大规模滴灌条件下棉田土壤盐分积累过程与排盐模式研究

With the large area popularization and application of drip irrigation technology, soil salinity in cotton field increased year by year, which will aggravate the risk of the soil salinization, led to environmental degradation and reduction of output in cotton field. In order to solve these problems, based on the research on saline-alkaline soil amelioration and government in early stage, typical study fields that have been reclaimed many years ago using drip irrigation technique were chosen as the object of study. Based on groundwater and soil water dynamics, insist on that safety in drip irrigation is the supreme to improve soil quality in cotton field, to carry out the study on the principle of soil water and salt migration, the technical of salinity-control during the non-growth period, the movement process of salt under the condition of freezing and thawing and the salt elimination model that suit for the drip irrigation field, to establish numerical model on the movement of soil water-salt-heat. According to water-soil-plant, by the study on the effects of different spring and winter irrigation regime on soil salt during non-growth period, the elimination model will be analyzed and researched, and the results of different elimination model will be assessed in order to found a economic and efficient elimination model, which will provide technical assistance for the sustainable utilization of soil、the establishment of environment friendly irrigation region and the large popularization of drip irrigation technical.

随着新疆滴灌技术大面积推广应用，滴灌棉田土壤盐分逐年累积，长期应用会存在土壤盐渍化加重的潜在生态风险，导致农田土壤环境恶化，棉花减产。针对此问题, 基于前期盐碱地改良与治理方面的工作基础，将新疆具有棉花种植年限较长的典型地段作为研究对象，以地下水与土壤水动力学为基础，以滴灌安全节水为中心，以提高滴灌棉田土壤质量，开展生育期滴灌棉田土壤盐分运移规律研究、非生育期滴灌棉田控盐技术研究、冻融条件下滴灌棉田盐分运移过程研究以及适宜于滴灌棉田排盐模式研究，建立滴灌棉田土壤水、盐、热运移数值模型。围绕水、土、作物，通过田间试验研究非生育期滴灌棉田不同春灌、冬灌淋洗制度对土壤盐分影响，分析研究适宜于膜下滴灌排盐模式，并对不同的排盐方式进行评价，寻求适合滴灌棉田的经济高效的排盐模式，为干旱区水土资源的可持续利用、建立环境友好型灌区以及滴灌技术的大面积推广提供技术

随着新疆滴灌技术大面积推广应用，滴灌棉田土壤盐分逐年累积，长期应用会存在土壤盐渍化加重的潜在生态风险，导致农田土壤环境恶化，棉花减产,若不尽早研究解决，将会制约该技术的推广应用。针对此问题,将新疆具有棉花种植年限较长的典型地段作为研究对象，以滴灌安全节水为中心，开展生育期滴灌棉田土壤盐分运移规律研究、非生育期滴灌棉田控盐技术研究、冻融条件下滴灌棉田盐分运移过程研究以及适宜于滴灌棉田排盐模式研究，建立滴灌棉田土壤水、盐、热运移数值模型。首先，选择石河子垦区的典型棉田和南疆库尔勒包头湖农场为研究对象，开展了不同滴灌年限农田土壤盐分的监测工作，得出了随着滴灌年限的增加，棉田中的总盐量逐年增加且土壤积盐程度有加剧增长的趋势。其次，选择石河子垦区121团典型地块，围绕水、土、作物，通过田间试验研究非生育期滴灌棉田不同春灌、冬灌淋洗制度对土壤盐分影响，确定非生育期滴灌棉田控盐技术。第三，选取滴灌年限为12年的棉田进行了冻融条件下的水盐运移特征研究，通过监测分析得知，温度间接影响盐分运移，在冻结期，土壤水分运移缓慢，土壤盐分运移变化较小; 在消融期，土壤水分运移较为活跃，土壤盐分运移变化较大。第四，针对膜下滴灌引起的盐分积累问题，探求不同深度排盐沟对滴灌棉田土壤水盐运移规律的影响，设计测坑排盐浅沟滴灌棉花种植试验，通过建立HYDRUS-2D模型对10cm深度排盐沟、30cm深度排盐沟土壤水分、盐分运动规律进行模拟，利用土壤实测数据与对模拟结果进行验证。结果表明：土壤电导率受到排盐浅沟影响较为明显，排盐浅沟深度越大，排盐效果越明显。这些研究将为干旱区开发利用盐碱地及防治土壤次生盐渍化的发生提供了可靠的理论依据，对防治干旱区绿洲农业的安全可持续发展、水资源的可持续利用和当地经济可持续发展的宏观决策具有重要的战略意义和现实意义，对稳定祖国边疆和加强社会安定和谐起到重要的作用。