基于土壤水盐阈值的河套灌区玉米灌水制度-论文.pdf

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1、第30卷第11期农业工程学报、，0l-30No．112014年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJun．201483基于土壤水盐阈值的河套灌区玉米灌水制度马金慧，杨树青，史海滨，丁雪华，韩文光2(1．内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特010018：2．河套灌区永济灌域管理局，临河015000)摘要：在引黄水量大幅减少且大范围实施节水工程的条件下，为使农田水土环境仍能保持良性健康发展，该文以内蒙古河套灌区隆胜试验区为研究对象，开展引黄灌区玉米生育期适宜灌水决策模拟研究。在田间试验的基础上，对土壤含水

2、率和土壤含盐量的观测数据进行了统计分析，土壤含水率与含盐量观测值均呈中度变异性。利用克里格插值方法按土壤表层盐分空间变异将研究区分为南北2个区，分别在2个区域内建立了土壤水盐数值模型SWAP，分别对2个区域的土壤水盐模型进行了率定与检验。根据相关研究结果和研究区多年实测值综合得到不同生育期的农田生态安全阈值，即土壤含水率的适宜值与作物耐盐阈值(以土壤含盐量阈值表示)。以土壤含水率与土壤含盐量阈值为限制因子，以节水控盐为目的，利用率定与检验后的SWAP模型模拟了不同灌水量条件下玉米不同生育阶段的土壤含水率、含盐量变化，预测了不同水文年满足玉米生长的土壤水盐安全阈值的用水方案，从精细微观的角度

3、提出相应水文年农田水土环境安全用水范围值。基于SWAP模型的决策结果：枯水年(降雨量90mm)安全用水量为263~311mm；平水年(降雨量140mm)198~227mm；丰水年(降雨量200mm)106～138mm；各水文年的用水量较基准年(枯水年)的节水指数分别为：0．01～0．17、0．O4～0．16和0．06～0．27。成果可为当地及相近地区农田水土环境可持续发展提供科学依据，对于河套灌区农业生产和水资源的开发利用具有重要的意义。关键词：土壤；水分；盐分；阈值；灌水决策；农田；模拟doi：10．3969~．issn．1002—6819．2014．11．0l1中图分类号：$274．1

4、文献标志码：A文章编号：1002—6819(2014)一l1—0083—09马金慧，杨树青，史海滨，等．基于土壤水盐阈值的河套灌区玉米灌水制度[J]．农业工程学报，2014，30(11)：83—91．MaJinhui，YangShuqing，ShiHaibin，eta1．IrrigationscheduleformaizebasedonsoilmoistureandsaltcontentthresholdinHetaoirrigationdistrict[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transact

5、ionsoftheCSAE)，2014，30(11)：83—91．(inChinesewithEnglishabstract)含水量等定义为生态环境指标，提出不同区域其生0引言态环境指标临界值是有差异的。对于北方干旱灌区水资源短缺、土壤次生盐渍化等问题严重影响特有的农田环境(以灌溉为主、盐渍化严重)，所着北方干旱灌区的农业生产⋯，在农田土壤环境中，谓土壤环境阈值，是指土壤含水量阈值(土壤含水土壤含水率与含盐量是影响农作物生长的最重要率适宜范围值)与土壤盐分阈值(作物耐盐极限)指标。目前国内外学者做了大量的亏缺水灌溉试的集合。验，针对不同作物试验分析了不同水分胁迫对其生河套灌区灌溉制度的研究

6、已历时多年，大多从长发育和产量的影响，得到不同地区适宜于不同作腾发量、作物需水量或不同种植结构等角度研究灌物的土壤含水率【2J，可以理解为土壤含水率阈值。溉用水量[10-11J。基于土壤中的水分或盐分等土壤环通过对大量试验资料的分析比较L6】，确定了主要作境因子，从精细微观定量的角度利用数值模型来研物的临界含盐量。张长春等【9】将土壤含盐量、土壤究灌区灌水决策尚不多见，为此，文中以隆胜试验区为研究对象，考虑农田土壤环境指标(即生育收稿日期：2013．11-15修订日期：2014．04．16期农田环境安全下土壤含水率、土壤盐分阈值)，基金项目：“十二五”国家科技支撑计划(2011BAD29B

7、03)；内蒙古水假设土壤含水率与土壤含盐量为作物生长的限制利科技项目(20120430)作者简介：马金慧(1984一)，女，内蒙古人，博士，主要从事水土环因子，以节水控盐为目的，研究不同水文年与不同境模拟与预测研究。呼和浩特内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学灌水量对区域水盐动态的影响，提出相应水文年农院，010018。Email：nmmajinhui@yeah．net田水土环境安全用水范围值，为内蒙古河套灌区的※通信作者