不同管理調(diào)控措施對(duì)土壤水鹽的影響研究.pdf

1、鹽漬土作為一種重要的后備土地資源，對(duì)其加以合理利用和有效改良發(fā)揮資源潛力，提高綜合生產(chǎn)能力，對(duì)保障我國(guó)未來(lái)糧食安全和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義，同時(shí)也是我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。為了研究不同調(diào)控方式對(duì)土壤水鹽分布的影響，2007年-2010年在河南省中科院封丘農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站進(jìn)行了作物的田間微咸水灌溉和調(diào)控試驗(yàn)。
　　 1)通過(guò)5季作物的淡水-微咸水輪灌試驗(yàn)，土壤鹽分以及水分的定期監(jiān)測(cè)和作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量分析結(jié)果表明，無(wú)論是冬小

2、麥還是夏玉米，作物產(chǎn)量與微咸水灌溉的頻數(shù)有關(guān)，作物不同生育期對(duì)水分的敏感存在差異。在該試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，優(yōu)選并形成了基于“淡淡咸”、“咸淡淡”、“咸淡咸”的輪灌模式的微咸水安全利用技術(shù)，利用該技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)微咸水資源充分高效利用，同時(shí)能較好地控制作物根系層鹽分聚集，保持作物根層水鹽平衡并保障作物生產(chǎn)安全。
　　 2)生物覆蓋技術(shù)對(duì)表土的抑鹽控鹽效果最好，改良劑的運(yùn)用和1g·L-1的優(yōu)化灌溉淋鹽技術(shù)對(duì)土壤鹽分的抑制效果次之；1g·L

3、-1的優(yōu)化灌溉淋鹽技術(shù)和有機(jī)肥的利用處理土壤含水量最高，生物覆蓋和改良劑的施用下土壤含水率次之，而無(wú)調(diào)控措施種植的耐鹽作物和使用5g·L-1的灌溉技術(shù)處理的土壤含水率最低。運(yùn)用土壤培肥技術(shù)、生物覆蓋技術(shù)和抗鹽品種種植技術(shù)開展多季作物連續(xù)種植可以顯著降低農(nóng)田鹽堿障礙對(duì)耕地生產(chǎn)力的脅迫。
　　 3)經(jīng)過(guò)三季作物的不同微咸水灌溉量試驗(yàn)之后，土壤剖面鹽分在作物種植前后有較大差異，其中無(wú)灌溉量處理對(duì)表土的抑鹽效果最好，但作物產(chǎn)量相比之下也

4、要低于中、低灌溉量的處理。高灌溉量雖然帶入土壤大量的鹽分，但整體積鹽水平不是很高，但由于鹽分的脅迫作用而使得作物的產(chǎn)量明顯低于其他灌溉量處理。低灌溉量雖然沒(méi)有使土壤強(qiáng)烈積鹽，但是由于淋洗效果不夠，使得土壤積鹽率逐年上升，中灌溉量處理對(duì)土壤鹽分的淋洗效果最佳。同時(shí)，中、低灌溉量處理土壤含水率高，并且能保證在不受鹽分脅迫的影響下而使作物正常生長(zhǎng)。
　　 4)由于在小麥?zhǔn)斋@時(shí)期的當(dāng)?shù)亟邓看笥谛←湻N植時(shí)期的降水量，使得根層土壤儲(chǔ)水量變

5、化較大，根層土壤水分在生育末期產(chǎn)生了盈余。不同處理之間，小麥的水分利用效率會(huì)隨著灌溉咸水次數(shù)的增加而降低。淡淡咸處理的水分利用效率最高；生物覆蓋處理的根層土壤儲(chǔ)水量變化最小，同時(shí)作物耗水量最大，同時(shí)，生物覆蓋處理的灌溉水利用效率相對(duì)較高，但是水分利用效率略低。低礦化度處理作物的灌溉水利用效率和水分利用效率都達(dá)到最大；無(wú)灌溉量處理的根層土壤儲(chǔ)水量變化和作物耗水量最小，但同時(shí)作物的灌溉水利用效率和水分利用效率卻很高。灌溉量越高，作物的耗水量

6、逐漸增大，而灌溉水利用效率和水分利用效率則逐漸減小。
　　 5)以淡淡淡處理為例，分析了粉砂壤剖面水鹽時(shí)間序列動(dòng)態(tài)特征，并用ARIMA模型對(duì)剖面土壤水鹽動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示：隨著土壤深度的增加，各土層土壤電導(dǎo)率和土壤含水量ARIMA模型的擬合優(yōu)度逐漸增加，其他統(tǒng)計(jì)參數(shù)也大體上隨之減小。這說(shuō)明隨著土壤深度增加，各土層電導(dǎo)率和含水量波動(dòng)減小，線性模型-ARIMA能解釋更多各土層電導(dǎo)率和土壤含水量時(shí)間序列隱含的特征。通過(guò)分析可以

7、得出：20cm土層深度的t時(shí)刻土壤含水量可以表示為Xt=f(Xt-1，Xt-12，Xt-13，Xt-24，Xt-25，et)，而100cm土體t時(shí)刻平均含水量可以表示為WCavgt=et/(1-B)(1-B12)(1+0.7lB12)+0.736WC60t；10cm土層深度的t時(shí)刻土壤電導(dǎo)率可以表示為EC10t=f(EC10t-1，et，et-2)，100cm土體t時(shí)刻平均電導(dǎo)率可以表示為ECavgt=f(EC10t，EC20t，EC4

8、5t，et)。
　　 6)由灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析可以得出，分辨系數(shù)的取值越大，處理的關(guān)聯(lián)度越高，相反則越低，即當(dāng)p=0.5時(shí)，關(guān)聯(lián)系數(shù)最高。處理20、8、17、12、10的土壤質(zhì)量最好，說(shuō)明沒(méi)有微咸水灌溉的處理土壤質(zhì)量水平高；在作物抽穗期灌溉微咸水對(duì)土壤質(zhì)量沒(méi)有明顯的影響，有機(jī)肥的使用使得土壤中養(yǎng)分含量增加，改善了土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為植物的生長(zhǎng)提供了有力的條件；生物覆蓋調(diào)控措施起到了很好的抑鹽效果，并且覆蓋的生物在與土壤混合