盐碱土双点源交汇土壤盐分运移规律试验探究

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1、盐碱土双点源交汇土壤盐分运移规律试验探究【摘要】通过室内模拟实验，进行灌水量恒为10L,采用土壤初始含水率为0.076cm3/cm3、0.148cm3/cm3和0.213cm3/cm3及滴头流量为lL/h、2L/h和3L/h,探求盐碱土膜下滴灌土壤初始含水率和滴头流量对盐碱土盐分运移的影响，结果表明：在相同灌水量及滴头流量下，随着土壤初始含水率的增大，在水平方向的脱盐区域减小，而在垂向的脱盐区域明显增大；在相同的土壤始含水率条件下，随着滴头流量的增大，水分水平运移距离增大，水平脱盐效果明显,而垂向脱盐区减小，小滴头流量利于土壤中盐分的向下运移，有助于压盐；以滴头为中心，湿润锋水平、垂向

2、运移距离及两滴头湿润锋交汇宽度与时间t具有良好的幕函数关系。【关键词】盐碱地；膜下滴灌；盐分运移；土壤含水率;滴头流量新疆属极端干旱地区，而干旱的气候是盐碱土形成的动力［1］,而盐碱土所特有的反复性和不稳定性特征预示着土壤盐渍化防止的长期性和艰巨性，土壤次生盐渍化已成为制约干旱地区灌区棉花生产持续发展的关键因子［2,3］。膜下滴灌技术不仅可以减少棵间蒸发，抑制土壤盐分的上移，提高土壤温度而且在滴灌少量高频的淋洗作用下，可以为作物主根系创造一个良好的水盐环境，其与常规沟灌相比，可节水50%以上，对中低产田而言，可增产20%,是一种很有发展潜力的微滴灌技术[4],这就为盐碱地的开发利用提供

3、了新的思路和方法。新疆农八师121团的土壤含盐量很高，是最早在盐碱地上采用膜下滴灌技术种植棉花的地区，实践证明，在盐碱土上通过膜下滴灌种植棉花仍能与低含盐量的土壤一样能获得高产，因而了解和掌握盐碱土中水盐运移的规律对农业的生产具有重大的意义，故为了充分发挥滴灌的节水作用，有必要研究土壤初始含水率及滴头流量对土壤盐分运移的影响，因此，通过室内试验研究膜下滴灌下盐碱土中盐分的分布，对膜下滴灌盐碱土中盐分的运移规律进行初步分析，为农业生产提供帮助。1•材料与方法1.1材料供试土壤取自新疆农八师121团炮台试验站，土壤初始含盐量为1.95%,属盐碱土；试验在有机玻璃制成的土槽中进行，土槽尺寸长

4、X宽X高为：100cmX80cinX80cin,见图1,采用土壤初始含水率为0.076cm3/cm3、0.148cm3/cm3和0.213cm3/cm3及滴头流量为lL/h、2L/h和3L/h,利用马氏瓶进行滴灌交汇入渗实验。1.2试验方法试验于2009年4〜6月在新疆农业大学农业水利工程实验室内进行。将土样自然风干，过2mm的土筛，按设计容重分层（每层厚度10cm）均匀装入土槽，试验灌水量恒为10L,采用马氏瓶稳压供水，用医用输液管模拟滴头，滴头间距30cm,滴头A距有机玻璃边壁5cm,其滴头流量为设计流量的一半，因为其产生了一半的湿润体。测定土壤在不同初始含水率、不同滴头流量条件下

5、的湿润锋形状、湿润锋水平距离及垂直距离随时间的变化。停水12h后，在滴头断面及湿润锋交汇断面上取样，水平、垂向取样距离为5cm,烘干法测土样含水率后换算为体积含水率，按土水比1：5浸提，用雷磁电导率仪测其电导率值，经率定得土样的含盐量百分数。a试验装置示意图b湿润锋及取样示意图图1试验装置及湿润锋示意图Fig.1Theschematicdiagramofexperimentsettingandmoisture2•结果与分析1.1土壤初始含水率对水盐运移的影响土壤初始含水率的大小对盐碱土中水盐的运移有影响。在膜下滴灌过程中，在滴头附近土壤含水率最大，随着水平距离和垂直距离的增大，土壤含水

6、率逐渐减小。土壤水分是盐分运移的载体，土壤盐分随着土壤水分的运动向周围迁移。土壤水分的分布对盐分的分布有影响，盐分随着灌溉水被带到湿润区边缘，在滴头附近土壤含盐量最小，随着水平和垂向距离的增大，土壤含盐量逐渐增大。图2是滴头流量为lL/h时，不同土壤初始含水率下的盐分分布图，可以看出：在滴头附近土壤含盐量低于土壤初始含盐量,在距滴头较远的区域土壤含盐量高于土壤初始含盐量。随着土壤初始含水率的增大，由于水分在垂向运移的速率增大，随之将滴头附近的盐分淋洗到土壤下层，土壤初始含水率的增大，有利于垂向压盐，在水平方向的脱盐区域减小，而在垂向的脱盐区域明显增大。在一定区域内洗盐效果明显，因土壤初

7、始含水率的不同所导致的含水量分布的差异影响着土壤中盐分的分布。由图2可以看出，随着土壤初始含水率的增大，滴头附近的含水率也相应增大，且高含水率区域在垂向上的增大显著，虽然水分在垂向的运移距离增大，携带了土壤中大量的盐分到土壤下层；但从水平方向来看，脱盐区域减小，高含盐区增大，将抑制作物根系水平方向的分布。图2q=lL/hwO=O.076cm3/cm3、0.148cm3/cm3及0.213cm3/cm3盐分剖面图Fig.2Thecontourma