旱區(qū)鹽堿地膜下滴灌棉田土壤水鹽運移特性及生物改良機理研究.pdf

1、土壤鹽堿化問題一直是制約新疆等干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要瓶頸，研究鹽堿地的治理措施和土壤水鹽運移特性就顯得尤為重要。本文以生物改良措施為主，通過膜下滴灌棉田鹽堿地的生物改良、化學改良、生物化學綜合改良等大田小區(qū)和均衡場不同地下水位控制等對比試驗，分析不同條件下鹽堿地棉田膜間間作鹽生植物時土壤的水鹽運移特性和棉花生長特性，驗證棉花間作鹽生植物的改良效果，同時通過盆栽試驗探索其鹽堿地改良的機理，并利用Hydrus-2D軟件對間作種植下

2、的土壤水鹽運移進行數(shù)值模擬，其主要研究成果如下：
　　(I)大田小區(qū)試驗結(jié)果表明：膜下滴灌棉田膜間間作鹽生植物后，土壤含水率增大，生育期作物耗水量增加，水分利用效率也有所提高。土壤水鹽運移主要發(fā)生在0-60cm的土層，且一次灌水后，在滴頭淋洗的作用下。鹽分以滴頭為中心向四周遷移，在30-40cm±層聚集，形成明顯的帶狀高鹽區(qū)。間作鹽生植物后能有效抑制土壤中鹽分的累積。且間作苜蓿的處理膜間、窄行和寬行土壤平均含鹽量隨生育期在減小，呈

3、脫鹽狀態(tài)。生育期始末間作堿蓬可以減少土壤中有害離子Na+和Cl-的含量。同時間作鹽生植物后土壤的pH值降低，棉花產(chǎn)量也高于對照。
　　化學改良以及生物與化學綜合改良措施均能增加土壤含水率、提高水分利用效率，水分利用效率大小順序依次表現(xiàn)為：對照<生物改良<化學改良<生物與化學綜合改良，各處理作物耗水量均表現(xiàn)為鈴期最大，吐絮期次之，苗期最小?；瘜W改良、生物與化學綜合改良措施均能有效抑制土壤中鹽分的累積，其中1000kg/畝1500kg

4、/畝的石膏處理呈脫鹽狀態(tài)，兩種改良措施均能降低土壤中有害離子Na+和Cl-的含量，降低土壤pH值，最終提高棉花經(jīng)濟產(chǎn)量。
　　(2)不同地下水位控制下的均衡場試驗結(jié)果表明：膜間間作鹽生植物后土壤含水率隨生育期均呈減小趨勢，且減小率隨地下水埋深的增大而減小。地下水埋深為2.0m時，作物耗水量、地下水補給量以及地下水補給比例最大，2.0m以下隨埋深的增大而減小。各埋深處理在O-150cm土體內(nèi)土壤平均含鹽量隨生育期在減小，各處理均處于

5、脫鹽狀態(tài)，且脫鹽率在整個土體中均隨著地下水埋深的增加而增大，即地下水埋深越大，土壤脫鹽率越大。地下水埋深為2.5m時棉花產(chǎn)量最高，水分利用效率也越大，各處理產(chǎn)量和水分利用效率大小情況一致，均表現(xiàn)為：2.5m>3.0m>2.0m>1.5m。
　　(3)盆栽試驗的研究結(jié)果顯示：膜問間作鹽生植物后，膜內(nèi)與膜間土壤進行著水鹽、養(yǎng)分的交換以及棉花與鹽生植物根系的穿插生長，同時棉花和間作作物存在對水分、養(yǎng)分的競爭吸收。當膜內(nèi)與膜間土壤的水分輸

6、送被塑料布完全阻隔后，膜內(nèi)土壤含水率高于其他膜內(nèi)和膜間水分可自由輸送的處理，鹽分的變化如何?同時作物長勢和棉花產(chǎn)量也最高，說明棉花與鹽生植物根系穿插生長對土壤水鹽的分布、作物長勢、產(chǎn)量等的影響較為復(fù)雜。各處理在0-60cm土層內(nèi)均呈脫鹽狀態(tài)，膜內(nèi)和膜間水鹽運移被完全阻隔(塑料布)的處理其脫鹽率達64％，對照(膜內(nèi)和膜間水鹽以及兩種作物的根系生長不受任何約束)和膜內(nèi)和膜間水鹽運移不受約束但兩種作物根系的生長被阻隔(采用紗布)處理的脫鹽率分