留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

散水介质滴灌龟裂碱土水盐运移规律

黄鹏飞 康跃虎 万书勤 李晓彬 黄艳丽 刘春成

黄鹏飞, 康跃虎, 万书勤, 李晓彬, 黄艳丽, 刘春成. 散水介质滴灌龟裂碱土水盐运移规律[J]. 土壤通报, 2023, 54(5): 1041 − 1049 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082401
引用本文: 黄鹏飞, 康跃虎, 万书勤, 李晓彬, 黄艳丽, 刘春成. 散水介质滴灌龟裂碱土水盐运移规律[J]. 土壤通报, 2023, 54(5): 1041 − 1049 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082401
HUANG Peng-fei, KANG Yao-hu, WAN Shu-qin, LI Xiao-Bin, HUANG Yan-li, LIU Chun-cheng. Experiment Study on Water and Salt Movement in Takyric Solonetz under Drip Irrigation with Soil-water-redistribution Medium[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(5): 1041 − 1049 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082401
Citation: HUANG Peng-fei, KANG Yao-hu, WAN Shu-qin, LI Xiao-Bin, HUANG Yan-li, LIU Chun-cheng. Experiment Study on Water and Salt Movement in Takyric Solonetz under Drip Irrigation with Soil-water-redistribution Medium[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(5): 1041 − 1049 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082401

散水介质滴灌龟裂碱土水盐运移规律

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082401
基金项目: 中央级科研院所基本科研业务费专项(FIRI2022-14)、中国科学院前沿研究项目(QYZDJ-SSW-DQC028)、国家重点研发计划项目(2016YFC0501304, 2016YFC0501305)和河南省科技攻关项目(2022102320104)资助
详细信息
    作者简介:

    黄鹏飞(1989−),男,河南漯河人,博士,助理研究员,主要从事盐碱地改良、滴灌水盐调控和农田水分高效利用研究。E-mail: huangpengfei@caas.cn

    通讯作者:

    E-mail: kangyh@igsnrr.ac.cn

  • 中图分类号: S27

Experiment Study on Water and Salt Movement in Takyric Solonetz under Drip Irrigation with Soil-water-redistribution Medium

  • 摘要:   目的  探究散水介质滴灌条件下龟裂碱土水盐运移规律。  方法  室内设置土柱试验研究散水介质滴灌条件下龟裂碱土水分、电导率和pH的变化规律。  结果  一维垂直入渗条件下散水介质滴灌较定水头入渗水分扩散速率更快,稳定入渗阶段散水介质滴灌垂直湿润峰扩散速率提高了50.3%,两种灌溉方式水盐分布规律基本一致。二维条件下垂直方向湿润峰扩散速率高于水平方向,水分再分布过程中以散水介质和龟裂碱土界面处碱土表层土壤为中心向外扩散;散水介质水平距离10 cm时,相邻灌水器形成的湿润体在96 h逐渐搭接整体向外淋洗盐分;电导率 < 2 dS m−1的脱盐区pH < 9,电导率介于2 ~ 4 dS m−1的脱盐区土壤pH值较原土逐渐降低,脱盐区边缘电导率介于4 ~ 10 dS m−1,pH值显著高于原土,积盐区边缘pH值较原土略下降。  结论  散水介质滴灌能够显著增加龟裂碱土的水分入渗速率,并在灌水器下方快速形成脱盐区,脱盐初期土壤碱化现象明显且与脱盐程度密切相关,生产实践中应采取相应的措施避免pH值过高影响植物生长。
  • 图  1  一维土柱淋洗试验示意图

    Figure  1.  Soil columns for one dimensional leaching test

    图  2  散水介质滴灌二维入渗水盐运移土柱示意图

    Figure  2.  The soil column for two dimensional leaching test with drip irrigation and RM

    图  3  一维垂直入渗湿润峰运移规律

    Figure  3.  Changes of wetting depth with time in one dimensional vertical infiltration

    图  4  一维垂直入渗累积灌水量随时间变化规律

    Figure  4.  Changes of cumulative irrigation amount with time in one dimensional vertical infiltration

    图  5  一维垂直入渗剖面土壤水分(a)、盐分(b)和pHs(c)变化规律

    Figure  5.  The changing of soil volumetric water content (a), ECs (b) and pHs (c) in one dimensional vertical infiltration

    图  6  相邻灌水器湿润峰运移规律

    Figure  6.  The movement of wetting front in profile for two adjoining drip emitter

    图  7  平行于滴灌带(a)和垂直于滴灌带(b)剖面水分分布

    Figure  7.  The spatial distribution of soil volumetric moisture content in parallel (a) and perpendicular (b ) to the drip line

    图  8  平行于滴灌带(a)和垂直于滴灌带(b)剖面ECe分布

    Figure  8.  The spatial distribution of ECe in parallel (a) and perpendicular (b) to the drip line

    图  9  平行于滴灌带(a)和垂直于滴灌带(b)剖面pHe分布

    Figure  9.  The spatial distribution of pHe in parallel (a) and perpendicular (b) to the drip line

    表  1  灌溉水、沙子和试验土壤饱和泥浆提取液基本化学性质

    Table  1.   Basic chemical properties of groundwater, aqueous extracts of sand and the original soil

    处理
    Treatment
    离子浓度(mmol L–1
    Ionic concentration
    电导率(dS m–1
    Electrical conductivity
    pH钠吸附比(mmol L–1
    Sodium absorption ratio
    Mg2 + Ca2 + K + Na +
    灌溉水 0.4 0.52 0.03 14.74 1.94 7.83 15.4
    沙子 0.47 0.61 1.97 17.99 2.3 8.48 17.38
    试验土壤 0.26 0.22 0.31 93.48 10.56 9.36 134.26
    下载: 导出CSV
  • [1] Tanji K K, Wallender W W. Nature and extent of agricultural salinity and sodicity, in: Wallender, W. W. , Tanji, K. K. (Eds. ), Agrigultural Salinity Assessment and Management (Second ed. ) [M]. Reston: American Society of Civil Engineers, 2012.
    [2] 王遵亲, 祝寿泉, 俞仁培, 等. 中国盐渍土[M]. 北京: 科学出版社, 1993: 84-85.
    [3] 殷允相. 龟裂碱土的形成、性质及改良途径[J]. 土壤通报, 1985, 16(5): 206 − 208. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.1985.05.004
    [4] 杜雅仙, 黄菊莹, 康扬眉, 等. 脱硫石膏与结构改良剂配合施用对龟裂碱土理化性状和水稻生长的影响[J]. 水土保持学报, 2018, 38(5): 46 − 51 + 57.
    [5] 王 旭, 孙兆军, 韩 磊, 等. 砾石暗沟提高脱硫石膏改良龟裂碱土效果及油葵产量[J]. 农业工程学报, 2017, 33(22): 143 − 151. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.22.018
    [6] Wang S J, Chen Q, Li Y, et al. Research on saline-alkali soil amelioration with FGD gypsum[J]. Resources, Conservation and Recycling, 2017, 121: 82 − 92. doi: 10.1016/j.resconrec.2016.04.005
    [7] 康跃虎. 滴灌土壤水盐调控与盐碱地农业和植被建设理论与实践. 李文华编, 中国当代生态学研究: 生态系统管理卷, 第四章(第六节) [M]. 北京: 科学出版社, 2013.
    [8] 薛 铸, 万书勤, 康跃虎, 等. 龟裂碱地沙质客土填深和秸秆覆盖对作物生长的影响[J]. 灌溉排水学报, 2014, 33(1): 38 − 41.
    [9] Feng D, Wan S Q, Kang Y H, Xue Z, et al. Drip irrigation scheduling for annual crops in an impermeable saline-sodic soil with an improved method[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2017, 4(72): 349 − 358.
    [10] 张体彬, 展小云, 康跃虎, 等. 浅层填沙滴灌种植枸杞改良龟裂碱土重度盐碱荒地研究[J]. 农业机械学报, 2016, 10(47): 139 − 149. doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.10.019
    [11] Huang P F, Kang Y H, Wan S Q, Li X B. Amelioration of takyric solonetz using drip irrigation with soil-water-redistribution medium[J]. Irrigation and drainage, 2022, 71(1): 108 − 119. doi: 10.1002/ird.2644
    [12] Qadir M, Schubert S, Ghafoor A, et al. Amelioration strategies for sodic soils: a review[J]. Land Degradation and Development, 2001, 12: 357 − 386. doi: 10.1002/ldr.458
    [13] 李学垣. 土壤化学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2001.
    [14] Oster J D, Shainberg I. Soil responses to sodicity and salinity: challenges and opportunities[J]. Australian Journal of Soil Research, 2001, 39(6): 1219 − 1224. doi: 10.1071/SR00051
    [15] 王全九, 王文焰, 汪志荣, 等. 盐碱地膜下滴灌技术参数的确定[J]. 农业工程学报, 2001, 17(3): 47 − 50. doi: 10.3321/j.issn:1002-6819.2001.02.012
    [16] 吕殿青, 王全九, 王文焰, 等. 膜下滴灌土壤盐分特性及影响因素的初步研究[J]. 灌溉排水, 2001, (1): 28 − 31.
    [17] 弋鹏飞. 膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律试验研究[D]. 新疆: 新疆农业大学, 2013.
    [18] 何 婧, 屈忠义, 刘 霞, 等. 微咸水滴灌条件下沙穴种植的土壤水盐二维空间分布规律[J]. 水土保持学报, 2020, 34(3): 332 − 341. doi: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2020.03.048
    [19] Smith C J, Oster J D, Sposito G. Potassium and magnesium in irrigation water quality assessment[J]. Agricultural Water Management, 2015, 157: 59 − 64. doi: 10.1016/j.agwat.2014.09.003
    [20] Fardin S Z, Parichehreh M, Jalili B, Bahmanyar M A. Rehabilitation of calcareous saline-sodic soil by means of biochars and acidified biochars[J]. Land Degradation and Development, 2018, 29: 3262 − 3271. doi: 10.1002/ldr.3079
    [21] Mahmoodabadi M. , Yazdanpanah N., Sinobas L R., Pazira E. and Neshat A. Reclamation of calcareous saline sodic soil with different amendments (1): Redistribution of soluble cations within the soil profile[J]. Agricultural Water Management, 2013, 120: 30 − 38. doi: 10.1016/j.agwat.2012.08.018
    [22] Mashhady A S, Rowell D L. Soil alkalinity I. Equilibria and alkalinity development[J]. Journal of soil science, 1978, 29: 67 − 75.
    [23] Wang Q M, Huo Z L, Zhang L D, et al. Impact of saline water irrigation on water use efficiency and salt accumulation for spring maize in arid regions of China[J]. Agricultural Water Management, 2016, 9(12): 125 − 138.
    [24] José G A, IIdefonso P S, Rafael C. A model of explain high values of pH in an alkali sodic soil[J]. Scientia Agricola, 2002, 59(4): 763 − 770. doi: 10.1590/S0103-90162002000400021
    [25] 郭美美, 李晓彬, 万书勤, 等. 滨海重度盐渍土加酸滴灌对脱盐过程中土壤pH值的影响[J]. 灌溉排水学报, 2021, 40(6): 72 − 79. doi: 10.13522/j.cnki.ggps.2020666
    [26] Zhang T B, Zhan X Y, Kang Y H, et al. Improvements of soil salt characteristics and nutrient status in an impermeable saline-sodic soil reclaimed with an improved drip irrigation while ridge planting Lycium barbarum L[J]. Journal of Soils and Sediments, 2017, 17: 1126 − 1139. doi: 10.1007/s11368-016-1600-5
  • 加载中
图(9) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  21
  • HTML全文浏览量:  5
  • PDF下载量:  7
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-24
  • 录用日期:  2023-02-03
  • 修回日期:  2022-12-19
  • 网络出版日期:  2023-10-20
  • 刊出日期:  2023-10-06

目录

    /

    返回文章
    返回