复合隔层对河套灌区盐碱土水盐运移的影响

河套灌区盐渍农田分布广、肥力质量差、生产力水平低,严重威胁粮食安全。为研究秸秆–保水剂复合隔层对河套灌区盐碱土的控盐及节水效果,通过室内土柱模拟试验,设置常规灌溉水量(10 L)和节水20%灌溉水量(8 L)2种灌溉水量下的2种隔层(秸秆隔层和复合隔层)以及对照组处理,对比研究了复合隔层与秸秆隔层在节水条件下对土壤水分入渗过程、蒸发过程以及盐分变化规律的影响。研究结果表明:入渗过程中,两种隔层均能延缓水分入渗,提高淋盐效果,相比秸秆隔层,复合隔层处理水分入渗时间延缓14.47%,对0~40 cm土层淋盐效果提升34.86%。蒸发过程中,复合隔层能够通过内部保水剂缓慢释水,对20~40 cm土层补水,其20~40 cm土层含水率较秸秆隔层提升10.90%~90.61%。节水20%的条件下,复合隔层处理在0~40 cm土层的灌溉淋盐效果及蒸发过程中的保水抑盐效果优于未进行节水处理的对照组。综合来看,秸秆–保水剂形成的复合隔层其淋盐效果、保水抑盐效果均优于秸秆隔层,在节水条件下仍具有较好的保水控盐效果。本研究可为河套灌区节水型盐碱障碍消减研究提供依据和参考。

灌溉水盐度对玉米出苗、产量、品质及土壤盐分动态的影响

为探究适宜于我国北方干旱半干旱农业区玉米正常出苗、籽粒高产优质、土壤积盐有限的灌溉水盐分浓度,在内蒙古河套灌区开展了为期2年的膜下滴灌玉米大田试验。设置5个灌溉水盐度水平(1、2、3、4、5 g/L),在土壤基质势下限-20 kPa和灌水定额22.5 mm/次条件下,玉米耗水量、植株干物质量和籽粒产量均与灌溉水盐度呈显著二次函数关系(R^(2)>0.84),当灌溉水盐度为2 g/L时植株干物质量和籽粒产量达到极大值,当灌溉水盐度超过3 g/L时,含盐水灌溉对玉米出苗、植株干物质积累和籽粒产量均产生不利影响。灌溉水盐度在1~5 g/L范围内每增加1 g/L,膜下滴灌玉米对应水分利用效率下降0.29 kg/m~3;籽粒蛋白质含量随灌溉水盐度增加而增加,籽粒淀粉含量随灌溉水盐度增加而降低。此外,当灌溉水盐度高于3 g/L时,膜下滴灌对应土壤盐分等值线垂直半径和水平半径均随灌溉水盐度的增加而减小。基于玉米生育期内籽粒高产优质、减少土壤积盐的目标,在试验设计条件下,推荐河套灌区膜下滴灌玉米的灌溉水盐度上限为3 g/L。

春汇/夏浇灌溉制度对盐碱土壤水盐运移及向日葵水分利用的影响

【目的】确定河套灌区向日葵适宜的节水控盐春汇—夏浇灌溉制度,提高灌区农业灌溉水资源利用效率。【方法】设置非生育期畦灌(春汇S,灌溉定额135、95mm)和作物生育期滴灌(夏浇W,灌溉定额135、100、68 mm)田间小区试验,研究了不同春汇/夏浇条件下的向日葵农田土壤水盐分布规律、盐分淋洗效果、作物生长特征及水分利用效率。【结果】S135W135处理下的整个生育期内平均土壤含水率较高,为17.10%,为饱和含水率的75.53%;S95W135处理下的土壤含水率变异系数最小,为22.40%。S135、S95处理下的土壤脱盐率分别介于50.50%~32.64%、38.87%~21.87%,春汇后S135和S95处理下的0~80 cm土层的土壤盐分量无显著差异;S135W100、S95W135处理下的灌溉水淋洗深度较高,脱盐效果较好,土壤脱盐率均显著高于除S135W135处理以外的其他处理,0~80 cm土层脱盐率为40.77%和33.37%,较S135W135处理分别提高68.39%、37.86%。S95W135、S135W100处理下的地上部干物质量显著大于其他处理,相比S135W135处理增加10.55%和9.94%。S135W100处理的作物水分利用效率最高(21.59%),较S135W135处理显著增加13.03%。【结论】常规春汇水量减少30%(95mm)与夏浇滴灌(135 mm)是河套灌区向日葵农田适宜的灌溉制度。

灌溉与冻结交互作用对不同类型土地盐分迁移分配影响

为探讨灌溉与冻结过程中灌区不同类型土地盐分迁移的分异特征,以河套灌区典型试验区内3个代表不同土地类型的试验点为研究对象,采用统计学方法和水盐平衡原理,结合田间连续监测试验,分析了不同时期土壤盐分迁移特征。结果表明:整个试验期非耕地积盐现象明显,尤其是浅表层土壤(0~30 cm)单位面积储盐量平均增加了806.4 g/m^(2),而耕地则减少了49.7 g/m^(2)。受灌溉淋洗和冻结作用的影响,在监测期内耕地与非耕地呈现不一致的盐分迁移规律,秋浇期非耕地土壤盐分向上迁移,导致70 cm以上土层处于积盐状态,而耕地土壤盐分向下迁移,各层均处于脱盐状态;冻结期通常耕地与非耕地的土壤盐分均向上迁移,但在距离排水渠道较近的情况下盐分从浅层土壤向深层土壤运移。该研究结果可为河套灌区秋浇工作的有效开展和排水脱盐的合理规划提供理论依据。

覆膜类型对春玉米农田盐热变化及产量的影响

明晰不同覆膜类型的田间应用效果,对推广绿色高效覆盖技术具有重要科学意义.以河套灌区地面灌溉春玉米为研究对象,定量分析了不覆膜(CK)、普通聚乙烯地膜(PE)、高强度可回收地膜(HS)和生物可降解地膜(BP)等4个覆膜类型对春玉米全生育期农田土壤温度、盐分运移,以及玉米生长、产量、水分利用效率(WUE)的影响.研究结果表明,在播种后60 d处理PE,HS,BP相比CK,主根区(0~40 cm)的有效积温分别提高64.1,61.4,52.5℃.覆膜抑制了盐分上移和表聚现象的发生,在10 cm土层,较处理CK降低的土壤盐分其质量分数分别为45.0%(HS),37.0%(BP),17.9%(PE).覆膜措施可以加快玉米生长发育的进程和提高春玉米生育前期地上干物质量.与CK相比,处理PE,HS,BP的产量和WUE分别显著提高了12.8%,10.3%,14.3%和12.8%,4.8%,17.0%(P<0.05).春玉米产量与全生育期10 cm土层土壤有效积温(R^(2)=0.758 18)和收获时地上干物质积累量(R^(2)=0.510 86)均呈显著正相关关系.高强度地膜和生物可降解地膜均有显著的增温压盐和提高作物产量等应用效果,可在河套灌区实际生产中推广应用.

宁夏青铜峡灌区冬灌对冻融期土壤水热盐分布及作物生长影响

[目的]研究冬灌和冻融条件下土壤水热盐的再分布规律及其对作物生长的影响,为防治土壤盐渍化和保障粮食安全提供科学依据。[方法]基于宁夏青铜峡灌区2018年10月25日至2020年10月3日试验田实测气象、土壤理化指标和作物生长数据,采用统计分析及可视化方法对冬灌与非冬灌区农田水热盐的运移规律及作物生长情况进行对比分析。[结果]青铜峡灌区土壤温度变化滞后于气温变化,土壤浅表层温度受气温变化影响更显著。土壤从表面开始逐渐向下冻结,冻结深度随着气温的降低不断加深,消融期土壤冻结层从表层和底部同时进行消融,整个土壤冻融期共历时98 d。农田灌溉后含水率显著增高,冻结期灌溉降低各土层土壤温度0.1~1.1℃。冬灌农田不同深度土层土壤温度变化趋势和含水率变化特征与非冬灌区农田基本一致。冬灌后各土层盐分含量均下降,其中0—30 cm土层土壤盐分显著下降,但冻融期后冬灌农田土壤出现返盐现象。冬灌农田相较于非冬灌农田,小麦植株较高,玉米生长发育速度较快,小麦增产20.64%,玉米增产4.20%。[结论]青铜峡灌区冬灌明显改变了土壤水热盐的分布规律,可以有效降低土壤盐分,促进作物生长和增产,特别是明显提高小麦产量。

基于SWAP模型的河套灌区向日葵农田土壤水盐通量模拟

为了探究河套灌区节水实施现状条件下农田土壤水盐动态变化规律,利用向日葵田间试验观测资料,对SWAP模型进行参数率定和验证,并利用该模型模拟向日葵生长条件下0~100 cm土层土壤水盐通量及水盐平衡状况。研究结果表明:在灌溉阶段,向日葵根系层土壤水分主要向下渗漏,水分通量和盐分通量为负,土壤盐分被淋洗;在非灌溉阶段,地下水向上补给向日葵根系层土壤,水分通量和盐分通量为正,根系层土壤积盐。2019、2020年模拟期间水分通量累计量分别为52.5、60.6 mm,盐分通量累计量分别为-4.5、-4.9 mg/cm^(2),0~100 cm土层土壤盐分通量分别增加了7.5、7.1 mg/cm^(2)。向日葵现状灌溉条件下0~100 cm土层土壤积盐,可能产生土壤次生盐碱化的风险,向日葵生育期结束后需要进行秋浇淋洗盐分来保证下一年度向日葵的正常生长。

内蒙古义长灌域土壤盐分变化特征分析

土壤盐渍化是影响作物产量与制约农业发展的重要因素.本文根据义长灌域2012年5-12月份的野外实测资料,分析了试验区土壤含盐量在垂向剖面上的分布特征和变化规律;研究了地下水埋深和矿化度季节性变化规律及其对土壤盐分运移的影响.研究结果表明:强烈的蒸发促进盐分向土表运移,随土层深度的增加,土壤含盐量呈降低趋势;土壤积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期相对应;地下水埋深受灌排系统影响较大,作物生育期内地下水矿化度无较大波动;由于土壤盐分运移受多种因素影响,在野外试验条件下,单一因素如地下水埋深或地下水矿化度与土壤盐分运移的关系不显著.研究结果可为义长灌域土壤盐渍化防治与水土利用提供理论依据.

盐渍化灌区水盐田间尺度时空分布及关联分析

【目的】分析干旱盐渍化灌区非饱和一饱和带水盐的时空分布特征及其内部关联度，为内蒙古河套灌区盐渍化防治提供理论依据。【方法】运用经典统计学和地质统计学方法，分析了内蒙古河套灌区隆胜试验示范区作物播种前、生育期、收割后土壤水盐的时空变异特征，并利用灰色关联分析对不同地下水埋深条件下的土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度进行了交叉综合排序。【结果】内蒙古河套灌区隆胜试验示范区在播种前、生育期、收割后的土壤含水量和地下水埋深均呈中度偏弱变异性，而表层（0～40cm）土壤含盐量和地下水矿化度均呈中度偏强变异性。表层土壤含水量、含盐量均表现出北高南低的空间分布趋势，地下水埋深呈北浅南深趋势，地下水矿化度分布为西北高东南低。对不同地下水埋深条件下的水盐因子进行关联度分析发现，当地下水埋深年均值为1．5m时，对地下水埋深关联度最大的因子为土壤含水量（关联度为0．7261），土壤含水量、土壤含盐量和地下水矿化度均以地下水埋深为最大关联因子（关联度依次为0．7240，0．6832，0．6432）；在地下水埋深年均值为2．0m条件下，各因素间灰色关联度达到相对平衡状态；当地下水埋深年均值为2．5m时，土壤含盐量与土壤含水量、地下水埋深与地下水矿化度互为关联度最大的因子。【结论】建议采取合理措施降低研究区北部地下水埋深，防止区域土壤盐渍化加剧。

盐法考成与盐区边界之关系研究——以康熙初年江西吉安府“改粤入淮”事件为例

该文分析康熙初年江西吉安府从两广盐区改划到两淮盐区的历史过程, 结合市场与行政双重因素, 说明力主吉安划归两淮盐区的官员们所声称的“引壅课绌”只是堂而皇之的理由, 盐法考成才是真正促成此事的深层原因, 从而从一个侧面揭示出传统经济的运行机制。

江苏省海涂果树发展区划雏议

以江苏省沿海滩涂地区农业气候、土地资源和果树树种生物学特性为依据，提出其果树发展区划为：１．渠北果树经济栽培区；２．盐东与通北耐盐果树经济栽培区；３．南通庭院型与林网型果树经济栽培区。并以作者对果树树种耐盐力筛选试验结果为依据，制定江苏海涂各区的果树树种布局。

河套灌区玉米耐盐性分析及生态适宜区划分

为了探讨河套灌区盐碱地玉米对根区土壤盐分的生态适应性,本文基于田间定位观测,运用非线性最小二乘数值逼近法建立玉米耐盐函数模型;同时根据耐盐性分析,提出玉米在该灌区不同生态适宜区的划分标准。结果表明,盐碱地地膜覆盖在生产上有较好的控盐效果,可以使玉米苗期0～10、0～20和0～40cm土壤盐分分别降低61.2%、53.8%、41.3%,能够增强玉米对盐碱地的生态适应性;分段式耐盐函数模型和S型耐盐函数模型均能较好地反应玉米相对产量对浅层土壤盐分变化的响应关系;浅层0～40cm土壤盐分作为玉米根层盐分来分析玉米的耐盐性最具代表性,其对应中玉9号玉米的耐盐指数为6.583;根据耐盐性分析,将区域耕地划分为玉米最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,对应玉米苗期0～20cm膜外土壤盐分分别为低于1.178、1.178～2.036、2.036～3.465和高于3.465g/kg。本研究将为当地玉米种植合理布局、高效生产提供理论指导。

小麦/玉米间作畦沟分灌土壤盐分迁移特征

针对内蒙古河套灌区小麦/玉米间作常规灌溉模式下农田灌溉水浪费严重、土壤盐碱化日益加剧等农业生产现状,结合垄作沟灌技术,在灌区开展小麦/玉米间作畦沟分灌,并对畦灌和畦沟分灌两种灌水模式下间作群体作物根系区土壤垂向剖面内盐分的动态平衡进行了对比分析。结果表明:间作群体整个生育期,经历多次灌溉后,并未将土壤盐分有效排除农田,反而在灌溉及矿质化地下水补给作用下表现为积盐态势,将灌溉水及矿质化地下水携带的盐分聚集在根区土壤中,畦灌和沟灌玉米田单位面积土体储盐量平均增加211.08 g/m^2,300.34 g/m^2,差异显著。常规畦灌小麦田和畦沟分灌小麦田储盐量分别增加202.91 g/m^2,200.43 g/m^2,差异性不显著。畦灌和沟灌玉米土壤储盐量变化分别以0—60 cm和20—60 cm最大,且沟灌玉米整个生育期耕层0—20 cm土壤处于积盐状态,小麦各土层储盐量变化则以0—40 cm最大。研究结果可为畦沟分灌技术在河套灌区的推广应用提供技术支撑。

秋浇条件下季节性冻融土壤盐分运动规律

针对内蒙古河套灌区春季地表反盐的问题,采用田间试验的的方法对秋浇条件下季节性冻融土壤的盐分运动规律进行了分析。结果表明,秋浇在短期内只是将上层土壤盐分淋洗至下层,冻结初期才是盐分从田间排走的主要时期;在冻结和排水的共同作用下,冻结期土壤盐分运动规律复杂,导致冻结层储盐总量变化不大,而主要的返盐过程则发生在消融期。在经历整个试验期后,0～100cm和0～150cm土壤储盐量均有不同程度增加,说明秋浇并没有完全达到淋洗盐分的目的。另外,良好的排水条件在一定程度上抑制了盐分的向上累积,这一点在冻结期表现最为显著。

湖北省应城市盐化工业区生态地球化学研究

本文对湖北省应城市盐化工业区进行了生态地球化学研究以及矿山生态地球化学预警、预测,结果表明:在采卤区主要是土壤盐化,Cl在黄棕壤地区往土壤深部富集,在底土层达到最高;开采区已形成重度盐化土壤区6.5 km2、盐类物质重度污染水体区44.6 km2;在盐化工业区和城区除土壤盐化外,还存在Cd、Hg、Pb等重金属污染,其中在城区Cd达到中度污染;地表水污染比较严重的是氯化物、硝酸盐、硫酸盐以及As、Hg;土壤中有益养分有效P偏低,速效K、碱解N较富足,微量元素中Zn、Fe、Mn有效态富足,Cu、B缺失;As、Hg、Pb在农作物中不同部位的含量总体趋势为根>茎叶>果实;盐化企业和其他化工企业排出的废渣、废水是区内污染的主要来源,应加以重视和治理。

渭干河平原绿洲灌区合理灌排比探讨

根据灌区盐量平衡原理 ,采用实际监测资料 ,对渭干河及其所属的库车、沙雅、新和县平原绿洲灌区进行盐均衡分析 ,深入探讨了临界灌排比的影响因素及其确定方法。研究结果表明 :(1)灌排比的概念简捷明了 ,体现了干旱区水利建设、灌溉农业的特点 ,可作为衡量干旱区绿洲灌区水盐运动状况的一个指标 ,同时亦是进行灌排管理、规划设计的科学依据。 (2 )临界灌排比与灌溉引水量、排水量、河水含盐浓度、排水含盐浓度等因素有关。渭干河、库车、沙雅、新和灌区临界灌排比分别为 10 .80 ,6 .5 5 ,2 0 .0 9,2 1.48。若没有特殊的地形地貌 ,干旱区绿洲灌区临界灌排比为 2 1左右。 (3)在干旱区进行水量平衡计算 ,制定灌溉制度以及进行灌溉排水管理时 ,应保证有一定量的深层渗漏 ,便于淋洗盐分 ,同时应完善排水系统 ,使灌区在小于临界灌排比下运行。

内蒙古河套灌区节水对区域水盐平衡的影响分析

内蒙古河套灌区实施大型节水改造以来,渠系衬砌、田间节水和种植结构调整等节水措施影响了该区域原有的水盐平衡。通过比对灌区节水措施从1990年到2013年的实施历程和灌区引水量、排水量和耗水量等水盐循环要素在同时期的演进情况发现,随着节水措施的实施,多年平均引黄水量从1998年之前的49.7亿m3减少到1999—2013年的45.3亿m3;进一步分析了灌区地下水位和盐分变化情况,发现年平均地下水埋深从1990—1994年的1.70 m下降到2010—2013年的2.09 m;灌区长期处在积盐状态,但积盐量呈下降趋势。分析结果表明:节水最直接的结果是导致灌区水循环通量减少;随着节水措施的不断加强,地下水埋深不断增大;节水导致灌区引盐量减少、排盐量增加;节水对灌区生态的影响还有待进一步研究。

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。

银南灌区控制排水实施效果分析

阐述控制排水的定义、作用、适用条件和运行管理要求,以宁夏银南灌区为研究对象,对该灌区水稻田的控制排水试验资料进行分析,试验结果表明:控制排水可以较常规排水抬高地下水位1.8 cm,有效减少50%左右的总排水量和46%左右的地下排水量,在满足水盐平衡的同时,减少了硝氮的排放量,不会对环境造成危害。控制排水在许多国家的应用也取得了很好的效果,所以控制排水技术值得大面积推广。

根据排水规律计算稻田节水的潜力

针对宁夏银南灌区农业水评价中缺乏详细排水分析的不足,该文从盐分淋洗需求、灌溉-排水的转化过程以及节水的可行性等方面,对稻田的田间节水潜力进行了分析和计算,同时,该文提出由于不同形式的排水(地下、地表)在盐分淋洗上存在的根本差异,在分析流域是否存在排水过量时应该区别对待;而灌区目前存在的、相对稳定的深层地下排水提供了一定的内在淋洗能力,农沟排水只需要补充不足的部分。计算结果表明:深层排水提供的182mm淋洗水量,形成了0.16的淋洗率;与需要的临界淋洗水量343mm相比(淋洗率0.31),尚需要农沟提供161mm的排水量。灌区现状农沟排水量为445mm,可以减少284mm;加上应该削减的地表径流(309mm),田间节水潜力为593mm。对于银南灌区22333hm2的种植面积,一年可节水量为1.32亿m3。以目前灌区0.45的渠系利用率计,可减少引水2.94亿m3。