新疆长期膜下滴灌棉田土壤盐分离子分布特征与时空迁移规律研究

发布时间：2020-04-27 22:03

【摘要】：理论上膜下滴灌技术只能在短时期内调节根区水盐环境,可能导致“湿润锋”边缘盐分不断积累,离子对棉花的毒害加重,进而制约膜下滴灌技术的可持续发展。本文采用长期定点监测与时空变异相结合的方式,于2009至2013年连续五年,对新疆石河子市炮台镇应用膜下滴灌起始年限不同的棉田进行监测。阐明现行灌溉制度以及积雪覆盖条件下的消融作用对膜下滴灌棉田土壤水盐离子的影响,分析生育期前后和越冬期前后土壤盐分离子的分布特征与时空迁移规律的基础上;探求长期膜下滴灌棉田土壤盐分离子的分布特征与时空迁移规律。为膜下滴灌技术的可持续发展提供理论依据。主要结论有:(1)新疆长期膜下滴灌棉田生育期和越冬期前后土壤盐分离子分布特征与时空迁移规律应用膜下滴灌技术6a内,膜下滴灌棉田生育期开始前和结束后土壤中盐分、Cl-、SO42-、Na+、Ca2+、Mg2+都呈现显著的浅集表聚分布特征,0-80cm随土层深度的增加而持续降低。受地下水水位和水质影响,膜下滴灌棉田距地表200cm以下土壤中盐分和离子含量随深度的增加而增加。现行灌溉制度下的灌水作用对膜下滴灌棉田中的盐分、离子有淋洗作用;致使棉花生育期结束后0-140cm土层盐分和离子含量较生育期开始前明显降低。应用膜下滴灌技术5a内,膜下滴灌棉田在越冬期冻层出现滞水、聚盐现象,离子在冻层显著聚集。新疆积雪覆盖下消融作用对膜下滴灌棉田土壤中盐分、离子有淋洗作用;棉田通融后0-140cm土层盐分和离子含量较封冻前明显降低。生育期和封冻期前后,八种离子中以Na+、Ca2+随总盐变化最明显。(2)新疆长期膜下滴灌棉田土壤盐分离子分布特征与时空迁移规律应用膜下滴灌技术16年内,棉田土壤中总盐、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-浅集表聚的分布特征一直存在,但在滴灌1-3a内,表现尤为明显,滴灌3a以后总盐与上述五种离子在0-140cm土层分布相对均匀。指数衰减函数能够很好的回归应用膜下滴灌技术1-16a内,棉田0-140cm土层中总盐、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-含量均值随滴灌年限逐年降低的关系。其中,滴灌1-4a,0-140cm土层1m2平均脱盐量8665.10g/a,为迅速脱盐阶段;滴灌4-12a内,平均脱盐量1412.02g/a,为平稳脱盐阶段;应用滴灌技术12a后处于盐分含量稳定阶段。滴灌1-4a,平均脱Na+量3172.86g/a,为迅速脱Na+阶段;滴灌4-10a,平均脱Na+量795.13g/a,为平稳脱Na+阶段;应用滴灌技术10a后为Na+含量稳定阶段。滴灌1-4a,平均脱Ca2+量703.15g/a,为迅速脱Ca2+阶段;滴灌4-12a,平均脱Ca2+量80.62g/a,为平稳脱Ca2+阶段;应用滴灌技术12a后为Ca2+含量稳定阶段。滴灌1-4a,平均脱Mg2+量340.10g/a,为迅速脱Mg2+阶段;滴灌4-16a,平均脱Mg2+量46.94g/a,为平稳持续脱Mg2+阶段。滴灌1-3a,平均脱SO42-量204.12g/a,为迅速脱SO42-阶段;滴灌3-16a,平均脱SO42-量37.12g/a,为平稳持续脱SO42-阶段。滴灌1-3a,平均脱Cl-量237.82g/a,为迅速脱Cl-阶段;滴灌3-10a,平均脱Cl-量34.24g/a,为平稳脱Cl-阶段;应用滴灌技术10a后为Cl-含量稳定阶段。
【图文】：

分布图,玛纳斯河流域

研究区地理位置见图2-1 和图 2-2。选择 121 团 5 个不同膜下滴灌年限（1-16 年）棉田为研究对象，研究对象开始应用膜下滴灌技术种植棉花的时间分别为 1998 年、2002 年、2004年、2006 年以及 2008 年（以下简称 1998 地、2002 地、2004 地、2006 地和 2008地）；不同研究对象位置相对集中在 2km2以内，取样点基本布设在条田中部，5个研究地块及各自取样点分布见图 2-3。5 个研究地块土壤质地以及结构基本相同，1998 年至 2008 年先后采用膜下滴灌技术种植棉花，此前都是盐碱荒地，棉花品种相同，灌水施肥制度、农艺措施基本一致，并且 2002 地和 2004 地属同一职工所有。在一定程度上保证了 “时空变异法”的可行性。图 2-1 玛纳斯河流域图图 2-2 研究区地理位置图Fig.2-1 Manasi River Basin Map Fig.2-2 Location map of the study area图 2-3 研究对象以及取样位置分布图Fig.2-3 The object of study and position of sampling maps

地理位置,膜下滴灌,概况,取样点

新疆长期膜下滴灌棉田土壤盐分离子分布特征与时空迁移规律研究第二章研究区概况与研究方法2.1 研究区概况本文以新疆玛纳斯河流域下野地灌区作为研究区域，研究区地理位置见图2-1 和图 2-2。选择 121 团 5 个不同膜下滴灌年限（1-16 年）棉田为研究对象，，研究对象开始应用膜下滴灌技术种植棉花的时间分别为 1998 年、2002 年、2004年、2006 年以及 2008 年（以下简称 1998 地、2002 地、2004 地、2006 地和 2008地）；不同研究对象位置相对集中在 2km2以内，取样点基本布设在条田中部，5个研究地块及各自取样点分布见图 2-3。5 个研究地块土壤质地以及结构基本相同，1998 年至 2008 年先后采用膜下滴灌技术种植棉花，此前都是盐碱荒地，棉花品种相同，灌水施肥制度、农艺措施基本一致，并且 2002 地和 2004 地属同一职工所有。在一定程度上保证了 “时空变异法”的可行性。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S562;S275.6

【参考文献】