秸秆双层覆盖对盐碱地土壤水盐调控效应研究

发布时间：2020-06-28 15:36

【摘要】：黄河三角洲的地下水位浅,水的蒸降比大,土壤中的盐分运动主要是“上行”占优势,土壤盐分表聚现象严重,致使农作物产量偏低。针对此现象,本试验通过室内土柱模拟试验研究了双层秸秆覆盖对土壤水分蒸发和盐分运移的影响;同时通过田间的微区试验研究了秸秆双层覆盖对农田土壤水盐分布的调控效应,以期为黄河三角洲的滨海盐碱地的改良与利用提供理论依据。主要研究结果如下:1.采用室内土柱模拟试验,初步研究了不同的秸秆覆盖方式对土壤水分蒸发量、盐分积累的影响。(1)不同秸秆覆盖模式对土壤水分日蒸发量的影响有明显差异,抑制效果由大到小表现为T4T5T3T1T2。在同一大气蒸发条件下,不同的秸秆覆盖模式均能降低土壤水分的累积蒸发量,T4处理(土表与土表下40cm处覆盖秸秆量之比为2:1)效果最为明显,土壤水分累积蒸发量比CK土柱低76.13%,大幅度减弱了土壤水分蒸散损失的能力。T4处理的抑蒸率为76.12%,抑蒸率最大。(2)在淋洗入渗阶段,表层秸秆覆盖、深层秸秆覆盖和不同的双层秸秆覆盖方式对土壤的盐分的淋洗效果不同,其中T3处理(土表与土表下40cm处覆盖秸秆量之比为1:1)的淋洗效果最好,0-40cm土层的土壤脱盐率比对照多14.83%,其他处理的脱盐率也均高于对照。在水分蒸发阶段,每个处理都在不同程度上抑制了土壤返盐,其中T4处理返盐率最小,远远低于对照处理。(3)秸秆双层覆盖对土壤水分蒸发和土壤返盐的抑制效果大于秸秆表层覆盖和秸秆深层覆盖,并且在不同的秸秆双层覆盖的处理中T4处理(土表与土表下40cm处覆盖秸秆量之比为2:1)的减蒸控盐效果最好。(4)土壤水分累积蒸发量与土壤累积含盐量进行相关性分析表明,两者存在正相关关系,即土壤水分累积蒸发量越大,土壤累积含盐量越大。2.通过田间微区试验,研究了不同秸秆覆盖方式对农田土壤水盐运移的影响。(1)不同秸秆覆盖方式均可降低土壤水分的蒸发,起到蓄水保墒的作用,但保墒效果与时效不同。T1处理(表层覆盖)能够抑制0-40cm土层的土壤水分的蒸发,但是对深层土壤的水分抑制效果较差。T2处理(土表下40cm处覆盖秸秆)可以在一定程度上提高秸秆层及其以上土层的含水量,对隔层下部土壤水分也具有一定的保蓄作用。不同的双层秸秆覆盖方式中T4处理(土表与土表下40cm处覆盖秸秆量之比为2:1)保墒保水的效果最好。(2)不同的秸秆覆盖方式均能在一定程度上抑制土壤返盐。秸秆表层覆盖抑制了盐分的表层聚集,对降低土壤0-20 cm土层土壤盐分含量效果较好,抑盐率为35.57%。T2、T3、T4和T5处理均能降低0-40cm土层的土壤含盐量,同时也能将深层土壤的含盐量控制在较低的水平。其中T2处理对深层土壤抑盐效果最好,抑盐率较高;T4处理对表层的土壤抑盐效果最好,抑盐率为54.85%。(3)通过田间微区试验,研究了不通过秸秆覆盖方式对农田土壤钠离子和氯离子的影响。不同的秸秆覆盖方式均能在一定程度上降低盐渍土中Na+含量和Cl-含量。其中T4处理能明显降低土壤表层Na+含量和Cl-含量,T2处理能明显降低20-60cm土层的Na+含量和20-40cm土层的Cl-含量。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S156.42
【图文】：

试验装置图,秸秆覆盖,试验装置,方式

研究区的灌溉方式大多数为大水漫灌，灌溉水在耕地上自然蒸干。这种灌溉方式不但起不到洗盐的功能，相反会使灌溉水中的盐分在土壤中沉积。(6)土壤次生盐碱化因素。土壤次生盐碱化是指在干旱和半干旱地区因为对土地不恰当的使用，导致潜在的盐渍化土壤中的盐分逐渐向土壤表层聚集的过程。2.2 试验设计2.2.1 土柱试验2.2.1.1 试验材料本试验于 2016 年 4-10 月在山东农业大学资源与环境学院试验站进行。试验使用直径 30cm，高 1m 的 PVC 管做土柱试验。在装土前，首先在土柱底部装填干净的砂土层作为反滤层，厚度大约为 10cm 厚，这样可以为入渗过程提供一个气流通畅的入渗环境。土柱底部用纱布封闭，土柱底部放置盛有咸水的塑料盆，用来模拟地下水环境，试验装置如图 1 所示。

日蒸发量,秸秆覆盖,方式

可能是因为 CK 处理的土表裸露，土表与大气之间能量较大。但是可能由于日蒸发量较大，盐分表聚现象严重，土表抑制水分蒸发（胡顺军等，2004），因此 CK 处理平均日蒸发低的趋势，但仍然明显大于其他处理。不同的秸秆覆盖方式对在着明显的差异性。T1 处理在试验开始 5 天内的平均日蒸发量因为 T1 处理土壤毛管连续，水分可借助毛管力作用上升至土壤盖秸秆后形成的阻隔层只能从地表狭窄的空隙处散失，可有效（员学锋等，2006），T1 处理平均日蒸发量随时间的推移也呈始后 5 天内，T2 处理的平均日蒸发量低于 CK 处理，土表下毛细管的连续性，形成了土壤毛管水的上行障碍，减弱了蒸发于秸秆表层覆盖和埋设秸秆隔层的双重效果，它们的抑制土壤显，在整个蒸发过程中 T4 处理的平均日蒸发量低于其他处理，效果最好。

【参考文献】