重度苏打盐碱地葡萄根域限制栽培土壤水盐动态研究

Impacted by the climate conditions and human activities，the saline-sodic land formed by both primary and secondary salinisation-alkalization has extended in a large scale in western Songnen Plain, which becomes a significant eco-environmental problem limiting agricultural development. Root restriction is a cultivation mode by constraining roots in a limited volume to modulate vegetative and reproductive growth of fruit trees mainly by mediating the allocation and partitioning of assimilates between vegetative and reproductive organs. Advantages of root restriction for grapevine are accounted for less land and more canopy. Root restriction of grapevine provides a new research idea for ecological improvement in saline-sodic land. Through field experiments, combining with the deuterium-oxygen isotope tracer technique and numerical simulation，the objectives of this project are to (1)investigate the salt and water transport in saline-sodic soil under root restriction of grapevine (2) definite a response mechanism of grapevine for soil water -salt movement (3) try to propose salt water control measures for grapevine root restriction technique. The findings will provide data support for water and salt management in saline-sodic soil area. Meanwhile, the significance obviously is there for both the local ecological restoration and coordinative development of resource, and environment.

受气候条件和人类活动影响，松嫩平原盐渍化面积不断扩大，盐碱化程度日益加重，严重影响当地生态环境和农业可持续发展。葡萄根域限制栽培技术具有多占天，少占地，充分利用阳光和空气的优点，为盐碱地生态改良提供了新的研究思路。本项目以田间试验为主，结合氢氧同位素示踪技术和数值模拟多种方法相互验证，相互补充对松嫩平原重度苏打盐渍土区葡萄根域限制栽培土壤水盐动态规律进行研究，探讨土壤水分转化机制和盐分迁移规律，揭示葡萄对土壤水盐的响应机制，提出葡萄根域限制土壤水盐调控措施，为松嫩平原重度苏打盐渍土改良和利用提供基础数据。同时根域限制水盐调控技术的提出，对于该区生态恢复和重建及区域资源环境协调发展均具有重要意义。

受气候条件和人类活动影响，松嫩平原土地盐渍化面积不断扩大，土壤盐碱化程度日益加重，严重影响当地生态环境和农业可持续发展。本项目以田间试验为主，结合氢氧同位素示踪技术和数值模拟多种方法相互验证，相互补充对松嫩平原重度苏打盐渍土区葡萄根域限制栽培土壤水盐动态规律进行研究。主要结论如下：.1. 在根域限制不同处理土壤水盐运移试验中，旱季蒸发强烈使得土壤水分含量较低，土壤盐分随水分向上运移，逐渐累积在土壤表层，而雨季土壤水分充足，土壤中盐分受到降水的淋洗作用，土壤含盐量低于旱季；不同处理间比较，定植沟底部封闭会造成根域客土沟渠水分无法排出，导致土壤过饱和。随着时间的推移，土壤盐碱化程度不断升高，且表层土壤盐碱化过程要早于深层土壤；与无膜对照相比，侧膜底秸秆处理能够在一定程度上减缓客土盐碱化过程。.2. 在同位素示踪试验中，表层土壤水稳定同位素主要受降水中稳定同位素的影响，而深层土壤水稳定同位素主要受地下水的影响。旱季土壤水稳定同位素δ18O、δD与土壤电导率、Na+之间呈正相关关系。雨季植物主要利用0-40 cm土壤水，0-10 cm土壤水分主要来源于10-40 cm土壤水；旱季植物主要利用40-80 cm土壤水和浅层地下水，同样，0-10 cm土壤水分主要来源于40-80 cm土壤水和浅层地下水。.3. 在不同潜水位土壤水盐运移试验中，随着潜水蒸发过程的进行，土壤盐碱特征不断增加，且潜水埋深越浅，土层深度越小，土壤盐碱化程度越高；与盐碱土相比，客土盐碱化速度比较快，更容易发生盐碱化，并且土壤盐化和碱化过程不是同时发生的，先盐化后碱化。潜水埋深越浅，盐碱土容重和田间持水量越高。.4. 通过对不同潜水埋深土壤水盐运移进行数值模拟，结果表明，潜水埋深越浅，环境温度越高，水分蒸发量越高。潜水埋深较深时，Hydrus-1D对客土水盐的模拟效果较好。利用Hydrus-1D预测盐分动态，潜水埋深低于150 cm时，客土表层土壤盐分受地下水的显著影响，潜水埋深大于150 cm时，地下水对客土表层土壤盐分的影响不显著。