“上膜下秸”调控河套灌区盐渍土水盐运移过程与机理

发布时间：2021-06-20 09:04

　　针对内蒙古河套灌区地下水位浅，蒸降比大，土壤盐分运移以“上行”占优势，盐分表聚严重，作物产量低等突出问题，本研究提出了以隔断盐渍土壤水盐运移通路，创建淡化肥沃耕层为理论核心的盐渍土改良新技术——地膜覆盖结合秸秆隔层（简称上膜下秸）技术。2011²013年以玉米秸秆为隔层材料，通过室内土柱模拟试验，对比研究了秸秆隔层及不同秸秆组分、长度与埋深对土壤水分入渗、蒸发、毛管水运动及土壤水盐运移的影响；同时结合3年微区定位试验，研究了“上膜下秸”以及不同秸秆用量与埋深对周年农田土壤水盐运移的影响；并通过2年大田验证试验，研究了“上膜下秸”对向日葵生长发育及产量的影响。旨在全面、系统的揭示“上膜下秸”技术对土壤水盐运移和作物生长发育及产量的调控机理。主要研究结果如下：1.土柱模拟试验结果表明，“上膜下秸”对土壤水盐运移的调控作用主要表现为：提高隔层上部土壤含水率，促进盐分淋洗，抑制土壤蒸发，阻隔盐分上行，减轻盐分表聚等。（1）在土壤水分入渗过程中，秸秆隔层降低了单位历时的累积入渗量和湿润锋移动速度，具有阻水减渗作用，从而可提高隔层上部土壤含水率，促进盐分淋洗。同时，还引发了湿... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土壤水盐调控理论与隔层控盐技术的提出
        1.2.2 隔层土壤水盐运移理论的研究进展
        1.2.3 秸秆隔层与土壤水盐调控
    1.3 研究切入点
    1.4 主要研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区域概况与试验设计
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 自然地理状况
        2.1.2 河套灌区盐渍土的形成、演变与分布现状
        2.1.3 河套灌区土壤盐渍化特征
    2.2 试验设计
        2.2.1 土柱试验
        2.2.2 微区试验
        2.2.3 大田试验
    2.3 计算公式
    2.4 数据统计分析
第三章 秸秆隔层对土壤入渗特性及水盐分布的影响
    3.1 均质土壤入渗特性及水盐分布
        3.1.1 均质土壤入渗特性
        3.1.2 均质土壤水盐分布特征
    3.2 秸秆隔层土壤入渗特性及水盐分布
        3.2.1 秸秆隔层土壤入渗特性
        3.2.2 秸秆隔层土壤水盐分布特征
    3.3 秸秆隔层各因素对土壤入渗特性的影响
        3.3.1 不同秸秆组分对土壤入渗特性的影响
        3.3.2 不同秸秆长度对土壤入渗特性的影响
        3.3.3 不同秸秆埋深对土壤入渗特性的影响
    3.4 秸秆隔层对土壤入渗特性及水盐分布影响的机理分析
        3.4.1 秸秆隔层土壤阻水减渗作用机理分析
        3.4.2 秸秆隔层土壤引发优先流现象原因分析
        3.4.3 秸秆隔层土壤储水作用机理分析
        3.4.4 秸秆隔层土壤促进淋盐作用机理分析
    3.5 本章小结
第四章 “上膜下秸”对土壤蒸发及水盐分布的影响
    4.1 毛管水上升特性
        4.1.1 均质土壤毛管水上升特性
        4.1.2 秸秆隔层构成因素对土壤毛管水上升的影响
    4.2 秸秆隔层对土壤水分蒸发特性及水盐分布的影响
        4.2.1 均质土壤水分蒸发特性
        4.2.2 秸秆隔层对土壤水分蒸发特性的影响
        4.2.3 秸秆隔层对蒸发后土壤水盐分布的影响
    4.3 “上膜下秸”对潜水蒸发特性及水盐分布的影响
        4.3.1 均质土壤潜水蒸发特性
        4.3.2 “上膜下秸”对土壤潜水蒸发特性及水盐分布的影响
        4.3.3 不同秸秆埋深对土壤潜水蒸发特性及水盐分布的影响
    4.4 “上膜下秸”影响潜水蒸发及调控水盐分布的机理分析
        4.4.1 秸秆隔层土壤与均质土壤温度场差异分析
        4.4.2 秸秆隔层土壤与均质土壤水势差异分析
        4.4.3 秸秆隔层土壤与均质土壤三相比差异分析
        4.4.4 秸秆隔层土壤与均质土壤返盐程度差异分析
    4.5 本章小结
第五章 “上膜下秸”对农田土壤水盐运移的调控机制
    5.1 试验基地气候条件和地下水埋深变化特征
        5.1.1 降雨量和蒸发量年度变化规律
        5.1.2 地下水埋深年度变化规律
    5.2 “上膜下秸”对农田土壤水盐分布的影响
        5.2.1 土壤水分分布特征
        5.2.2 土壤盐分分布特征
        5.2.3 土壤溶液盐浓度
    5.4 不同秸秆用量对农田土壤水盐分布的影响
        5.4.1 土壤水分分布
        5.4.2 土壤盐分分布
        5.4.3 土壤溶液盐浓度
    5.3 不同秸秆埋深对农田土壤水盐分布的影响
        5.3.1 土壤水分分布
        5.3.2 土壤盐分分布
        5.3.3 土壤溶液盐浓度
    5.5 “上膜下秸”对农田土壤水盐调控的理论分析
        5.5.1 “上膜下秸”对土壤水盐调控的的综合效应
        5.5.2 上膜下秸”优化土壤水盐分布的适宜秸秆用量
        5.5.3 上膜下秸”优化土壤水盐分布的适宜埋深
    5.6 本章小结
第六章 “上膜下秸”对向日葵生长发育及产量的调控效应
    6.1 “上膜下秸”对向日葵出苗率和苗期生长的影响
        6.1.1 “上膜下秸”对向日葵出苗率的影响
        6.1.2 “上膜下秸”对向日葵苗期生长的影响
    6.2 “上膜下秸”对向日葵植株生长发育的影响
        6.2.1 “上膜下秸”对向日葵生育期进程的影响
        6.2.2 “上膜下秸”对向日葵植株农艺性状的影响
        6.2.3 “上膜下秸”对向日葵根系生长与根冠比的影响
    6.3 “上膜下秸”对向日葵净光合速率与干物质积累的影响
        6.3.1 “上膜下秸”对向日葵净光合速率的影响
        6.3.2 “上膜下秸”对向日葵干物质积累的影响
    6.4 “上膜下秸”对向日葵产量的影响
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]隔盐层对滨海盐土理化性质的影响[J]. 张薇,李素艳,孙向阳,张冬华,王琳琳,张涛,翟鹏辉.  河南农业科学. 2013(10)
[2]有机肥与覆盖方式对滩涂围垦农田水盐与作物产量的影响[J]. 张建兵,杨劲松,姚荣江,余世鹏,李芙荣,候晓静,金雯晖,王相平.  农业工程学报. 2013(15)
[3]灌溉条件下秸秆深层覆盖对盐碱地改良的效果[J]. 马惠绒,张沛琪,冯婷,张青梅,刘丑年.  内蒙古水利. 2013(03)
[4]河套灌区土壤水和地下水动态变化及水平衡研究[J]. 郝芳华,孙铭泽,张璇,欧阳威,郭波波,黄浩波.  环境科学学报. 2013(03)
[5]秸秆层施深度对土壤水分入渗特性的影响[J]. 武海霞,贾国鹏,刘靖然.  水利水电技术. 2013(02)
[6]滨海盐碱地隔盐改良对两种草本地被的光合特性影响[J]. 冷寒冰,马利静,秦俊.  农业环境科学学报. 2012(11)
[7]间歇入渗对土壤溶质淋洗效率的影响[J]. 彭振阳,伍靖伟,黄介生.  农业工程学报. 2012(20)
[8]运用土壤水盐运移模型优化棉花微咸水膜下滴灌制度[J]. 王在敏,何雨江,靳孟贵,汪丙国.  农业工程学报. 2012(17)
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[10]隔盐层对滨海地区盐分动态及国槐生长的影响[J]. 翟鹏辉,李素艳,孙向阳,张冬华,张涛,张薇,程龙.  中国水土保持科学. 2012(04)

博士论文
[1]干旱区秸秆覆盖对滴灌土壤水盐分布及棉花生长的调控效应[D]. 张金珠.新疆农业大学 2013
[2]蒸发条件下夹砂层土壤水盐运移实验研究[D]. 史文娟.西安理工大学 2005

硕士论文
[1]内蒙古河套灌区不同引水水平对地下水环境变化的预测研究[D]. 马金慧.内蒙古农业大学 2010
[2]微域种植条件下植物生长状况及土壤水盐运移规律研究[D]. 邹桂梅.北京林业大学 2010
[3]河套平原临河区高砷地下水分布及水化学特征[D]. 李朝欣.首都师范大学 2008
[4]滨海盐碱地造林模式及土壤水盐运动规律研究[D]. 张维成.北京林业大学 2008



本文编号：3238897