不同年限滴灌棉田土壤水盐运移规律试验研究

论文摘要

新疆农业开发和可持续发展的重大限制条件是盐碱地及耕地盐渍化。滴灌一般不会产生深层渗漏,基本不能用灌溉水淋洗盐分,盐分仅在土体中转移而无法消除。基于新疆农业的可持续发展考虑,长期采用膜下滴灌可能会存在潜在的次生盐渍化生态风险。因此,不同年限膜下滴灌水盐运移研究已成为绿洲区农业可持续发展的研究重点与热点。本文以石河子121团为例,选择了6种典型的不同年限膜下滴灌地块,进行2年的跟踪调查。通过收集播前、苗期、盛花期以及收获期田间试验资料,分析了膜下滴灌条件下田间土壤水盐运移规律；并在冬季进行大田冻融试验,研究了不同年限膜下滴灌棉田土壤水与盐分在冬季的运移规律和盐分累积状况。主要取得成果有：（1）利用RETC模型中相关公式得到了土壤水分特征曲线。（2）不同年限膜下滴灌棉田土壤含水率趋势：苗期和播前含水量居中,收获期含水量最小,盛铃期含水量最大。各年限棉田在播前、苗期、盛铃以及收获期含水率在垂直方向上总的趋势是：0-20cm深度内含水率最小,20-40cm土层含水率不断增大,到40cm处大多生育期水分含量达到最大值,40-60cm处有时含水量也很大,40-60cm处成为水分的过渡区,这是由于滴灌减少了深层渗漏的原因,而在60cm深度以下含水率随着深度的增加而减少。当受到地下水的影响时,100cm处含水率也会偶尔升高。（3）膜下滴灌在水平方向上的含水率和含盐量是一个逐渐变化的过程,滴头处各土层含水率最高,含盐量最低。水平方向的含水率从大到小是滴头处→窄行中央→膜间,而滴头处→窄行中央→膜间的含盐量逐渐增大。（4）春季在播种前因地表大量蒸发且没有灌溉,土壤呈现积盐趋势,从播种开始要对棉花进行滴水灌溉,特别是在夏季灌溉次数须增加以确保作物的正常生长。在整个棉花生育周期里棉田会不断受到滴灌水的洗淋,因此夏季成为膜下滴灌棉田洗淋盐分的季节。秋季作物进入收获期时由于气温高又没有滴灌水的洗淋,表层土壤水大量蒸发导致盐分在膜下滴灌棉田表层积聚,所以秋季是膜下滴灌棉田返盐分的季节。（5）通过连续两年的不同年限膜下滴灌棉田不同生育期不同土层含盐量的变化对比可以得到,随着种植年限的增加,不同年限膜下滴灌土壤剖面的各层盐分会逐渐平均分配到每一个土壤层中。不同年限膜下滴灌土壤剖面的平均含盐量与种植年限的关系图反映出随着种植年限的增加,土壤中含盐量呈现出：开始种植时较大,随后下降至一定程度之后再增加的趋势。（6）随着冻层的下移似冻层也会逐渐向下移,动冻结层里的盐分分布较为均匀,而冻结层以下深度的盐分变化不受季节的影响。冻结过程中多数盐分随着土壤水的冻结而留在了冻结层,说明冬季盐分处于潜伏期。冬季积雪在春天时融化,雪水对表层0-～0cm有洗淋作用,表层雪水的压盐效果明显。冻土层完全融通时,地表蒸发逐渐增强,表层0～10cmc处的土壤变得既干又硬。冬季累积于结冻层中的盐分这时随着土壤水分的蒸发在土壤表层积聚,使含盐量急剧增加,盐分主要集中于0～10cm的土层中。2001年限地块春季整个土壤剖面含盐量大于冬季冻融期含盐量,春季是土壤的积盐期。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 膜下滴灌土壤水盐运移特征研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 第2章 土壤水盐运移室内实验研究
• 2.1 土壤水盐运移基本概念
• 2.2 土壤水分运动基本理论
• 2.3 土壤盐分运动基本理论
• 2.4 室内实验测定土壤水分特征曲线
• 第3章 不同年限滴灌棉田土壤水盐运移规律研究
• 3.1 灌区概况
• 3.2 灌区基础资料
• 3.3 试验地概况
• 3.4 田间试验地的选择
• 3.5 试验方案
• 3.6 试验结果分析
• 3.7 不同年限膜下滴滋棉田土坡盐分累积特征规律研究
• 3.8 本章小结
• 第4章 冻融条件下不同年限滴灌棉田土坡水盐运移研究
• 4.1 试验田选择
• 4.2 试验方案
• 4.3 试验结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介