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《兰州大学》 2010年
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微咸水滴灌条件下土壤水盐运移的试验研究

邢小宁  
【摘要】: 水资源是区域社会经济发展中的重要战略资源。目前,干旱缺水已经成为国民经济和社会可持续发展的一个重要的制约因素,特别是淡水资源的紧缺已日益突出,成为农业灌溉中一个重要的限制因素,严重阻碍了持续农业的发展。所以,开发和利用微咸水进行农业灌溉,具有重要的意义。微咸水滴灌是一种既能有效节水和利用劣质水资源,又能有效抑制土壤盐分的灌溉新技术。滴灌具有淋洗脱盐作用,即盐分积累到湿润锋附近,滴头下面土壤的含盐量相对较低。滴灌能够使农作物根区得到适时适量的水分和养分,有利于农作物生长,提高农作物产量。针对南疆极端干旱荒漠区水资源短缺,土壤次生盐渍化严重,农业水资源利用率低、浪费严重的现状,探讨和发展能有效抑制土壤盐分的滴灌技术,对新疆经济的发展及生态环境的维护具有十分重要的意义。 塔里木盆地位于新疆维吾尔自治区南部,地处天山和昆仑山之间,占新疆国土面积的63%。大陆性暖温带、极端干旱沙漠性气候,多年平均降水量为17.4-42.8mm,蒸发量1125-1600mm,属内陆极端干旱荒漠区。盆地内是典型的绿洲旱作灌溉农业区,灌溉水源主要来自塔里木河。面对当前棉花种植劣势凸显,高投入低产出的现状,南疆正在积极进行农业种植结构调整,大力发展特色林果业。本论文在充分整理、总结现有文献的基础上,结合新疆特别是南疆地区特殊的气候、地理条件和农业发展,对本区特色矮化密植果树在滴灌条件下土壤水分和盐分时空分布变化特征,土壤水盐运移特性,以及作物根系层内水盐运移动态变化,采取室内外试验与理论分析相结合的方法,主要研究了微咸水滴灌条件下不同矿化度和不同含盐量对土壤水分和盐分分布的影响,同时,也分析了灌溉前后土壤含水率的变化情况以及土壤水分运移对土壤盐分运移的影响。得到的主要结论如下: (1)灌溉水质矿化度对土壤含水率在垂直方向上的影响比在水平方向上的显著;随着土层深度的增加,作用力逐渐减弱,含水率逐渐减小。 (2)土壤初始含盐量会限制灌溉水质矿化度对土壤含水率的影响,且这种作用在距离土壤表层20-50cm的土层中比较明显。 (3)利用微咸水灌溉后含水率变化有别于常规的淡水灌溉,有些灌水后含水率变化大,有些变化小,这和微咸水灌溉后盐的重新分布有关。 (4)停止灌溉48小时之后,因土壤初始含盐量不同,土壤含水率的变化表现出较大的差异性。但总的来说,在含盐量较高的土壤中利用微咸水灌溉可以达到增加土壤含水率,提供作物所需水分的效果。但在滴灌系统的实际应用中,土壤水分运动的后效性不容忽视。 (5)灌溉水质矿化度对土壤电导率的影响和对土壤含水率的影响相似,即在垂直方向上的影响要远远大于水平方向的影响。沿土层垂直方向,灌溉水质矿化度对土壤电导率的影响呈现出依次减弱的趋势。但因初始含盐量的不同,这种趋势有一定的差异性;含盐量较低的情况下,距离土壤表层60cm以下灌溉水质矿化度对土壤电导率的影响是基本可以忽略的,但当土壤初始含盐量较高时,灌溉水质矿化度对土壤电导率的影响会达到更深的土层;随着土层深度的增加,土壤电导率呈现出一定的负指数规律;利用微咸水进行滴灌时,不同试验田下土壤表层的电导率均为最大。 本研究深化了对极端干旱荒漠区田间土壤水盐运移规律的认识水平,研究结果为南疆农业生产中微咸水灌溉提供了新的试验资料。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S153

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