活化铁尾砂与镁改性生物炭配施对水稻幼苗生长及盐碱土性质的影响

为探究活化的高硅型铁尾砂与镁改性生物炭配施材料对水稻幼苗生长及盐碱土壤理化性质的影响以及改善盐碱地水稻生产力的可行性,本研究应用电子扫描显微镜对生物炭材料进行形貌结构观察,应用傅里叶变换红外光谱仪对生物炭材料进行官能团表征;开展盆栽实验,探究活化铁尾砂与生物炭材料配施对水稻幼苗的形态学和生理学的影响及对盐碱土的改善效果。结果表明,相比于其他生物炭材料,活化铁尾砂-镁改性生物炭材料孔隙较大,表面更加粗糙,对于养分的吸附能力强,表面的官能团丰富。盆栽实验中活化铁尾砂-镁改性生物炭配施组中水稻幼苗株高、根长、根冠比和干质量分别较对照组提高12.61%、191.49%、42.93%和100.00%;叶片的丙二醛和活性氧含量分别降低65.76%和46.46%;过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、叶绿素和可溶性蛋白值分别升高117.35%、44.75%、55.00%和19.31%。施用活化铁尾砂-镁改性生物炭材料后,盐碱土的电导率降低,p H、总碳、总氮、土壤有效硅、总磷和总钾含量升高。研究证明活化铁尾砂-镁改性生物炭材料性能优越,并且活化铁尾砂与镁改性生物炭配施改善了盐碱土壤理化性质和养分含量,使水稻幼苗活性氧含量降低及抗氧化酶活性提升,减缓盐碱土对水稻幼苗生长的胁迫,促进盐碱土壤中水稻幼苗生理过程,增加干物质积累,可以促进盐碱地水稻幼苗生长。

不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果

为了探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果,采用盆栽试验研究了硫酸钙、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫磺对土壤全盐、pH及离子组成的影响。结果表明,改良剂的种类不同,下渗水离子含量差异较大;第一次淋洗,硫酸钙、硫酸铝、硫酸铁处理下渗水中Na^(+)和Cl-含量分别比CK高54.78%和58.25%、35.44%和39.22%、32.65%和34.82%,表明添加这3种改良剂对土壤的降盐效果较好,其中硫酸钙处理效果最好;第二次淋洗,硫酸铁、硫酸钙和硫酸铝处理的Na^(+)含量比CK高75.14%~347.76%。综合2次淋洗效果,表明硫酸钙处理对土壤中的Na^(+)淋洗效果更明显。与CK相比,各改良剂土壤pH均有不同程度的降低,pH降低2.23%~3.84%;不同改良剂对土壤离子的影响各不相同,添加改良剂各处理土壤中的Ca^(2+)和Mg^(2+)含量均高于CK。综合考虑到不同改良剂对土壤pH、Na^(+)和Cl-含量的影响,建议用硫酸铁和硫酸钙组合对滨海盐碱地进行改良。

长期膜下滴灌棉田土壤盐分演变规律

为探索棉田长期采用覆膜滴灌技术是否存在土壤积盐的问题,2009—2013年对新疆玛纳斯河灌区5块不同膜下滴灌年限盐碱地棉田土壤可溶性总盐和离子进行了连续定点监测.分析并呈现了现行灌溉制度下应用膜下滴灌技术1—16 a盐碱地棉田可溶性总盐和离子时空演变规律及盐分组成变化.结果表明:滴灌4 a内棉田属于盐土,可溶性总盐由最初的20.44 g/kg快速下降至7.98 g/kg,棉花产量及成活率快速增加.滴灌12 a以后,棉田可溶性总盐小于2.57 g/kg,棉田属于非盐化土,棉花成活率基本稳定在84.53%以上,单产超过5100 kg/hm^(2).随着滴灌年限的延长,棉田土壤中的钠吸附比(SAR)和w(Cl-/SO^(2-)_(4))(Cl-与SO^(2-)_(4)质量比的比值)逐年降低,说明现行灌溉制度下土壤碱化度逐年降低,阴、阳离子的组成也逐年发生变化,Cl-的淋洗效果优于SO^(2-)_(4).

土壤盐渍化修复技术研究进展

土壤盐渍化不但会阻碍植物根系对水分的吸收,而且严重影响植物生长发育和产量,还会导致土壤的理化性质变差。对土壤盐渍化进行有效治理及开发利用有助于提高耕后备耕地的储备量等。通过梳理近年来国内外土壤盐渍化修复技术相关研究进展,总结现有盐渍土改良技术的研究成果,并得出(1)农艺措施改良盐渍土主要研究方向是优化灌溉模式与完善灌溉技术,阻止地下水位升高,减少土壤返盐;(2)水利工程改良技术目前研究比较成熟,其主要研究方向是通过完善排水设施来降低地下水位,进而减少土壤中盐分含量,改良盐渍土;(3)物理改良技术目前研究比较成熟,研究方向是改善土壤结构、打破犁地层、提高土壤的持水性能,进而降低土壤中的含盐量;(4)化学改良技术目前主要的研究方向是将化学物质直接或间接施入盐渍土中,并测定其对于土壤理化性质的影响;(5)目前生物改良主要的研究方向是选择、培育和种植耐盐碱作物以及筛选耐盐碱促生菌,运用耐盐碱植物与耐盐碱促生菌相配合的方式改良盐渍土。目前对于盐渍土多选择两种或多种技术结合的方法进行改良,改良技术的选择还需要依据盐渍区的具体情况而综合选定。

遮荫对滨海盐碱地水盐运移及油葵生长和生理的影响

盐碱地是建设光伏的主要土地类型之一。盐碱地光伏系统中光伏组件的遮荫作用会改变局地微气候进而影响土壤水盐动态,系统内作物的生长会受到遮荫和土壤盐分的双重胁迫,阐明遮荫下盐碱地水盐动态和作物生理响应对指导盐碱地光伏农业开发利用具有重要意义。采用大田试验方法,以油葵(Helianthus annuus Linn.)为试验对象,分别设0%、30%、60%和90%遮荫水平,探究遮荫对滨海盐碱地水盐动态及油葵生长特性、光合特性、叶片解剖结构、生物量、籽粒产量及品质的影响,以揭示遮荫下滨海盐碱地水盐运移规律及作物生长和生理变化。结果表明,与无遮荫相比,遮荫能够显著增加滨海盐碱地油葵全生育期内土壤剖面含水量,降低土壤剖面含盐量。遮荫会显著降低油葵净光合速率,抑制茎粗和花盘的生长,减少籽粒粗脂肪,并提高籽粒粗蛋白。弱光下油葵自身会通过增加株高、提高光合色素含量、降低光合色素比值、提高光合酶活性、减小叶片厚度、改变碳同化产物分配方向等方式来促进光合作用。在遮荫率约为30%—60%时,能够增加18%—38%的耕作层土壤含水量,降低6%—18%的耕作层土壤含盐量,并维持15%—38%的油葵生物量和29%—55%的油葵籽粒产量。以上结果表明,遮荫能够改善滨海盐碱地水盐条件,减轻作物盐胁迫,但油葵作为喜光作物,遮荫会显著抑制其光合作用,影响籽粒产量和品质,因此,建议在光伏组件上限遮荫率约为30%—60%的盐碱地光伏系统内种植油葵,以维持油葵的籽粒产量。

土壤调理剂对滨海盐碱地土壤盐分含量及夏玉米产量的影响

研究不同类型土壤调理剂对滨海盐碱地夏玉米田0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土层土壤盐分含量、玉米根系形态和籽粒产量的影响,为滨海盐碱地区夏玉米田适宜土壤调理剂的选用提供理论依据。试验于2022—2023年夏玉米季在山东省滨州市滨海盐碱型农田进行。采用完全随机区组设计,以不施土壤调理剂为对照(CK),设置3种不同类型的土壤调理剂,分别为硅钙钾镁型调理剂(T1)、硅钙钾镁沸石型调理剂(T2)和硅钙钾镁聚丙烯酰胺(PAM)型调理剂(T3)。研究不同类型土壤调理剂对0~40 cm土层土壤盐分含量、玉米根系形态、叶面积指数、地上部干物质积累量、氮素积累量及籽粒产量的调控效应。结果表明,与CK相比,玉米拔节期(V6)T1、T3处理20~30 cm土层土壤总盐含量和Na+含量分别降低6.88%和23.00%、28.82%和17.44%,土壤HCO3–含量分别升高10.97%、5.66%;吐丝期(R1)T2处理10~40 cm土层土壤总盐含量、Na+含量分别平均降低9.07%、14.11%,土壤HCO3–含量平均升高21.35%。土壤总盐含量降低有利于根系和地上部生长。与CK相比,吐丝期T1、T2和T3处理0~40 cm土层玉米单株平均根系长度分别提高17.56%、74.83%和33.53%;T2和T3处理单株平均根系表面积分别提高33.35%和27.44%,单株平均根系干重分别提高14.58%和11.93%。与CK相比,T1、T2和T3处理显著提高了玉米的叶面积指数,植株地上部干物质积累量以及氮素积累量,最终提高了夏玉米产量。2022年T1、T2和T3处理籽粒产量分别提高3.81%、8.22%和4.72%;2023年分别提高8.08%、18.88%和15.95%。综合分析可知,本试验条件下硅钙钾镁沸石型调理剂可有效降低玉米吐丝期土壤盐分含量,减轻盐分胁迫,促进玉米根系生长和对氮素的吸收,增加地上部氮素积累量和干物质积累量,显著增加籽粒产量,是滨海盐碱地降低盐碱胁迫促进夏玉米生长的最佳土壤调理剂类型。

间作绿肥对盐碱地土壤改良及青贮玉米产量的影响

为探明间作绿肥对盐碱地土壤改良及种植作物产量的影响,本研究于2019—2021年在山西省朔州市山阴县典型中度盐碱地开展为期3年的田间定位试验。试验设5个处理:青贮玉米单作(CK)、化学改良(脱硫石膏、生物炭、复合肥)+单作(L)、化学改良+间作2行绿肥(LC1,绿肥选用毛叶苕子)、化学改良+间作3行绿肥(LC2)和化学改良+间作4行绿肥(LC3)。结果表明:与L处理相比,LC1、LC2、LC3处理土壤有机质含量提高了2.34%~4.45%、全氮含量提高了22.46%~33.80%,0~20 cm土壤pH降低了1.00%~2.27%,含盐量降低了17.43%~21.64%,玉米产量显著提高6.76%~8.54%,其中LC2处理改良效果最佳。研究表明,化学改良+间作3行绿肥并翻压还田模式能有效改良盐碱土壤,提升土壤肥力,促进作物增产,是较好的盐碱地综合改良利用技术模式。

秸秆深埋配施硫酸铝对西辽河平原地区苏打盐碱土水盐运移的影响

为探索秸秆深埋和硫酸铝改良剂配施交互作用对苏打盐碱地水盐运移的影响,在通辽市科尔沁左翼中旗开展覆膜滴灌下不同硫酸铝用量与秸秆深埋的田间试验,以甜菜为指示作物,常规处理为对照(CK),在有无秸秆深埋(A、B)的条件下分别设置4水平硫酸铝添加量(30、60、90、120 g/m^(2)),揭示硫酸铝用量、秸秆深埋与土壤含水率、盐分的相关关系,提出覆膜滴灌及秸秆深埋下适宜的硫酸铝用量。结果显示,未添加秸秆处理中B3处理0~50 cm土体平均含水率最高(23.8%),比CK高8.2%,且平均含盐量最低(1.69 g/kg),比CK低12.6%;添加秸秆处理中A3处理0~50 cm土体平均含水率最高(26.6%),比B3处理高2.8%,平均含盐量也最低(1.57 g/kg),比B3处理低19%,且平均积盐率最低,比B3处理降低7.6%;A3处理在10~20和20~30 cm处土壤含水率均显著高于B3处理(P<0.05),在0~10和20~30 cm处土壤含盐量较B3处理显著降低(P<0.05);A3处理0~30 cm各土层均有脱盐趋势,达到显著水平(P<0.05),平均脱盐率11.5%;硫酸铝和秸秆深埋交互作用与土壤含水率呈极显著正相关(0.808),与土壤含盐量呈显著负相关(-0.564)。秸秆深埋和硫酸铝改良剂综合作用可有效降低土壤pH值0.53~0.94,缓解土壤碱化度20.5%~21.9%。覆膜滴灌及秸秆深埋下硫酸铝用量在72~104 g/m^(2)为适宜当地的推荐用量。研究结果可为西辽河平原地区盐碱土壤改良提供理论依据。

脱硫石膏对碱化土改良效果及土壤有机碳的影响

以新疆碱化土为研究对象,采用土柱试验,设置5个脱硫石膏施用水平0、15、30、45、60 t·hm^(-2)(分别标记为T0、T1、T2、T3、T4),研究了不同脱硫石膏施用量对0~40 cm碱化土壤理化性质及有机碳固持的影响,以期为盐碱地合理施用脱硫石膏,实现盐碱耕地质量提升提供参考依据。结果表明:施加脱硫石膏可有效降低碱化土壤pH(4.3%~23.2%)和交换性钠离子含量(5.7%~92.6%),增加土壤有机碳含量(47.5%~72.1%),且0~20 cm土层改良效果优于20~40 cm。其中在脱硫石膏施用量为T3时,碱化土壤0~20 cm pH与交换性钠含量降低最为显著,分别降低23.2%和92.6%。与T0相比土壤有机碳含量增加了47.5%,矿物结合态有机碳(MAOC)与颗粒态有机碳(POC)含量分别增加了57.0%和13.5%,红外光谱测量结果进一步表明,添加适宜脱硫石膏,能增加碱化土壤多糖类和芳香族化合物含量。相关分析发现pH、电导率(EC)、交换性钠含量是影响土壤有机碳及组分含量的因子。综上可知,脱硫石膏可通过改良碱化土理化性质,促进脂肪族、多糖类化合物的积累,促进土壤有机碳的固持。

暗沟排盐对西辽河平原苏打盐碱荒地改良效果的研究

为探究暗沟排盐技术对西辽河平原苏打盐碱荒地改良效果的影响,在科左中旗胜利乡盐碱荒地,通过设置暗沟并应用不同的改良措施,暗沟间距分别设置5 m(L1)、10 m(L2)和15 m(L3),以及无暗沟(CK)处理,在此基础上施入脱硫石膏30 t/hm^(2),腐殖酸4.5 t/hm^(2)(F1)和9 t/hm^(2)(F2),共8个处理,对暗沟排盐工程结合化学改良措施对苏打盐碱荒地土壤的脱盐效果进行研究。研究结果表明,暗沟排盐技术对降低苏打盐碱荒地的土壤盐分有显著效果,0~40 cm深度土壤全盐量平均降低1.74 g/kg,暗沟间距越小,脱盐效果越显著。此外,施入腐殖酸对降低土壤盐碱度也有显著影响,平均降低了5.7%,其中间距5 m,施用量4.5 t/hm^(2)处理的降低幅度最大,达到了8.2%。从试验结果来看,暗沟间距10 m和施用4.5 t/hm^(2)腐殖酸的组合是最佳的改良效果。研究结果可为西辽河平原盐碱荒地的合理开发利用提供了理论依据。

沙质盐碱地不同品种水稻生长、光合、产量及品质的差异性分析

为了探究不同品种水稻在盐碱土地中的生长发育状况,以筛选出适宜当地种植的水稻品种,采用对比试验方法分析了宁粳56号、宁大6号、中科8号、宁大16号、富源4号、宁粳51号、秋优887个水稻品种在暗管排水条件下的生长、光合、产量及品质之间的差异性。结果表明:土壤pH和全盐量在水稻收获后出现明显的下降,土壤深度0~20 cm脱盐率为57.7%,土壤深度20~40 cm脱盐率为33.3%;土壤有机质、碱解氮及速效钾含量在水稻收获后出现明显的提升,宁粳56号水稻品种在沙质盐碱地具有更好的生长指标,秋优88水稻品种在沙质盐碱地具有更好的光合指标,富源4号水稻品种在沙质盐碱地具有更好的产量及品质指标。富源4号、宁粳56号、秋优88是该试验下产量较高的3个水稻品种,并且品质也达到了优质米范畴,是适宜在宁夏月牙湖沙质盐碱地种植的水稻品种。

基于知识图谱的农田土壤水盐运移研究进展

农田土壤水盐运移特征及机理分析在整个作物生长过程中具有重要作用,是灌溉决策、盐渍化治理以及作物产量提升的重要参考依据。将1973—2023年以水盐运移为主题在中国知网和Web of Science中检索到的相关文献进行统计,运用CiteSpace软件将相关文献进行可视化分析,总结了目前水盐运移相关方面的研究重点和未来发展趋势。通过对国内外近50年土壤水盐运移相关领域文献的发文量、作者和机构合作、关键词共现、聚类、突现时间线图谱等进行可视化计量分析,结果表明关于水盐运移的话题热度将持续增高;国内发文作者间相互联系较为紧密集中,水盐运移研究领域核心研究队伍逐渐扩大;国内发文机构在水盐运移研究领域具有较强影响力,其中中国科学院研究有着重大的贡献,但研究具有地域局限性;关于土壤水盐运移研究的内容主要聚焦在土壤中水盐含量变化规律和植物滴灌技术及其模拟预测。土壤水盐运移的研究对我国大面积盐碱地的治理具有重要意义,同时水盐运移在不同地域下的不同情况也将成为未来研究重点。

种植苜蓿对河北省黄骅盐碱地改良作用研究

[目的]指出在黄骅种植苜蓿对盐碱地改良的优劣势,并针对黄骅苜蓿产业发展存在的问题提出对策。[方法]对现有盐碱地苜蓿种植研究进展加以整合,结合黄骅盐碱地成因,分析种植苜蓿对盐碱地改良作用。[结果]苜蓿能够较好地适应黄骅土壤、气候特点,同时在降低盐碱地土层含盐量、增加土壤有机质含量等方面作用显著。[结论]在黄骅盐碱地种植苜蓿,是改良盐碱地较为有效的措施之一,值得大面积推广种植。

黄河三角洲盐碱地耐盐促生菌株的筛选与功能评价

通过对黄河三角洲盐碱地植物根际土壤的筛选,获得47株耐盐菌株,其中9株具有促生效果。结合产酸、耐碱、耐不同盐碱土的能力,最终获得1株耐盐菌株GJY-3。GJY-3在氯化物盐土、硫酸盐土、重碳酸盐土中的耐受程度分别为5%、5%、1%,酸碱耐受范围为3.15~10.5,无机磷溶解量为16.71 mg/L,吲哚乙酸的合成能力为31.33 mg/L,同时具备固氮、解钾功能。通过生理生化分析和16s rDNA鉴定,确定该菌株为地衣芽孢杆菌。通过盆栽试验发现:GJY-3在氯化钠盐碱土的促生效果优于硫酸钠盐碱土的;小白菜产量以及土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别增加17.54%、91.59%、32.24%、5.11%。试验结果表明,GJY-3可用作盐碱地土壤改良菌株。

模拟灌溉对滨海盐碱地土壤盐分及养分迁移的影响

通过模拟盐碱农田灌溉洗盐过程,研究不同灌溉水量对土壤盐碱的改良效果和氮磷养分迁移规律的影响。试验采用室内土柱模拟的方法,设置200 mm(S1)、300 mm(S2)、400 mm(S3)3种不同灌水量,模拟了盐碱农田种植过程中的一次性大定额灌溉洗盐,并分析不同灌水量情况下土壤盐分和养分的迁移规律。试验结果显示:不同灌水量处理进行灌水淋溶后,土壤中的盐分、全氮、有效磷、硝态氮及铵态氮含量均明显降低,且在灌溉后这种降低的分布规律相似。3种灌水处理中,盐分和氮磷养分的溶脱率整体表现为S3>S2>S1。底层土壤中的S1和S2处理都会导致氮磷养分截留积累,而随着灌水量的增加氮磷养分截留积累的土层深度也会逐渐加深,但在高灌水量的S3处理中,整个土层中均发生了氮磷养分淋溶现象。在3种灌水量处理中的土壤淋溶液中,其氮磷浓度在整个淋溶周期中的变化规律表现为先增加后减小;在整个淋溶过程中,S3处理的淋溶液中全氮含量和全磷含量明显高于S2、S1灌水处理(p<0.05)。相关性分析显示,土壤盐分的迁移量与氮磷养分的迁移量呈显著正相关关系(p<0.05),不同氮磷养分之间的迁移量也均呈现出显著性关系(p<0.05)。灌溉对土壤表层的盐分和养分的影响最大,在3种灌水量处理中,300 mm灌水量可以有效降低土壤表层盐分,且减少氮磷流失的风险,为试验中盐碱农田灌溉较为适宜的水量。

灌溉量和垄高对次生盐渍地玉米土壤水盐运移变化及产量的影响

为探究宁夏扬黄灌区因多年地面灌溉引起的地下水位上升、次生盐渍化突显等难题,本试验以宁夏红寺堡移民区为研究点,选定典型试验区域开展定位试验监测,设置高效滴灌下不同灌溉量(2160、2700 m^(3)·hm^(-2)和3240 m^(3)·hm^(-2))和起垄高度(20、30 cm和40 cm)2个因素3个水平,通过大田试验研究不同组合处理下的次生盐渍地水盐运移变化规律以及其对玉米生长指标、产量和水分利用效率的影响。结果表明,灌水定额一定时,随垄高增加,0~60 cm土层含水率逐渐降低;相同垄高下,随灌水定额增大,各土层含水率逐渐增加,并且深土层明显高于浅土层。垄作滴灌可以有效降低垄上土壤盐分含量,而各处理土壤深层均不同程度积盐,其中T9处理(3240 m^(3)·hm^(-2)和40 cm组合)40~60 cm土层积盐最明显。T6处理(2700 m^(3)·hm^(-2)和40 cm组合)各项生长指标及产量均优于其他各处理,产量达6597.15 kg·hm^(-2),T5(2700 m^(3)·hm^(-2)和30 cm组合)水分利用效率最高,达到1.53 kg·m-3。通过回归分析发现,玉米产量最大值时和水分利用效率(WUE)最大值时的灌水量和垄高值不同,进一步利用空间分析方法得出,灌水量2685~2730 m^(3)·hm^(-2)和垄高36~39 cm时,玉米产量、WUE均达最大值的90%以上。

复合改良剂作用下宁夏引黄灌区低洼农田盐渍化土壤改良效果研究

宁夏引黄灌区低洼地区地下水位较高,导致土壤出现严重盐渍化现象,而添加土壤改良剂是解决土壤盐渍化问题的一种有效途径。为研究不同改良剂对宁夏引黄灌区低洼区域盐渍化土壤改良效果,在位于银北地区南梁农场的一块地势低洼的盐渍化耕地,选用不同改良剂进行改良试验。设置对照组、单一施用糠醛渣、单一施用脱硫石膏、复合施用糠醛渣+脱硫石膏及不同用量,共10个处理组,将研究区域分成若干小区,每个小区施用不同处理组改良剂,并种植油葵作物,比较分析不同处理组下油葵生长指标和产量及油葵收获后土壤全盐量、各盐分离子、pH,探究该区域盐渍化土壤的最优改良方案。结果表明,在表层土壤,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂后全盐量下降较为明显,低、中、高3种不同施用量下与对照组相比盐分含量降低了10.44%、10.14%、0.88%,单一施加脱硫石膏和糠醛渣一种改良剂盐分降低不明显。总体而言,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂对降低土壤全盐量、钠吸附比和提高作物产量效果较为显著,糠醛渣与脱硫石膏的最佳配合比为7:3,最佳施用量为17960 kg/hm^(2)。

星星草(Puccinellia tenuiflora)人工草地氮素积累对松嫩盐碱草地植被演替的影响

通过对星星草(Puccinellia tenuiflora)生长不同年数盐碱土壤氮素营养状况的比较,研究氮素积累作用的机理,并探讨其在植被演替中的可能作用。结果表明:在一维生态位空间(土壤氮含量)星星草和羊草(Leymus chinense)之间具有较小的生态位分离值和较大的生态位重叠值,表明羊草对土壤高含氮量具有较强的竞争能力。这些也许是羊草以及其他植物在星星草生长一定年数后能够侵入碱斑土壤的机制。星星草作为盐碱土壤改良和植被恢复的先锋植物,它的生长增强了盐碱草地土壤氮素的矿质化作用和生物固氮强度,并减弱了氮素随地表径流的损失。最终促进了盐碱草地的氮素沉积,达到了适合于其它物种(如羊草)生长的水平,从而使碱斑植被得以恢复。

河套灌区不同覆膜方式膜下滴灌土壤盐分运移研究

随着灌溉面积的增加和引黄水量的减少,河套灌区土壤盐渍化和水资源紧缺的问题日益突出,为保持农田水土环境的良性发展,以内蒙古河套灌区曙光试验站为研究对象,开展不同覆膜方式膜下滴灌土壤水盐运移规律研究。试验设置全膜覆盖(PQ)和半膜覆盖(PB)2个处理,采用5TE土壤水盐监测探头测定剖面土壤含水率和电导率。结果表明:膜下滴灌过程中剖面土壤盐分发生再分布,滴头下方30cm附近形成主要脱盐区,盐分逐渐向湿润区外缘积聚。半膜覆盖处理土壤盐分在膜间表层聚集,全膜覆盖处理保水抑蒸效果明显,起到了较好的压盐效果。表层土壤电导率值具有距滴头水平位移50cm>20cm>0cm的特点,膜间电导率值波动较大。不同水平位置处土壤电导率曲线变化规律相同,随土层深度增加振幅变小。全生育期内0—70cm深度土层不同覆盖方式均起到了一定的脱盐效果,半膜覆盖2个生长季内盐分变化(SA)分别为4.71mg/hm^2和9.24mg/hm^2,全膜覆盖处理SA分别为12.22mg/hm^2和21.55mg/hm^2。全膜覆盖处理可以有效抑制土壤水分蒸发,减弱盐分随水向上运动趋势,创造适宜作物生长的淡盐环境。可为河套灌区膜下滴灌种植模式下田间水盐管理提供理论依据。

膜下滴灌系统不同应用年限棉田根区盐分变化及适耕性

盐碱地长期膜下滴灌作物根区土壤盐分是否累积及适宜耕作问题引起很多学者关注和思考,并成为制约干旱区农业生产、影响绿洲生态稳定和膜下滴灌可持续应用的重要因素。该文通过对新疆典型灌区5块不同膜下滴灌应用年限农田进行连续4a的定点监测,尝试揭示长期膜下滴灌农田根区土壤盐分演变趋势。结果表明,在现行灌溉制度条件下,新疆干旱区绿洲膜下滴灌棉田0～60 cm膜内根区盐分随滴灌年限呈降低趋势,在滴灌1～4年根区总盐变化幅度及降低幅度均较大,滴灌5～7a盐分继续小幅降低,根区平均含盐量均低于5 g/kg,棉花根系生境合适,基本满足耕种条件,棉苗存活率在60%以上,产量在5 250 kg/hm2以上;滴灌8～15 a盐分趋于稳定,根区平均含盐量均低于3 g/kg,且Cl-含量低于0.12 g/kg时,棉花成活率及产量较高且稳定,棉苗存活率在90%以上,产量在6000 kg/hm2以上,根区土壤盐分中Na+与Cl-随滴灌年限降低趋势明显。当地的灌溉制度是造成根区盐分降低的主要原因,坚持现行的灌水制度有利于膜下滴灌长期可持续应用,但应适当减少花铃后期及吐絮期的灌水定额以节约水资源。