旱區(qū)鹽堿地膜下滴灌棉田土壤水鹽運(yùn)移特性及生物改良機(jī)理研究.pdf

1、土壤鹽堿化問題一直是制約新疆等干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要瓶頸，研究鹽堿地的治理措施和土壤水鹽運(yùn)移特性就顯得尤為重要。本文以生物改良措施為主，通過膜下滴灌棉田鹽堿地的生物改良、化學(xué)改良、生物化學(xué)綜合改良等大田小區(qū)和均衡場不同地下水位控制等對比試驗(yàn)，分析不同條件下鹽堿地棉田膜間間作鹽生植物時(shí)土壤的水鹽運(yùn)移特性和棉花生長特性，驗(yàn)證棉花間作鹽生植物的改良效果，同時(shí)通過盆栽試驗(yàn)探索其鹽堿地改良的機(jī)理，并利用Hydrus-2D軟件對間作種植下

2、的土壤水鹽運(yùn)移進(jìn)行數(shù)值模擬，其主要研究成果如下：
　　(I)大田小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明：膜下滴灌棉田膜間間作鹽生植物后，土壤含水率增大，生育期作物耗水量增加，水分利用效率也有所提高。土壤水鹽運(yùn)移主要發(fā)生在0-60cm的土層，且一次灌水后，在滴頭淋洗的作用下。鹽分以滴頭為中心向四周遷移，在30-40cm±層聚集，形成明顯的帶狀高鹽區(qū)。間作鹽生植物后能有效抑制土壤中鹽分的累積。且間作苜蓿的處理膜間、窄行和寬行土壤平均含鹽量隨生育期在減小，呈

3、脫鹽狀態(tài)。生育期始末間作堿蓬可以減少土壤中有害離子Na+和Cl-的含量。同時(shí)間作鹽生植物后土壤的pH值降低，棉花產(chǎn)量也高于對照。
　　化學(xué)改良以及生物與化學(xué)綜合改良措施均能增加土壤含水率、提高水分利用效率，水分利用效率大小順序依次表現(xiàn)為：對照<生物改良<化學(xué)改良<生物與化學(xué)綜合改良，各處理作物耗水量均表現(xiàn)為鈴期最大，吐絮期次之，苗期最小?；瘜W(xué)改良、生物與化學(xué)綜合改良措施均能有效抑制土壤中鹽分的累積，其中1000kg/畝1500kg

4、/畝的石膏處理呈脫鹽狀態(tài)，兩種改良措施均能降低土壤中有害離子Na+和Cl-的含量，降低土壤pH值，最終提高棉花經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。
　　(2)不同地下水位控制下的均衡場試驗(yàn)結(jié)果表明：膜間間作鹽生植物后土壤含水率隨生育期均呈減小趨勢，且減小率隨地下水埋深的增大而減小。地下水埋深為2.0m時(shí)，作物耗水量、地下水補(bǔ)給量以及地下水補(bǔ)給比例最大，2.0m以下隨埋深的增大而減小。各埋深處理在O-150cm土體內(nèi)土壤平均含鹽量隨生育期在減小，各處理均處于

5、脫鹽狀態(tài)，且脫鹽率在整個(gè)土體中均隨著地下水埋深的增加而增大，即地下水埋深越大，土壤脫鹽率越大。地下水埋深為2.5m時(shí)棉花產(chǎn)量最高，水分利用效率也越大，各處理產(chǎn)量和水分利用效率大小情況一致，均表現(xiàn)為：2.5m>3.0m>2.0m>1.5m。
　　(3)盆栽試驗(yàn)的研究結(jié)果顯示：膜問間作鹽生植物后，膜內(nèi)與膜間土壤進(jìn)行著水鹽、養(yǎng)分的交換以及棉花與鹽生植物根系的穿插生長，同時(shí)棉花和間作作物存在對水分、養(yǎng)分的競爭吸收。當(dāng)膜內(nèi)與膜間土壤的水分輸

6、送被塑料布完全阻隔后，膜內(nèi)土壤含水率高于其他膜內(nèi)和膜間水分可自由輸送的處理，鹽分的變化如何?同時(shí)作物長勢和棉花產(chǎn)量也最高，說明棉花與鹽生植物根系穿插生長對土壤水鹽的分布、作物長勢、產(chǎn)量等的影響較為復(fù)雜。各處理在0-60cm土層內(nèi)均呈脫鹽狀態(tài)，膜內(nèi)和膜間水鹽運(yùn)移被完全阻隔(塑料布)的處理其脫鹽率達(dá)64％，對照(膜內(nèi)和膜間水鹽以及兩種作物的根系生長不受任何約束)和膜內(nèi)和膜間水鹽運(yùn)移不受約束但兩種作物根系的生長被阻隔(采用紗布)處理的脫鹽率分