河套灌区暗管排水排盐对盐渍化土壤改良效果及有效性评价

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanghong098
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位于我国西北内陆的河套灌区,是我国重要的粮食生产基地,灌区盐碱地面积大、盐渍化程度重,重度盐渍化面积超过9.544×10~8hm~2,严重影响灌区生态、农业和经济社会发展,因此改良盐碱地、合理开发盐渍土对灌区具有重要意义。暗管排水技术对作物生长及农业增产有着显著作用,是广泛应用的一种盐碱地改良措施。本文选取盐渍化程度较为严重的乌拉特前旗现代化暗管排水技术综合示范区为背景,开展连续3年的暗管排水排盐实验,在研究试验区不同排水方式下土壤水盐时空变异规律,盐分离子运移特征及影响机制,试验区水盐平衡规律,地下水埋深、地下水矿化度变化规律等机理性研究的基础上,对试验区“暗管排水排盐”技术改良效果做出评价并提供可靠的数据结论。主要研究结果如下:(1)2019~2021年暗管排水区土壤含水率表层(0-40cm)呈中等变异性,深层(40-100cm)呈弱变异性。明沟排水区表层土壤含水率呈现中等变异性,深层土壤呈现弱变异性。与明沟排水区相比,暗管排水区土壤盐分(EC值)块基比整体上较小,说明暗管排水区受空间结构因素影响较大。(2)暗管排水区2019~2021年地下水位整体呈现出逐渐降低的趋势。暗管排水区在灌溉之后能快速地降低地下水位。明沟排水区在灌溉之后地下水位下降速率较慢,各年间变化无规律。地下水盐分与地下水位的升高与下降,与灌溉过程的开始与结束同步发生。随着暗管铺设年限的增加,暗管区地下水盐分呈现出下降的趋势,由于明沟排水区土壤中盐分含量较低,所以明沟排水区地下水盐分含量低于暗管排水区。(3)淋洗前后阴离子脱盐率大小排序为Cl->SO42->HCO3-,阳离子脱盐率大小排序为Na++K+>Mg2+>Ca2+,Cl-各年平均脱盐率为55.4%,Na++K+各年平均脱盐率为51.9%,淋洗后土壤盐分离子向均匀方向发展。2019~2021年春灌前阴离子Cl-,HCO3-,SO42-分别降低24.82%、6.03%、17.50%,阳离子Na++K+,Mg2+,Ca2+分别降低39.01%、9.14%、6.6%。明沟排水区春灌前各离子整体含量变化趋势为,阴离子Cl-,HCO3-,SO42-分别降低1.77%、3.05%、2.18%,阳离子Na++K+,Mg2+,Ca2+分别降低3%、5.6%、4.2%,与暗管排水区相比,明沟排水区主要离子变化较小,说明暗管排水措施对盐分离子含量的降低有明显效果。(4)排水中阴离子浓度大小排序为Cl->SO42->HCO3->CO32-,阳离子浓度大小排序为K++Na+>Mg2+>Ca2+。排水中占比最大的阴离子为Cl-,占到阴离子总量的47%,占比最大的阳离子是K++Na+,占到阳离子总量的55%,SO42-占阴离子总量的30.58%,排水主要排出Na+、Cl-、SO42-等组成的盐分物质。(5)2019~2021年春灌前0-20cm土层盐分脱盐率为17.13%,40-100cm脱盐率为16.86%。随着土壤的深度增加,脱盐率逐渐减小,表层土壤脱盐效果最明显。明沟排水区0-20cm、20-40cm、40-100cm土层在2019-2021年春灌前脱盐率分别为9.1%、4.1%、2.6%,暗管区脱盐效果明显优于明沟排水区,在经过暗管技术改良后,试验区盐分明显降低,脱盐效果较好。(6)暗管铺设3年来,轻度与中度盐渍化土壤面积分别增加3.92%、5.88%,重度盐渍化土面积占比由31.37%下降到21.57%。改良后土壤p H值均降低,0-20cm、20-40cm、40-100cm分别下降2.35%、2.72%、3.42%,说明铺设暗管对降低土壤p H值有显著效果。(7)经过1年改良后,油沙豆产量为538.95kg/hm~2,高丹草(鲜重)产量为7144.5 kg/hm~2,较常规产量减少20~30%。改良2年后,朝牧一号、湖南稷子、田菁,朝牧一号(鲜重)产量为36171.92 kg/hm~2,湖南稷子(鲜重)产量为49281.04 kg/hm~2,田菁(鲜重)产量为25782.12 kg/hm~2,与常规产量基本保持一致。小麦、玉米、葵花在改良前后分别增加9.74%、7.23%、9.55%,增产效果明显。
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