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《吉林农业大学》 2017年
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暗管改良苏打盐碱土机理与技术

王研  
【摘要】:苏打盐碱土改良属于世界性难题。作为我国重要粮食产区的东北松嫩平原,苏打盐碱土占地393.7万公顷,并且每年以1.4%的速度增加,是世界上三大苏打盐碱土集中分布区之一。苏打盐碱土碱性强,透水性差,结构贫瘠,理化性质恶劣,严重制约了当地农业发展。经过几代人的努力,对苏打盐碱土的改良取得了进展,在各项改良措施中,值得肯定的是种稻改良。但是种稻洗盐需要的水量大、时间长,且种稻形成的“淡化层”很浅,一旦水层消失就会返盐。因此如何高效率地将盐分彻底移除土体,是我们必须考虑的问题。“盐随水来,盐随水去”是土壤中水盐运移的基本规律。暗管技术是依据水盐运移规律,通过铺设地下排水管道,使土壤脱盐的一项盐碱土改良工程措施。在灌溉或降雨的条件下,淋洗后的含盐水移动至暗管,再通过暗管排出土体,从而达到洗盐效果,并且暗管可将地下水位控制在临界深度,可有效抑制土壤毛细水上移,避免出现土壤返盐,从根本上改良盐碱土。根据前人研究成果并结合实际情况,我们选择采用暗管改碱、改土培肥与种植水稻相结合的方式对松嫩平原苏打盐碱土进行综合治理。试验田位于大安市红岗子乡和安广镇交汇处,其土壤渗透系数为1.15×10~(-3)mm/min,表层土壤pH为10.26,全盐量4.43g/kg,电导率1.07ms/cm,总碱度6.645cmol/kg,碱化度(ESP)66.56%,钠离子吸附比(SAR)17.7(mmol/L)~(1/2),土壤有机质及养分含量很低。本文对种植水稻条件下,不同暗管处理以及改土培肥措施对土壤、暗管水、稻田水的pH、电导率、全盐量、总碱度及水稻产量等项目的影响进行分析研究;利用HYDRUS-1D对不同暗管处理的排水量进行数值模拟,并与试验实测数据进行对比分析,为不同暗管处理的排水量建立预测模型。主要结果如下:(1)松嫩平原苏打盐碱土暗管改碱主要技术参数通过理论分析,结合资料及工程实际,选定分析对比的暗管改碱关键技术参数分别为:埋深0.8、1.0、1.2m;间距5、10、20、40m。管材选用双壁波纹高密度聚乙烯管(HDPE),原料PE等级为100(PE100),管道的外径为110mm。管壁上的渗水孔直径为1-3mm,孔洞间距为10-20mm。选择砂作为滤料,砂滤料要均匀铺设在暗管周围,厚度为6-8mm。(2)暗管改碱改土培肥配套技术与作用机理本文用于配合暗管改碱的改土培肥配套技术包括:深松、压砂、施有机肥和MM改良剂。其中,深松、压砂可直接提高苏打盐碱土渗透性,施肥及改良剂能进一步改善其理化性质,使得苏打盐碱土土壤渗透性显著提高到0.045mm/min,有机质含量显著提高到14.58g/kg,并有效降低了苏打盐碱土pH、电导率、全盐量、碱化度、总碱度、钠离子吸附比。文中,综合配套措施=深松0.6m+压砂500m~3/hm~2+施肥34m~3/hm~2+MM改良剂15t/hm~2。(3)松嫩平原苏打盐碱土暗管排水量数值模拟分析所得的模拟峰值结果与相应的实测峰值进行对比发现,采用本文设定的初始条件以及上下边界条件,使用HYDRUS-1D软件进行数值模拟的效果较好。模拟峰值与实测峰值的差值最大为0.006cm/d,最小为0.00001cm/d,预测精度较高。可通过该模型对试验田不同暗管处理条件下的排水量进行预测。(4)不同暗管处理的排水效果与作用机理在综合配套措施条件下,间距为5m,埋深为0.8、1.0、1.2m的暗管排水量依次降低,分别为0.028cm/d、0.0075cm/d、0.0035cm/d,主要原因是水分从土壤表面流向暗管的路径变长,阻碍水分运动的作用增多,导致水分向暗管运动的速度变慢,进而降低了排水量,以至暗管排水量随着暗管埋深的增加而减小;在综合配套措施条件下,埋深为0.8m,间距为5、10、20、40m的暗管排水量依次降低,分别为0.028cm/d、0.0035cm/d、0.0018cm/d、0.00048cm/d,主要原因是随着暗管间距的增加,水分从土壤流向暗管的坡降变缓,导致水分向暗管运动的速度变慢,更多的水分滞留在土壤中没有从暗管排出,进而降低了排水量。(5)不同暗管处理的改碱机理与增产效果总体上看,暗管+综合配套措施+水稻种植对苏打盐碱土的改良具有协同作用。没有综合配套措施,单独布置暗管几乎排不出水,对苏打盐碱土起不到改良作用。综合配套措施+水稻种植使试验田土壤质地和结构发生变化,随着时间的增长,土壤理化性质逐渐得到改善,而暗管的埋设利于土壤水分的运移,促使含盐水经由暗管外排,且排水量随着土壤理化性质的改善逐渐增大。总体上暗管排水量随着暗管浅埋及密布而增加。排水量越大,苏打盐碱土理化性质改善效果越好。综合配套措施条件下,暗管埋深0.8m、间距5m的处理,改碱及增产效果最好,产量可达7500kg/hm~2。综上所述,在种植水稻条件下,暗管浅埋密布+综合配套措施能很好的改善松嫩平原苏打盐碱土的理化性状,提高土壤生产能力。
【学位授予单位】:吉林农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S156.4

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李明;宁立波;卢天梅;;土壤盐渍化地区地下水临界深度确定及其水位调控[J];灌溉排水学报;2015年05期
2 杨真;王宝山;;中国盐渍土资源现状及改良利用对策[J];山东农业科学;2015年04期
3 李晓华;毛伟兵;孙玉霞;张玉文;魏守民;;秸秆排水体的排水脱盐效果研究[J];灌溉排水学报;2015年02期
4 王卫星;李攻科;侯佳渝;刘永涛;;天津滨海地区土壤剖面盐渍化特征及其影响因素[J];物探与化探;2015年01期
5 贾敬敦;张富;;依靠科技创新推进我国盐碱地资源可持续利用[J];中国农业科技导报;2014年05期
6 李颖;陶军;钞锦龙;张化;顾卫;;滨海盐碱地“台田-浅池”改良措施的研究进展[J];干旱地区农业研究;2014年05期
7 王明亮;马旭;徐猛;;滴灌条件下不同盐碱土改良剂应用效果评价[J];新疆农垦科技;2014年04期
8 崔向超;胡君利;林先贵;杨劲松;徐江兵;王一明;王俊华;;滨海盐碱地施用磷石膏与糠醛渣对番茄菌根化苗生长的影响[J];应用与环境生物学报;2014年02期
9 赵云;李鹏;;大安灌区总干渠工程的防冻胀措施[J];水利规划与设计;2014年04期
10 李会明;巩芳忠;张罡;;“上粮下渔”造田模式综合效益研究[J];渔业信息与战略;2014年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦广莉;;渠道衬砌体冻胀破坏机理及防冻措施研究[J];水利科技与经济;2016年02期
2 崔士友;张蛟蛟;;碳管理:盐土治理的一种新思路[J];农学学报;2015年12期
3 张静;王玉凤;杨克军;李佐同;魏金鹏;王智慧;王平;张翼飞;付建;唐春双;;玉米芽期耐盐与敏感基因型的筛选[J];玉米科学;2015年06期
4 乌凤章;;NaCl胁迫对高丛越橘幼苗生长和光合生理特性的影响[J];西北植物学报;2015年11期
5 田生昌;张永宏;武文渊;;土壤盐分对两个品种柳树生长发育的影响[J];西北林学院学报;2015年06期
6 周晓梦;孙健;吴佳洁;王慧;王淑生;季相山;;“上棉下渔”对沿黄盐碱地土壤的改良作用[J];中国农学通报;2015年25期
7 张岩;许兴;朱永兴;关雅静;;ABA响应植物盐胁迫的机制研究进展[J];中国农学通报;2015年24期
8 顾闽峰;王乃顶;王伟义;费月跃;彭亚明;王军;王神云;李建斌;;NaCl胁迫对结球甘蓝幼苗生长及体内离子分布的影响[J];江苏农业学报;2015年03期
9 祝令晓;康涛;慈敦伟;丁红;付晓;刘孟娟;张智猛;石书兵;;种植方式对盐碱地花生生长发育及产量的影响[J];中国农学通报;2015年15期
10 伍江波;金晓玲;汪晓丽;宁阳;杜红岩;;盐胁迫对杜仲幼苗生理特性的影响[J];广东农业科学;2015年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 樊新民;;青海人口增长与生态资源承载力研究——基于2010年统计数据的分析[J];求实;2013年S1期
2 宋怀龙;;全球气候变化中被忽略的重大问题——盐碱(混合)尘暴[J];海洋地质与第四纪地质;2013年01期
3 张建兵;杨劲松;姚荣江;余世鹏;李芙荣;;田块尺度下的苏北滩涂新垦农田土壤盐分空间变异性分析[J];灌溉排水学报;2013年01期
4 姚荣江;杨劲松;曲长凤;张建兵;李芙荣;;海涂围垦区土壤质量综合评价的指标体系研究[J];土壤;2013年01期
5 付颖;谢桐音;谢桂林;宋杰;付荣恕;;三种不同盐生植物下土壤动物群落研究[J];东北农业大学学报;2012年12期
6 于淑会;刘金铜;李志祥;刘慧涛;谭莉梅;;暗管排水排盐改良盐碱地机理与农田生态系统响应研究进展[J];中国生态农业学报;2012年12期
7 邱彭华;徐颂军;符英;谢跟踪;;海南岛海岸带土地利用现状及问题分析[J];热带地理;2012年06期
8 侯佳渝;刘金成;曹淑萍;程绪江;张亚娜;王卫星;;天津市沿海地区土壤剖面盐分监测及研究[J];安徽农业科学;2012年33期
9 李明思;刘洪光;郑旭荣;;长期膜下滴灌农田土壤盐分时空变化[J];农业工程学报;2012年22期
10 崔向超;胡君利;林先贵;徐江兵;戴珏;王俊华;王一明;;丛枝菌根真菌与复硝酚钠在番茄育苗中的应用[J];应用与环境生物学报;2012年05期
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中国期刊全文数据库 前10条
1 冯悦晨;;耕作方法及石膏对苏打盐碱土的改良作用[J];吉林农业;2017年15期
2 陈士刚;陶晶;秦彩云;李青梅;王聪慧;赵吉胜;杨晶;;沙枣在吉林苏打盐碱土区的适应性研究[J];吉林林业科技;2014年01期
3 李学明;张立新;宋刚;王伟健;;吉林省西部苏打盐碱土区林草植被恢复技术研究[J];湖北林业科技;2011年01期
4 何绍桓,王福荣,仲秀珍,郑国维,李吉龙;盐碱洼地开发种稻综合栽培技术研究[J];吉林农业大学学报;1988年02期
5 范震;;苏打盐碱土种稻节水高产型灌溉制度初探[J];东北水利水电;1988年06期
6 雷永振;杨有志;鲁英君;赵凯;江渊;;辽西苏打盐碱土水盐运动规律初探[J];辽宁农业科学;1989年05期
7 张宏纲;杨淑香;;黑龙江省苏打盐碱土改良利用的探讨[J];内蒙古水利科技;1984年01期
8 张璐;黄立华;;淹水在苏打盐碱土形成过程中的作用——苏打盐碱土形成原因的探讨[J];土壤与作物;2018年04期
9 赫臣;郑桂萍;李红宇;吕艳东;殷大伟;姜玉伟;赵海成;陈立强;牛同旭;韩笑;;苏打盐碱土对水稻品质的影响[J];黑龙江农业科学;2018年01期
10 李红艳;孙广友;赵立勇;王文辉;王国石;阎修民;骆寅涛;王士奎;岳福顺;;轻度苏打盐碱土水稻大面积超高产本田管理关键技术[J];吉林农业科学;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 李红艳;孙广友;赵立勇;王文辉;王国石;阎修民;骆寅涛;王士奎;岳福顺;;轻度苏打盐碱土水稻大面积超高产本田管理关键技术[A];中国农村土地整治与城乡协调发展研究[C];2012年
2 高玉山;孙毅;毕业莉;冯振生;赵克强;闫孝贡;;石膏改良苏打盐碱土田间定位试验研究[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
3 赵海成;陈立强;赫臣;郑桂萍;李红宇;吕艳东;魏媛媛;王文玉;;氮钾配比对苏打盐碱土稻米品质的影响[A];2018中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2018年
4 李景鹏;杨福;;吉林省西部苏打盐碱地水稻抗盐碱育种工作的展望[A];2009年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2009年
5 刘伟杰;窦森;;ND改良剂对苏打盐碱土改良效果和水稻生长的影响[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年
6 李月芬;赵兰坡;杨有德;;不同磷肥用量对硫酸铝改良后的苏打盐碱土磷素形态及吸附特性的影响[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(中)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 赵田舰;为了让盐碱土成为绿洲[N];科技日报;2002年
2 记者 张兆军 通讯员 石明山;吉林开发古河道遏制荒漠化[N];科技日报;2006年
3 白时新 记者 高大伟;让西部盐碱滩变绿洲[N];吉林日报;2006年
4 李晴;改碱肥的成果是“啃”出来的[N];中国花卉报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王研;暗管改良苏打盐碱土机理与技术[D];吉林农业大学;2017年
2 刘金华;苏打盐碱土氟分布及铝氟互作效应研究[D];吉林农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈志强;若干个树种苗期耐苏打盐碱土能力研究[D];北京林业大学;2010年
2 毕晶;苏打盐碱土异位生物改良技术研究[D];吉林农业大学;2011年
3 刘胜楠;种稻对苏打盐碱土有机碳及微团聚体含量与组成的影响[D];吉林农业大学;2016年
4 王明华;改良剂对苏打盐碱土及玉米生理特性的影响[D];东北农业大学;2016年
5 姚淑姣;醋糟和粉煤灰对苏打盐碱土的改良效果研究[D];山西农业大学;2016年
6 张先富;苏打盐碱土对氮转化影响实验研究[D];吉林大学;2011年
7 杨轶博;吉林省不同土壤对金霉素的吸附特性研究[D];吉林农业大学;2016年
8 胡宁;蒙脱石—羟基铝复合物对腐殖酸的吸附特征研究[D];吉林农业大学;2014年
9 罗进群;绿矾对苏打盐碱土的改良研究[D];暨南大学;2014年
10 徐璐;耕作及石膏对苏打盐碱土改良作用研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
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