内蒙古沿黄灌区暗管排水工程排水控盐效果监测研究

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内蒙古沿黄灌区是我国重要的商品粮基地,土壤盐渍化是制约灌区农业可持续发展关键因素,排水排盐技术是防治盐碱化的重要手段。由于灌区内田间明沟塌坡严重,造成排水不畅,暗管排水技术的应用已成趋势。而且暗管排水是自治区实行“改盐增草兴牧”战略重要手段之一,暗管改良盐碱地势在必行。但不同盐碱化地区的自然条件、生产条件不尽相同,暗管布置后的土壤改良效果未知。所以本文以内蒙古河套灌区及鄂尔多斯南岸的4个典型暗管排水工程区进行了为期两年的排水控盐效果监测。通过田间试验和Pearson和Spearman分析法对影响土壤EC的主要因子进行相关性分析,取得以下主要成果:(一)受灌溉、降雨和蒸发的影响,表层土壤含水率受到灌溉、降雨和蒸发的影响,变化剧烈;耕作层和深层土壤含水率相对稳定。随着雨季和灌水期的到来,土壤含水率和灌水量和降雨量呈正相关,纵向看土壤含水率随土层深度的增加,土壤含水率上升。受监测区土壤质地、灌溉制度等因素的影响,表层土壤电导率变化幅度较大。随着灌水期和雨季到来,土壤表层电导率下降趋势明显,垂向看,在暗管及时排出灌水和降雨的盐分后,土壤电导率随土层深度的增加而减小。(二)暗管排水能有效控制地下水埋深,其中2020年轻度、中度、重度A区和重度B区盐碱地地下水埋深与2019年相比,分别增加了9.8、8.3、18.0和7cm。监测显示,地下水埋深和土壤电导率呈线性关系,地下水埋深越大,土壤电导率越低,通过暗管排水控制地下水埋深,对盐渍化土壤改良和作物生长具有重要作用。(三)灌溉水量对暗管排水控盐效果影响明显,2019年轻度、中度和重度B区盐碱地的平均脱盐率分别63.1%、64.5%和38.4%,2020年为36.7%、55.7%和41.2%,轻度和中度盐碱地脱盐率相较于2019年下降,重度盐碱地因为历史积盐严重,2020年脱盐率相比于2019年提高。灌溉后暗管累积排水量变化总体趋势相同。以2019年轻度盐碱地春灌累积排水为例,灌水后暗管排水速度为1mm/d,灌水后十天,暗管排水速度达到最大为5mm/d,灌水末期为1mm/d,呈现先迅速上升,然后缓慢上升,最后保持不变的规律。监测区暗管排水矿化度总体趋势先上升后下降,以2019年轻度盐碱地春灌为例,排水矿化度随着灌溉时间的推移,排水矿化度先从增加5.5g/L到后减小3.2g/L。(四)运用Pearson相关性分析和Spearman相关性分析对影响因子较多的监测区的土壤理化性质、暗管参数和地下水埋深等数据和土壤电导率进行分析,发现Spearman相关性分析更适合分析监测区土壤EC的主要影响因素。
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