干旱區(qū)常年膜下滴灌棉田土壤水鹽運移及數(shù)值模擬研究.pdf

1、1996年,膜下滴灌技術在新疆石河子墾區(qū)121團種植棉花成功之后,膜下滴灌技術種植面積逐年增加,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田以外,極易使農田發(fā)生土壤次生鹽堿化,給新疆綠洲農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來重大隱患。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移規(guī)律和不同因素對土壤水、鹽、熱運動的影響,總結歸納不同滴灌年限棉田鹽分的積累特征,應用 Hydrus模型軟件模擬土壤水鹽運移變化并進行

2、預測,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,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,說明穿插灌水

3、對土壤鹽分的淋洗具有良好的效果。因此,應依據(jù)各自棉田鹽分情況調整灌水制度。
　　(2)積雪融水明顯增加了0~50cm處土壤含水率,對土壤水分調控以及保墑有著重要的作用,而對鹽分影響較小,只能對土壤鹽分進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,氣溫對土壤溫度影響,隨著土壤深度的增加而不斷減小,滯后時間不斷延長,土壤消融速度快于凍結速度,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系,影

4、響作用隨著土壤深度的增加而減弱,滯后時間隨著深度的增加而延長。
　　(4)在凍融條件下,凍土水鹽運移變化較小,基本保持相對穩(wěn)定狀態(tài),對土壤鹽分有著一定抑制作用。通過對凍融后的土壤水鹽運移進行分析得出,地表蒸發(fā)日益強烈,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,導致5cm和90~150cm處土壤鹽分相對增高。因此

5、,在灌溉定額不變的條件下,對不同生育階段灌水定額和灌水周期進行調整,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,土壤水鹽的環(huán)境相對較好,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,對種植年限6年的棉田應該進行漫灌,而對于滴灌種植年限更久的棉田,應該縮短至4年或5年。如果沒有漫灌條件,應在每年生育期末進行一次穿插灌水,抑制鹽分的