论文部分内容阅读
目的:土壤盐渍化是制约新疆农业发展的主要障碍之一,近年来依赖合理的农业节水技术和管理理念对耕地进行改造,地下水位逐年降低,但绿洲农业的快速发展使人们逐渐产生重灌轻排的思想。本质上盐分并未脱离土壤,耕地存在次生盐渍化风险,农田排水技术任重道远。实践证明,长期应用暗管排水技术在盐碱地改良、促进农业增收等方面具有重要的作用。因此研究滴灌条件下暗管排水对土壤水盐分布和土壤脱盐效果的影响。推求基于土壤脱盐效果的暗管最优布设参数,并结合滴灌淋洗期间暗管排水,建立土壤盐分淋洗曲线,寻求暗管最佳布置模式下作物的生长状况。方法:通过田间暗管排水试验,采用滴灌淋洗的方式,设计暗管埋深:0.6 m、1.0 m、1.4 m;管径:90 mm、50 mm;间距:10 m、15 m、20 m、25 m,共3种暗管布设参数,以未铺管区、明沟排水作为对照处理。监测暗管排水改良下土壤盐分分布规律以及脱盐效果;监测滴灌过程中的排水量、排盐量和地下水动态变化。结果:1.不同暗管埋深处理下,0~100 cm土层土壤剖面含水率大小呈现CK<1.4 m<1.0 m<0.6 m的趋势。暗管在90 mm管径、0.6 m埋深时,滴灌淋洗后土壤脱盐率差异最大,0~60 cm土层含盐量已降至轻度盐化水平(3~6 g/kg),是适宜北疆盐渍土的暗管排水最优埋深与管径布设参数。这对改良土壤盐渍化具有重要意义,今后还应在暗管设计中多采用浅埋深暗管,研究土壤盐分、浅层地下水位的变化,配合长期灌溉淋洗,达到暗管排水改良土壤盐分的目的。2.两次灌水后,60 cm以上土层含盐量整体在10 g/kg以下,60 cm以下土层含盐量变化不显著。暗管不同间距下土壤脱盐率呈现15 m>20 m>25 m>CK的趋势,介于51.82%~60.43%之间,15 m间距小区每亩成本略高。3.在滴灌淋洗基础上,排水初期各小区流量爆发式增长,随后达到相对稳定的状态,此后逐渐降低,15 m间距排水阶段流量最大,达到2 m~3/h。排水期间矿化度处于较高水平,最高达到189.15 g/L。根据试验数据结果得出各土层下的拟合方程可知,除表层土壤外,随土层深度的增加,方程斜率、决定系数、皮尔逊相关系数均逐渐降低,呈现20~40 cm>40~60 cm>0~20 cm>60~100 cm>100~140cm>140~200 cm的趋势。地下水位每上升5 cm,对20~40 cm土层土壤含盐量影响最大,其土壤含盐量将增加0.89 g/kg,对140~200 cm影响幅度最小。4.经历三次滴灌淋洗,试验区总排水2029.4 m~3,排盐280.1 t,;0、15、20、25 m间距小区暗管总排水量、排盐量分别达到365.3、671.6、513.7、478.8 m~3,66.4、102.2、59.2、52.3 t;明沟CK2的排盐强度较低,实际脱盐效果亦不明显。结论:经过长期灌溉排水试验总结得出,单一明沟排水对改良新疆面积广袤的原始荒地盐土效果甚微;15 m间距暗管排水时土壤排盐淋洗效果最好,平均排水速率2.87 m~3/h,排盐强度150.3 t/hm~2,亦可获得60%以上的棉花成活率,初步认15 m间距适宜作为内陆干旱区盐碱地暗管排水间距的布设参数。