长期膜下滴灌农田土壤盐分演变机理研究

新疆从1996年开始试验、推广、应用膜下滴灌技术已经10余年，目前应用面积已突破1000多万亩。由于膜下滴灌特有的界面特征，在水盐运行环境、运移变化特点等方面与传统和单一的灌溉方式有着明显的不同。长期膜下滴灌农田耕作层土壤盐分的变化，已开始出现节水灌溉型盐碱化问题，并对作物生长及产量产生了影响，如何用"水"调"盐"防止土壤盐碱化及人工绿洲退化，已成为专家学者和有关政府决策者关注的一个重点问题。本课题拟在多年研究和实践的基础上，结合国内外相关问题的最新研究成果，采用理论分析与田间调查、试验研究与数学模拟相结合的方法，研究长期膜下滴灌农田土壤盐分分布特征、演变规律，运用空间信息统计学原理和条件模拟方法监测和预测盐分的时空分布特性，揭示长期膜下滴灌农田非饱和土壤水盐的空间变异规律和土壤盐分的演变过程，建立长期膜下滴灌农田土壤盐分演变的数学模型，为膜下滴灌技术的可持续发展提供理论依据和技术支撑。

围绕研究内容与目标，在3年研究期间，通过选取不同年限膜下滴灌农田，采用资料分析、定点监测、田间调查、控制试验、理论分析和数值模拟等方法，研究了长期膜下滴灌农田土壤盐分分布特征、演变规律和调控对策，探明了长期膜下滴灌农田年内和年际间土壤盐分运移变化过程及剖面盐分分布特征，以土壤溶质运移方程为基础建立了描述长期膜下滴灌农田土壤盐分累积过程的数学模型，揭示了长期膜下滴灌农田土壤盐分演变规律；研究表明膜下滴灌农田土壤耕作层盐分总量随滴灌年限呈降低趋势，滴灌5年以内降幅明显，约滴灌6年40cm以内耕层土壤含盐量可降至0.5%，100cm以内土层盐分约7年可降至0.5%。滴灌8年后土壤盐分变化及作物产量均趋于稳定。提出了适宜长期膜下滴灌棉花节水控盐的高效灌溉制度，构建了长期膜下滴灌农田水盐综合调控技术模式，在北疆121团六连和150团良繁三连建立了2个长期膜下滴灌土壤盐分变化监测站，培养研究生7名，其中博士生1名，硕士研究生6名。在国内外学术刊物上发表论文15篇（4篇EI），申报专利4项（获批3项），研究成果得到兵团水利局的高度重视和认同，兵团水利局认为“该研究成果在一定程度上消除了人们对于长期应用膜下滴灌技术可能会造成土壤次生盐碱化的疑虑和担忧，对于今后兵团膜下滴灌技术持续发展和进一步推广应用具有重要指导价值”。顺利完成各项研究任务。