棉田膜下滴灌條件下土壤水鹽分布特征試驗研究.pdf

1、膜下滴灌作為干旱半干旱地區(qū)鹽堿地或次生鹽堿地開發(fā)利用的一種新的技術(shù)，本論文針對新疆棉花膜下滴灌技術(shù)存在的科學(xué)問題和實際應(yīng)用問題，在查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)外試驗與理論分析方法，對土壤水鹽分布特征及其相關(guān)問題進(jìn)行了深入研究，得到了如下結(jié)論：
　　(1)碎石的存在增加了土壤的入滲能力，土壤累積入滲量與濕潤鋒推進(jìn)過程均隨碎石含量的增加存在先增加后減小的變化趨勢，在碎石含量為30％時達(dá)達(dá)到最大值；其推進(jìn)過程可以利用Philip一

2、維垂直入滲冪級數(shù)解前兩項進(jìn)行描述；不同碎石粒徑之間對土壤水分累積入滲量與濕潤鋒推進(jìn)過程的影響程度不如碎石含量明顯，其影響程度由大到小的順序依次為5～10mm>2～5mm>10～20mm；利用Wang(2002)提出的水平入滲法確定了Brooks-Corey模型土壤水力參數(shù)，并利用Hydrus-1D模擬分析了該方法的可行性，結(jié)果顯示該方法可以用于確定土石混合介質(zhì)的水力參數(shù)；對一維垂直代數(shù)模型在土石混合介質(zhì)的適用性進(jìn)行驗證也具有一定的可靠性

3、；從土壤鹽分淋洗效果來看，累積入滲量越大鹽分淋洗效果越好，在碎石粒徑為5～10mm時鹽分淋洗效果最好，脫鹽區(qū)系數(shù)達(dá)到0.91，脫鈉區(qū)系數(shù)達(dá)到0.64，脫鈉區(qū)系數(shù)小于脫鹽區(qū)系數(shù)，這也說明鈉離子淋洗要比總鹽分淋洗困難。
　　(2)滴灌設(shè)計濕潤寬度是確定滴頭流量大小的重要指標(biāo)，滴頭流量的增大促使水平濕潤半徑的擴(kuò)展范圍，沿毛管方向土壤含水量分布均勻度與鹽分淋洗效果是滴頭間距設(shè)計的依據(jù)，在相同的灌水量下，滴頭流量越大交匯區(qū)鹽分淋洗效果越好；

4、相同的滴頭流量，滴頭間距越小交匯區(qū)的鹽分淋洗效果越好；相同的滴頭流量與滴頭間距，灌水量越大，交匯區(qū)鹽分淋洗效果越好。
　　(3)通過分析提高鈣離子與鉀離子濃度置換吸附在土壤膠體顆粒上的鈉離子，以及強化土壤鹽分的淋洗效果，結(jié)果表明在施鈣溶度為800mg/L，以Ca-W-Ca的形式進(jìn)行改良鹽堿地的效果最好；與施鈣相比，施鉀改良鹽堿地的效果不如施鈣效果好。
　　(4)大田膜下滴灌條件下，在灌水之前由于覆膜作用，形成膜下與膜間的水勢

5、梯度，在此梯度作用下造成膜間含鹽量高于膜下，地溫低于膜下。雙管布置形式容易為作物根區(qū)創(chuàng)造適宜的水鹽環(huán)境，單管布置時外行棉花處在水鹽脅迫作用下，因此每畝棉花株數(shù)、單鈴重、產(chǎn)量均低于雙管布置。雙管布置時水分生產(chǎn)效率為1.69～1.84kg/m3，單管布置時水分生產(chǎn)效率為1.52～1.63kg/m3。棉花根系分布受覆膜與濕潤寬度的影響，由于棉花根系具有向水性與去鹽性，單管布置時，膜間含水量較低，含鹽量較高，根系分布明顯低于膜下。
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6、5)長期進(jìn)行膜下滴灌土壤鹽分會逐漸累積在土壤當(dāng)中。在生育期內(nèi)，灌水開始前土壤含鹽量最高，土壤鹽分隨灌水的進(jìn)行而得到淋洗，灌水結(jié)束后土壤開始返鹽。不同發(fā)展年限的土壤鹽分含量隨年限的增加而逐漸升高，在發(fā)展膜下滴灌3、4年的0～120cm土壤平均含鹽量分別比發(fā)展2年的膜下滴灌土壤平均含鹽量高出1.26％與8.56％；土壤中各大離子的含量也隨年限的增加有逐漸升高的趨勢，因此及時準(zhǔn)確的掌握膜下滴灌條件下土壤鹽分的累積過程，為膜下滴灌長期發(fā)展給與指