干旱區(qū)常年膜下滴灌棉田土壤水鹽運(yùn)移及數(shù)值模擬研究.pdf

1、1996年,膜下滴灌技術(shù)在新疆石河子墾區(qū)121團(tuán)種植棉花成功之后,膜下滴灌技術(shù)種植面積逐年增加,得到了快速的發(fā)展。但是膜下滴灌不能有效的將地表鹽分排除到農(nóng)田以外,極易使農(nóng)田發(fā)生土壤次生鹽堿化,給新疆綠洲農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)重大隱患。因此,本文選取多塊常年膜下滴灌的棉田,通過分析生育期、非生育期棉田水鹽運(yùn)移規(guī)律和不同因素對(duì)土壤水、鹽、熱運(yùn)動(dòng)的影響,總結(jié)歸納不同滴灌年限棉田鹽分的積累特征,應(yīng)用 Hydrus模型軟件模擬土壤水鹽運(yùn)移變化并進(jìn)行

2、預(yù)測(cè),為膜下滴灌棉田的可持續(xù)發(fā)展和次生鹽堿化的防治提供科學(xué)的理論和可靠的依據(jù)。
　　本文主要的研究成果如下:
　　(1)通過全年觀測(cè),低、中、高3塊鹽度棉田各層土壤水鹽分布差異較大,鹽分的積累特征如下,低鹽度棉田鹽分集中在120~150cm,在7~8月份達(dá)到最高,中鹽度棉田鹽分集中在90~120cm,在6~7月份最高,而高鹽度棉田鹽分集中在0~70cm,隨著灌水出現(xiàn)脫鹽。到了生育期末,3塊棉田土壤鹽分都明顯降低,說(shuō)明穿插灌水

3、對(duì)土壤鹽分的淋洗具有良好的效果。因此,應(yīng)依據(jù)各自棉田鹽分情況調(diào)整灌水制度。
　　(2)積雪融水明顯增加了0~50cm處土壤含水率,對(duì)土壤水分調(diào)控以及保墑?dòng)兄匾淖饔?而對(duì)鹽分影響較小,只能對(duì)土壤鹽分進(jìn)行有限的控制而不能從根本上抑制鹽分的上移。
　　(3)在凍融條件下,氣溫對(duì)土壤溫度影響,隨著土壤深度的增加而不斷減小,滯后時(shí)間不斷延長(zhǎng),土壤消融速度快于凍結(jié)速度,上層土壤消融速度快于下層。在生育期,土壤溫度與氣溫呈正比關(guān)系,影

4、響作用隨著土壤深度的增加而減弱,滯后時(shí)間隨著深度的增加而延長(zhǎng)。
　　(4)在凍融條件下,凍土水鹽運(yùn)移變化較小,基本保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),對(duì)土壤鹽分有著一定抑制作用。通過對(duì)凍融后的土壤水鹽運(yùn)移進(jìn)行分析得出,地表蒸發(fā)日益強(qiáng)烈,集鹽區(qū)的鹽分隨著水分上移,造成上層土壤鹽分增加,引發(fā)春季返鹽。
　　(5)隨著土壤溫度的升高,5~60cm處土壤含水率降低,90~150cm處土壤含水率增高,導(dǎo)致5cm和90~150cm處土壤鹽分相對(duì)增高。因此

5、,在灌溉定額不變的條件下,對(duì)不同生育階段灌水定額和灌水周期進(jìn)行調(diào)整,使作物保持良好的水鹽環(huán)境,抑制土壤鹽分的上移。
　　(6)膜下滴灌種植前6年表層土壤鹽分呈脫鹽趨勢(shì),土壤水鹽的環(huán)境相對(duì)較好,土壤鹽分被淋洗至80cm以下。膜下滴灌種植6年后,鹽分積累增加,容易造成土壤次生鹽堿化。因此,對(duì)種植年限6年的棉田應(yīng)該進(jìn)行漫灌,而對(duì)于滴灌種植年限更久的棉田,應(yīng)該縮短至4年或5年。如果沒有漫灌條件,應(yīng)在每年生育期末進(jìn)行一次穿插灌水,抑制鹽分的