咸淡水联合运用的策略——实行咸淡水轮灌与混灌,可以减缓盐分对作物的危害,改善土壤环境,增辟灌溉水源,扩大灌溉面积,夺取农业丰收。

覆膜旱作稻田土壤有效N、P、K及盐分分层变化研究

以常规水作和裸地旱作作对照,对覆膜旱作栽培条件下稻田各土层(0～60cm)土壤有效N、P、K和盐分含量变化作了比较研究。结果表明:与常规水作相比,覆膜旱作稻田10～15cm土层的碱解氮与有效磷含量显著增加,其余差异不大。与裸地旱作相比,覆膜旱作稻田5～15cm土层的碱解氮含量及5～20cm土层的有效磷含量显著增加,其余差异不大。与常规水作和裸地旱作相比,覆膜旱作稻田土壤速效钾含量在20cm以上土层增加明显。当地下水位较高时,覆膜旱作稻田0～5cm表层土壤表现积盐,地下水位较低时表层表现脱盐。

新疆阿克苏地区种稻改良盐渍土问题

通过新疆阿克苏地区的定点观测试验，以及阿克苏地区种稻改良盐渍士对塔里木河的影响的分析，提出当地通过种稻改良盐渍土的作法是不合理的。阿克苏地区改良盐渍土的根本途径应是完善排水系统，降低地下水位。