秸秆覆盖条件下的微咸水利用研究

【摘要】： 我国是一个淡水资源紧缺的国家。在我国的华北、西北以及沿海地带，特别是盐渍土地区，分布着大量的咸水和微咸水资源。目前这部分水资源并未真正被看作是一种可利用的水资源。因此，如何开发利用微咸水资源，研究微咸水灌溉的土壤和作物效应，对解决我国水资源危机和实现农业可持续发展具有重大意义。 本试验在前人微咸水利用基础上，研究了微咸水处理对玉米、棉花发芽和出苗的影响，系统地进行了秸秆覆盖条件下微咸水灌溉试验，探讨了微咸水灌溉的土壤和作物效应，并建立了秸秆覆盖条件下微咸水灌溉的土壤水盐运移数学模型，得出了其运移规律，第一次明确提出可以利用秸秆覆盖和咸淡水交替灌溉的措施来减轻微咸水灌溉的不良影响。 研究结果表明：(1)微咸水处理对作物发芽和出苗有一定抑制作用，但仍能用来造墒播种玉米和棉花，相对出苗率可达50～80％。(2)不论覆盖与否，微咸水灌溉都不同程度地影响了对棉花生长。在苗期和蕾期，棉花植株高度、叶面积、植株鲜重和干重等均随着灌溉用水矿化度的增大而减小；但是在雨季，通过降水对土壤盐分的淋洗，土壤含盐量逐渐降低，同时植株耐盐能力也有所增强，微咸水灌溉对棉花的生长的抑制作用逐渐减弱。(3)秸秆覆盖不仅可以减少土面蒸发，蓄水保墒，提高土壤含水量，还能有效地抑制土壤盐分的表聚作用，减轻微咸水灌溉后盐分积累对作物生长的不良影响，说明秸秆覆盖是利用微咸水资源的良好措施。(4)采用咸淡水交替灌溉可以降低土壤含盐量，增加棉花产量(与完全用微咸水灌溉相比)。特别是在秸秆覆盖条件下采用7g/L咸水与淡水交替灌溉，棉花产量仅比对照(淡水灌溉)减产4.2％。因此，咸淡水交替灌溉也是微咸水利用的一条可行途径。(5)不同矿化度微咸水灌溉的土壤水盐运动具有明显的三个阶段，即春季蒸发—积盐阶段、夏季降水—淋洗脱盐阶段和秋季蒸发—积盐阶段，这便于根据不同阶段防止微咸水灌溉可能产生的土壤次生盐渍化采取相应措施。(6)为解决微咸水灌溉可能引起的土壤次生盐渍化问题，必须做到“防治结合、以防为主”。试验建立了秸秆覆盖条件下微咸水灌溉水盐运移数学模型，研究了其运移规律，结果表明，数值模拟值与实测数据相吻合，说明只要有符合实际的土壤水盐运移参数，完全可以实现微咸水灌溉后土壤水盐运移的预测预报工作，这为合理开发利用微咸水资源提供了理论和实践依据。 【关键词】：秸秆覆盖 微咸水 灌溉 水盐运移 数值模拟
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S152.7
【目录】：

• 中文摘要5-6
• 1 引言6-10
• 1．1 开发利用微咸水资源的目的和意义6
• 1．2 国内外微咸水利用发展概况6-8
• 1．3 微咸水利用的影响因素8-9
• 1．4 秸秆覆盖条件下微咸水利用探讨9-10
• 2 试验材料、设计与方法10-14
• 2．1 试验背景和基本条件10
• 2．2 供试土壤和作物10-11
• 2．3 试验用水11
• 2．4 试验设计与方法11-14
• 2．4．1 微咸水胁迫对玉米发芽影响试验11
• 2．4．2 微咸水造墒对棉花和玉米出苗影响试验11-12
• 2．4．3 秸秆覆盖条件下微咸水灌溉棉花试验12-13
• 2．4．4 秸秆覆盖条件下微咸水灌溉水盐运动数值模拟试验13-14
• 3 结果与分析14-38
• 3．1 微咸水灌溉的土壤效应14-22
• 3．1．1 土壤含盐量14-16
• 3．1．1．1 土壤旱季盐分积累情况14
• 3．1．1．2 土壤雨季盐分淋溶情况14-15
• 3．1．1．3 雨季后土壤盐分状况15-16
• 3．1．2 土壤盐分离子组成及其含量16-17
• 3．1．3 土壤pH值17-18
• 3．1．4 土壤容重和孔隙度18-19
• 3．1．5 土壤有机质和速效养分19-20
• 3．1．6 土壤水盐运动规律20-22
• 3．1．6．1 春季蒸发-积盐阶段20
• 3．1．6．2 夏季降水-淋溶阶段20-22
• 3．1．6．3 秋季蒸发-积盐阶段22
• 3．2 微咸水灌溉的作物效应22-29
• 3．2．1 微咸水胁迫对玉米发芽的影响22-23
• 3．2．2 微咸水造墒对出苗率的影响23-24
• 3．2．3 幼苗鲜重和干重24
• 3．2．4 幼苗根系生长24-25
• 3．2．5 植株高度和叶面积25-28
• 3．2．6 棉花果枝和蕾花铃的动态变化28-29
• 3．2．7 棉花产量及其构成29
• 3．3 秸秆覆盖条件下微咸水灌溉水盐运移数值模拟29-38
• 3．3．1 土壤水盐运移数学模型30-31
• 3．3．1．1 土壤水分运移数学模型30
• 3．3．1．2 土壤盐分运移数学模型30-31
• 3．3．2 土壤水盐运移数值模拟差分方程31-34
• 3．3．2．1 水分运移差分方程31-32
• 3．3．2．2 盐分运移差分方程32-34
• 3．3．3 土壤水盐运移数值模拟参数确定34-35
• 3．3．4 土壤水盐运移数值模拟程序设计35
• 3．3．5 土壤水盐运移数值模拟结果分析35-38
• 3．3．5．1 土壤水分运移35-36
• 3．3．5．2 土壤盐分运移36-38
• 4 微咸水利用措施讨论38-41
• 4．1 搞好土壤普查，水质评价与土壤水盐运移研究工作38
• 4．2 灌溉管理38-41
• 4．2．1 选择合适的灌溉方法38-39
• 4．2．2 确定适宜的灌溉定额和次数39
• 4．2．3 选择合适的灌水时期39-40
• 4．2．4 采取轮灌和混灌的策略40-41
• 4．3 采用秸秆覆盖，调节土壤水盐运动41
• 5 结论41-43
• 参考文献43-46
• 英文摘要46-48
• 致谢48

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