秸秆深埋结合地膜覆盖土壤水盐运移模拟试验研究
发布时间：2021-08-13 21:25
【目的】探究滨海地区盐渍土在春秋季节强烈返盐问题的治理方法。【方法】通过室内土柱模拟实验,研究了覆膜和秸秆深埋对盐碱土水分入渗、蒸发及水盐运移特性的影响。【结果】淋洗入渗阶段,秸秆深埋可减缓水分入渗速度,优化耕层水盐分布,在提高耕层土壤含水率的同时增强了淋盐效果。潜水蒸发阶段,各处理均能抑制潜水蒸发,秸秆深埋整体抑蒸效果和控盐效果均优于土表覆膜,但蒸发结束后,覆膜处理浅层0～30 cm土层土壤的含水率较其他未覆膜处理提高了11.74%～59.91%。【结论】秸秆深埋与覆膜相结合的处理体现了较优的保水控盐效果,可在滨海区农业生产中进行推广应用。
【文章来源】：灌溉排水学报. 2019,38(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同处理土壤剖面含水率分布（c）蒸发14d后（d）蒸发21d后
处理差异显著（p<0.05），F+S处理土壤含水率较SDB处理增加了59.91%，FM处理土壤含水率较CK增加了11.74%，由此可见，土表覆膜有效提高了土壤表层的含水率。蒸发结束后，秸秆隔层以下（35~110cm）土层的平均土壤含水率表现为F+S处理>SDB处理>CK>FM处理，F+S处理与CK间差异显著（p<0.05），SDB、FM处理与CK间差异不显著，隔层与覆膜相结合的覆盖耕作方式一定程度上提高了深层蓄水效果。2.2.2不同覆盖处理对土壤剖面含盐量的影响不同处理土壤剖面含盐量分布如图4所示。从图4可以看出，1）蒸发前（入渗结束48h），SDB处理0~30cm土层土壤含盐量低于CK，而30~80cm土层则相反，CK盐峰下移位置明显低于SDB处理，这是因为淋洗阶段土柱中的盐分溶于水后受重力作用向下运动，秸秆隔层的存在降低了湿润锋向隔层以下土壤的推进速度的同时减缓了盐峰的下移速度。淋洗结束后，SDB处理0~30cm土层土壤含盐量较CK降低了17.5%，水分在隔层上方更长的滞留时间使土壤盐分充分溶解，增强上部土壤的盐分淋洗效果。2）蒸发过程中，不同耕作处理措施对盐峰的运移距离有明显的影响。随着蒸发的进行，土柱底部和潜水中的盐分向上运移，土柱底部盐分随之减少。蒸发结束，SDB、F+S处理的盐峰位置从80cm升高到了60~70cm土层深度处，FM处理的盐峰位置从100cm升高到了80~90cm处，CK的盐峰位置从100cm升高到了70~80cm土层深度处。整个蒸发过程各处理盐峰运移距离表现为CK>F+S处理=SDB处理=FM处理，不同耕作处理均抑制了盐峰的上移。（a）蒸发前（入渗结束48h）（b）蒸发7d后（c）蒸发14d后（d）蒸发21d?
蒸发过程中土壤盐分随水分的蒸发不断上移，形成了盐分表聚。各处理土壤表层（0~2cm）累积含盐量随蒸发历时的变化如图5所示。从图5可以看出，SDB、F+S处理土表含盐量在蒸发前期迅速增加后增长变缓，CK、FM处理则相反，土壤表层含盐量在蒸发后期迅速增加。蒸发试验结束，表层土壤积盐量表现为CK>SDB处理>FM处理>F+S处理，FM、F+S处理与CK间差异显著（p<0.05），SDB处理与CK间差异不显著，与CK相比，F+S处理含盐量降低了33.4%，隔层与覆膜相结合的覆盖耕作方式盐分抑制效果最好。3讨论与结论1）淋洗入渗阶段，秸秆隔层可以减缓水分的下渗，优化耕层水分分布。SDB处理淋洗入渗结束时间较CK增加了87.5%，0~30cm土层土壤含水率较CK增加了29.6%。已有研究表明，水分在均质土壤和层状土壤中的运动具有很大的差异，层状结构的存在会使土壤的入渗特性发生明显的改变[14]。本研究中，秸秆隔层的大孔隙结构切断了土壤孔隙的连续性，淋洗入渗阶段土壤水势在界面处发生了突变。湿润锋迁移至秸秆隔层上界面时，夹层上界面处存在的进水吸力[15]会阻滞湿润锋的下移，从而降低土壤水的入渗速率，使入渗的水分较长时间地的保持在隔层上方，增加了上部土层的土壤水分，这与已有研究结果[7]一致。2）秸秆隔层能够显著抑制潜水蒸发，土表覆膜减缓了耕层土壤的水分散失。在蒸发过程中，秸秆隔层处理的累积蒸发量仅为均质土的36.9%~49.79%，土表覆膜使0~30cm土层土壤的含水率提高了11.74%~59.91%。潜水蒸发阶段，上层土壤水分受高温光照的影响迅速蒸发，使土壤吸力增大，基质势梯度增加，基质势驱使水分向土壤表层运移[16]。而本研究中大孔
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同耕作方式下新复垦区春玉米试验研究[J]. 张瑜,冯绍元,苏童,仲昭易,王娟. 灌溉排水学报. 2018(08)
[2]漫灌淋洗暗管排水协同改良滨海盐土水盐时空变化特征[J]. 张金龙,刘明,钱红,张清,王振宇. 农业工程学报. 2018(06)
[3]氧化生物双降解地膜覆盖对玉米田间水热及产量的影响[J]. 刘蕊,孙仕军,张旺旺,陈志君,张旭东,朱昆仑. 灌溉排水学报. 2017(12)
[4]滨海盐碱地形成及离子附着形态综述[J]. 魏文杰,程知言,胡建,杨晋炜,姜夏烨,葛云,孙立才,缪源卿,陶哲. 土壤通报. 2017(04)
[5]秸秆双层覆盖对盐碱地水盐运动影响初步研究[J]. 王曼华,陈为峰,宋希亮,李贤红,胡琴,邓从. 土壤学报. 2017(06)
[6]微咸水灌溉对土壤EC值及冬小麦产量的影响[J]. 刘宗潇,朱成立,翟亚明,郑君玉,胡淑文. 灌溉排水学报. 2017(03)
[7]秸秆隔层对滨海盐渍土水盐运移影响[J]. 郭相平,杨泊,王振昌,陈盛,刘敏昊,陈瑞. 灌溉排水学报. 2016(05)
[8]滨海盐碱地不同耐盐草本植物土壤养分动态变化[J]. 潘洁,王立艳,肖辉,程文娟,杨勇. 中国农学通报. 2015(18)
[9]夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型的改进与验证[J]. 范严伟,赵文举,王昱,毕贵权. 农业工程学报. 2015(05)
[10]不同水分和覆盖处理对土壤水热和夏玉米生长的影响[J]. 张俊鹏,刘祖贵,孙景生,冯棣,刘小飞. 灌溉排水学报. 2015(02)
硕士论文
[1]黄河三角洲滨海盐渍土水盐运移特征与调控技术研究[D]. 尹春艳.中国科学院烟台海岸带研究所 2017
本文编号：3341165
【文章来源】：灌溉排水学报. 2019,38(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同处理土壤剖面含水率分布（c）蒸发14d后（d）蒸发21d后
处理差异显著（p<0.05），F+S处理土壤含水率较SDB处理增加了59.91%，FM处理土壤含水率较CK增加了11.74%，由此可见，土表覆膜有效提高了土壤表层的含水率。蒸发结束后，秸秆隔层以下（35~110cm）土层的平均土壤含水率表现为F+S处理>SDB处理>CK>FM处理，F+S处理与CK间差异显著（p<0.05），SDB、FM处理与CK间差异不显著，隔层与覆膜相结合的覆盖耕作方式一定程度上提高了深层蓄水效果。2.2.2不同覆盖处理对土壤剖面含盐量的影响不同处理土壤剖面含盐量分布如图4所示。从图4可以看出，1）蒸发前（入渗结束48h），SDB处理0~30cm土层土壤含盐量低于CK，而30~80cm土层则相反，CK盐峰下移位置明显低于SDB处理，这是因为淋洗阶段土柱中的盐分溶于水后受重力作用向下运动，秸秆隔层的存在降低了湿润锋向隔层以下土壤的推进速度的同时减缓了盐峰的下移速度。淋洗结束后，SDB处理0~30cm土层土壤含盐量较CK降低了17.5%，水分在隔层上方更长的滞留时间使土壤盐分充分溶解，增强上部土壤的盐分淋洗效果。2）蒸发过程中，不同耕作处理措施对盐峰的运移距离有明显的影响。随着蒸发的进行，土柱底部和潜水中的盐分向上运移，土柱底部盐分随之减少。蒸发结束，SDB、F+S处理的盐峰位置从80cm升高到了60~70cm土层深度处，FM处理的盐峰位置从100cm升高到了80~90cm处，CK的盐峰位置从100cm升高到了70~80cm土层深度处。整个蒸发过程各处理盐峰运移距离表现为CK>F+S处理=SDB处理=FM处理，不同耕作处理均抑制了盐峰的上移。（a）蒸发前（入渗结束48h）（b）蒸发7d后（c）蒸发14d后（d）蒸发21d?
蒸发过程中土壤盐分随水分的蒸发不断上移，形成了盐分表聚。各处理土壤表层（0~2cm）累积含盐量随蒸发历时的变化如图5所示。从图5可以看出，SDB、F+S处理土表含盐量在蒸发前期迅速增加后增长变缓，CK、FM处理则相反，土壤表层含盐量在蒸发后期迅速增加。蒸发试验结束，表层土壤积盐量表现为CK>SDB处理>FM处理>F+S处理，FM、F+S处理与CK间差异显著（p<0.05），SDB处理与CK间差异不显著，与CK相比，F+S处理含盐量降低了33.4%，隔层与覆膜相结合的覆盖耕作方式盐分抑制效果最好。3讨论与结论1）淋洗入渗阶段，秸秆隔层可以减缓水分的下渗，优化耕层水分分布。SDB处理淋洗入渗结束时间较CK增加了87.5%，0~30cm土层土壤含水率较CK增加了29.6%。已有研究表明，水分在均质土壤和层状土壤中的运动具有很大的差异，层状结构的存在会使土壤的入渗特性发生明显的改变[14]。本研究中，秸秆隔层的大孔隙结构切断了土壤孔隙的连续性，淋洗入渗阶段土壤水势在界面处发生了突变。湿润锋迁移至秸秆隔层上界面时，夹层上界面处存在的进水吸力[15]会阻滞湿润锋的下移，从而降低土壤水的入渗速率，使入渗的水分较长时间地的保持在隔层上方，增加了上部土层的土壤水分，这与已有研究结果[7]一致。2）秸秆隔层能够显著抑制潜水蒸发，土表覆膜减缓了耕层土壤的水分散失。在蒸发过程中，秸秆隔层处理的累积蒸发量仅为均质土的36.9%~49.79%，土表覆膜使0~30cm土层土壤的含水率提高了11.74%~59.91%。潜水蒸发阶段，上层土壤水分受高温光照的影响迅速蒸发，使土壤吸力增大，基质势梯度增加，基质势驱使水分向土壤表层运移[16]。而本研究中大孔
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同耕作方式下新复垦区春玉米试验研究[J]. 张瑜,冯绍元,苏童,仲昭易,王娟. 灌溉排水学报. 2018(08)
[2]漫灌淋洗暗管排水协同改良滨海盐土水盐时空变化特征[J]. 张金龙,刘明,钱红,张清,王振宇. 农业工程学报. 2018(06)
[3]氧化生物双降解地膜覆盖对玉米田间水热及产量的影响[J]. 刘蕊,孙仕军,张旺旺,陈志君,张旭东,朱昆仑. 灌溉排水学报. 2017(12)
[4]滨海盐碱地形成及离子附着形态综述[J]. 魏文杰,程知言,胡建,杨晋炜,姜夏烨,葛云,孙立才,缪源卿,陶哲. 土壤通报. 2017(04)
[5]秸秆双层覆盖对盐碱地水盐运动影响初步研究[J]. 王曼华,陈为峰,宋希亮,李贤红,胡琴,邓从. 土壤学报. 2017(06)
[6]微咸水灌溉对土壤EC值及冬小麦产量的影响[J]. 刘宗潇,朱成立,翟亚明,郑君玉,胡淑文. 灌溉排水学报. 2017(03)
[7]秸秆隔层对滨海盐渍土水盐运移影响[J]. 郭相平,杨泊,王振昌,陈盛,刘敏昊,陈瑞. 灌溉排水学报. 2016(05)
[8]滨海盐碱地不同耐盐草本植物土壤养分动态变化[J]. 潘洁,王立艳,肖辉,程文娟,杨勇. 中国农学通报. 2015(18)
[9]夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型的改进与验证[J]. 范严伟,赵文举,王昱,毕贵权. 农业工程学报. 2015(05)
[10]不同水分和覆盖处理对土壤水热和夏玉米生长的影响[J]. 张俊鹏,刘祖贵,孙景生,冯棣,刘小飞. 灌溉排水学报. 2015(02)
硕士论文
[1]黄河三角洲滨海盐渍土水盐运移特征与调控技术研究[D]. 尹春艳.中国科学院烟台海岸带研究所 2017
本文编号：3341165
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