“上膜下秸”調(diào)控河套灌區(qū)鹽漬土水鹽運(yùn)移過程與機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2021-06-20 09:04
針對內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地下水位淺,蒸降比大,土壤鹽分運(yùn)移以“上行”占優(yōu)勢,鹽分表聚嚴(yán)重,作物產(chǎn)量低等突出問題,本研究提出了以隔斷鹽漬土壤水鹽運(yùn)移通路,創(chuàng)建淡化肥沃耕層為理論核心的鹽漬土改良新技術(shù)——地膜覆蓋結(jié)合秸稈隔層(簡稱上膜下秸)技術(shù)。20112013年以玉米秸稈為隔層材料,通過室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn),對比研究了秸稈隔層及不同秸稈組分、長度與埋深對土壤水分入滲、蒸發(fā)、毛管水運(yùn)動(dòng)及土壤水鹽運(yùn)移的影響;同時(shí)結(jié)合3年微區(qū)定位試驗(yàn),研究了“上膜下秸”以及不同秸稈用量與埋深對周年農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移的影響;并通過2年大田驗(yàn)證試驗(yàn),研究了“上膜下秸”對向日葵生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響。旨在全面、系統(tǒng)的揭示“上膜下秸”技術(shù)對土壤水鹽運(yùn)移和作物生長發(fā)育及產(chǎn)量的調(diào)控機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:1.土柱模擬試驗(yàn)結(jié)果表明,“上膜下秸”對土壤水鹽運(yùn)移的調(diào)控作用主要表現(xiàn)為:提高隔層上部土壤含水率,促進(jìn)鹽分淋洗,抑制土壤蒸發(fā),阻隔鹽分上行,減輕鹽分表聚等。(1)在土壤水分入滲過程中,秸稈隔層降低了單位歷時(shí)的累積入滲量和濕潤鋒移動(dòng)速度,具有阻水減滲作用,從而可提高隔層上部土壤含水率,促進(jìn)鹽分淋洗。同時(shí),還引發(fā)了濕...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文評閱人、答辯委員會(huì)簽名表
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤水鹽調(diào)控理論與隔層控鹽技術(shù)的提出
1.2.2 隔層土壤水鹽運(yùn)移理論的研究進(jìn)展
1.2.3 秸稈隔層與土壤水鹽調(diào)控
1.3 研究切入點(diǎn)
1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)域概況與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 研究區(qū)域概況
2.1.1 自然地理狀況
2.1.2 河套灌區(qū)鹽漬土的形成、演變與分布現(xiàn)狀
2.1.3 河套灌區(qū)土壤鹽漬化特征
2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 土柱試驗(yàn)
2.2.2 微區(qū)試驗(yàn)
2.2.3 大田試驗(yàn)
2.3 計(jì)算公式
2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
第三章 秸稈隔層對土壤入滲特性及水鹽分布的影響
3.1 均質(zhì)土壤入滲特性及水鹽分布
3.1.1 均質(zhì)土壤入滲特性
3.1.2 均質(zhì)土壤水鹽分布特征
3.2 秸稈隔層土壤入滲特性及水鹽分布
3.2.1 秸稈隔層土壤入滲特性
3.2.2 秸稈隔層土壤水鹽分布特征
3.3 秸稈隔層各因素對土壤入滲特性的影響
3.3.1 不同秸稈組分對土壤入滲特性的影響
3.3.2 不同秸稈長度對土壤入滲特性的影響
3.3.3 不同秸稈埋深對土壤入滲特性的影響
3.4 秸稈隔層對土壤入滲特性及水鹽分布影響的機(jī)理分析
3.4.1 秸稈隔層土壤阻水減滲作用機(jī)理分析
3.4.2 秸稈隔層土壤引發(fā)優(yōu)先流現(xiàn)象原因分析
3.4.3 秸稈隔層土壤儲水作用機(jī)理分析
3.4.4 秸稈隔層土壤促進(jìn)淋鹽作用機(jī)理分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 “上膜下秸”對土壤蒸發(fā)及水鹽分布的影響
4.1 毛管水上升特性
4.1.1 均質(zhì)土壤毛管水上升特性
4.1.2 秸稈隔層構(gòu)成因素對土壤毛管水上升的影響
4.2 秸稈隔層對土壤水分蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.2.1 均質(zhì)土壤水分蒸發(fā)特性
4.2.2 秸稈隔層對土壤水分蒸發(fā)特性的影響
4.2.3 秸稈隔層對蒸發(fā)后土壤水鹽分布的影響
4.3 “上膜下秸”對潛水蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.3.1 均質(zhì)土壤潛水蒸發(fā)特性
4.3.2 “上膜下秸”對土壤潛水蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.3.3 不同秸稈埋深對土壤潛水蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.4 “上膜下秸”影響潛水蒸發(fā)及調(diào)控水鹽分布的機(jī)理分析
4.4.1 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤溫度場差異分析
4.4.2 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤水勢差異分析
4.4.3 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤三相比差異分析
4.4.4 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤返鹽程度差異分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 “上膜下秸”對農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移的調(diào)控機(jī)制
5.1 試驗(yàn)基地氣候條件和地下水埋深變化特征
5.1.1 降雨量和蒸發(fā)量年度變化規(guī)律
5.1.2 地下水埋深年度變化規(guī)律
5.2 “上膜下秸”對農(nóng)田土壤水鹽分布的影響
5.2.1 土壤水分分布特征
5.2.2 土壤鹽分分布特征
5.2.3 土壤溶液鹽濃度
5.4 不同秸稈用量對農(nóng)田土壤水鹽分布的影響
5.4.1 土壤水分分布
5.4.2 土壤鹽分分布
5.4.3 土壤溶液鹽濃度
5.3 不同秸稈埋深對農(nóng)田土壤水鹽分布的影響
5.3.1 土壤水分分布
5.3.2 土壤鹽分分布
5.3.3 土壤溶液鹽濃度
5.5 “上膜下秸”對農(nóng)田土壤水鹽調(diào)控的理論分析
5.5.1 “上膜下秸”對土壤水鹽調(diào)控的的綜合效應(yīng)
5.5.2 上膜下秸”優(yōu)化土壤水鹽分布的適宜秸稈用量
5.5.3 上膜下秸”優(yōu)化土壤水鹽分布的適宜埋深
5.6 本章小結(jié)
第六章 “上膜下秸”對向日葵生長發(fā)育及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)
6.1 “上膜下秸”對向日葵出苗率和苗期生長的影響
6.1.1 “上膜下秸”對向日葵出苗率的影響
6.1.2 “上膜下秸”對向日葵苗期生長的影響
6.2 “上膜下秸”對向日葵植株生長發(fā)育的影響
6.2.1 “上膜下秸”對向日葵生育期進(jìn)程的影響
6.2.2 “上膜下秸”對向日葵植株農(nóng)藝性狀的影響
6.2.3 “上膜下秸”對向日葵根系生長與根冠比的影響
6.3 “上膜下秸”對向日葵凈光合速率與干物質(zhì)積累的影響
6.3.1 “上膜下秸”對向日葵凈光合速率的影響
6.3.2 “上膜下秸”對向日葵干物質(zhì)積累的影響
6.4 “上膜下秸”對向日葵產(chǎn)量的影響
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]隔鹽層對濱海鹽土理化性質(zhì)的影響[J]. 張薇,李素艷,孫向陽,張冬華,王琳琳,張濤,翟鵬輝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(10)
[2]有機(jī)肥與覆蓋方式對灘涂圍墾農(nóng)田水鹽與作物產(chǎn)量的影響[J]. 張建兵,楊勁松,姚榮江,余世鵬,李芙榮,候曉靜,金雯暉,王相平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(15)
[3]灌溉條件下秸稈深層覆蓋對鹽堿地改良的效果[J]. 馬惠絨,張沛琪,馮婷,張青梅,劉丑年. 內(nèi)蒙古水利. 2013(03)
[4]河套灌區(qū)土壤水和地下水動(dòng)態(tài)變化及水平衡研究[J]. 郝芳華,孫銘澤,張璇,歐陽威,郭波波,黃浩波. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]秸稈層施深度對土壤水分入滲特性的影響[J]. 武海霞,賈國鵬,劉靖然. 水利水電技術(shù). 2013(02)
[6]濱海鹽堿地隔鹽改良對兩種草本地被的光合特性影響[J]. 冷寒冰,馬利靜,秦俊. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[7]間歇入滲對土壤溶質(zhì)淋洗效率的影響[J]. 彭振陽,伍靖偉,黃介生. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[8]運(yùn)用土壤水鹽運(yùn)移模型優(yōu)化棉花微咸水膜下滴灌制度[J]. 王在敏,何雨江,靳孟貴,汪丙國. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(17)
[9]不同秸稈隔層材料對河套灌區(qū)土壤水鹽運(yùn)移及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 李慧琴,王勝利,郭美霞,高鴻永,逄煥成,李玉義. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]隔鹽層對濱海地區(qū)鹽分動(dòng)態(tài)及國槐生長的影響[J]. 翟鵬輝,李素艷,孫向陽,張冬華,張濤,張薇,程龍. 中國水土保持科學(xué). 2012(04)
博士論文
[1]干旱區(qū)秸稈覆蓋對滴灌土壤水鹽分布及棉花生長的調(diào)控效應(yīng)[D]. 張金珠.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]蒸發(fā)條件下夾砂層土壤水鹽運(yùn)移實(shí)驗(yàn)研究[D]. 史文娟.西安理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]內(nèi)蒙古河套灌區(qū)不同引水水平對地下水環(huán)境變化的預(yù)測研究[D]. 馬金慧.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]微域種植條件下植物生長狀況及土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 鄒桂梅.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[3]河套平原臨河區(qū)高砷地下水分布及水化學(xué)特征[D]. 李朝欣.首都師范大學(xué) 2008
[4]濱海鹽堿地造林模式及土壤水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[D]. 張維成.北京林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3238897
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文評閱人、答辯委員會(huì)簽名表
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤水鹽調(diào)控理論與隔層控鹽技術(shù)的提出
1.2.2 隔層土壤水鹽運(yùn)移理論的研究進(jìn)展
1.2.3 秸稈隔層與土壤水鹽調(diào)控
1.3 研究切入點(diǎn)
1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)域概況與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 研究區(qū)域概況
2.1.1 自然地理狀況
2.1.2 河套灌區(qū)鹽漬土的形成、演變與分布現(xiàn)狀
2.1.3 河套灌區(qū)土壤鹽漬化特征
2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 土柱試驗(yàn)
2.2.2 微區(qū)試驗(yàn)
2.2.3 大田試驗(yàn)
2.3 計(jì)算公式
2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
第三章 秸稈隔層對土壤入滲特性及水鹽分布的影響
3.1 均質(zhì)土壤入滲特性及水鹽分布
3.1.1 均質(zhì)土壤入滲特性
3.1.2 均質(zhì)土壤水鹽分布特征
3.2 秸稈隔層土壤入滲特性及水鹽分布
3.2.1 秸稈隔層土壤入滲特性
3.2.2 秸稈隔層土壤水鹽分布特征
3.3 秸稈隔層各因素對土壤入滲特性的影響
3.3.1 不同秸稈組分對土壤入滲特性的影響
3.3.2 不同秸稈長度對土壤入滲特性的影響
3.3.3 不同秸稈埋深對土壤入滲特性的影響
3.4 秸稈隔層對土壤入滲特性及水鹽分布影響的機(jī)理分析
3.4.1 秸稈隔層土壤阻水減滲作用機(jī)理分析
3.4.2 秸稈隔層土壤引發(fā)優(yōu)先流現(xiàn)象原因分析
3.4.3 秸稈隔層土壤儲水作用機(jī)理分析
3.4.4 秸稈隔層土壤促進(jìn)淋鹽作用機(jī)理分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 “上膜下秸”對土壤蒸發(fā)及水鹽分布的影響
4.1 毛管水上升特性
4.1.1 均質(zhì)土壤毛管水上升特性
4.1.2 秸稈隔層構(gòu)成因素對土壤毛管水上升的影響
4.2 秸稈隔層對土壤水分蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.2.1 均質(zhì)土壤水分蒸發(fā)特性
4.2.2 秸稈隔層對土壤水分蒸發(fā)特性的影響
4.2.3 秸稈隔層對蒸發(fā)后土壤水鹽分布的影響
4.3 “上膜下秸”對潛水蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.3.1 均質(zhì)土壤潛水蒸發(fā)特性
4.3.2 “上膜下秸”對土壤潛水蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.3.3 不同秸稈埋深對土壤潛水蒸發(fā)特性及水鹽分布的影響
4.4 “上膜下秸”影響潛水蒸發(fā)及調(diào)控水鹽分布的機(jī)理分析
4.4.1 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤溫度場差異分析
4.4.2 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤水勢差異分析
4.4.3 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤三相比差異分析
4.4.4 秸稈隔層土壤與均質(zhì)土壤返鹽程度差異分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 “上膜下秸”對農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移的調(diào)控機(jī)制
5.1 試驗(yàn)基地氣候條件和地下水埋深變化特征
5.1.1 降雨量和蒸發(fā)量年度變化規(guī)律
5.1.2 地下水埋深年度變化規(guī)律
5.2 “上膜下秸”對農(nóng)田土壤水鹽分布的影響
5.2.1 土壤水分分布特征
5.2.2 土壤鹽分分布特征
5.2.3 土壤溶液鹽濃度
5.4 不同秸稈用量對農(nóng)田土壤水鹽分布的影響
5.4.1 土壤水分分布
5.4.2 土壤鹽分分布
5.4.3 土壤溶液鹽濃度
5.3 不同秸稈埋深對農(nóng)田土壤水鹽分布的影響
5.3.1 土壤水分分布
5.3.2 土壤鹽分分布
5.3.3 土壤溶液鹽濃度
5.5 “上膜下秸”對農(nóng)田土壤水鹽調(diào)控的理論分析
5.5.1 “上膜下秸”對土壤水鹽調(diào)控的的綜合效應(yīng)
5.5.2 上膜下秸”優(yōu)化土壤水鹽分布的適宜秸稈用量
5.5.3 上膜下秸”優(yōu)化土壤水鹽分布的適宜埋深
5.6 本章小結(jié)
第六章 “上膜下秸”對向日葵生長發(fā)育及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)
6.1 “上膜下秸”對向日葵出苗率和苗期生長的影響
6.1.1 “上膜下秸”對向日葵出苗率的影響
6.1.2 “上膜下秸”對向日葵苗期生長的影響
6.2 “上膜下秸”對向日葵植株生長發(fā)育的影響
6.2.1 “上膜下秸”對向日葵生育期進(jìn)程的影響
6.2.2 “上膜下秸”對向日葵植株農(nóng)藝性狀的影響
6.2.3 “上膜下秸”對向日葵根系生長與根冠比的影響
6.3 “上膜下秸”對向日葵凈光合速率與干物質(zhì)積累的影響
6.3.1 “上膜下秸”對向日葵凈光合速率的影響
6.3.2 “上膜下秸”對向日葵干物質(zhì)積累的影響
6.4 “上膜下秸”對向日葵產(chǎn)量的影響
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]隔鹽層對濱海鹽土理化性質(zhì)的影響[J]. 張薇,李素艷,孫向陽,張冬華,王琳琳,張濤,翟鵬輝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(10)
[2]有機(jī)肥與覆蓋方式對灘涂圍墾農(nóng)田水鹽與作物產(chǎn)量的影響[J]. 張建兵,楊勁松,姚榮江,余世鵬,李芙榮,候曉靜,金雯暉,王相平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(15)
[3]灌溉條件下秸稈深層覆蓋對鹽堿地改良的效果[J]. 馬惠絨,張沛琪,馮婷,張青梅,劉丑年. 內(nèi)蒙古水利. 2013(03)
[4]河套灌區(qū)土壤水和地下水動(dòng)態(tài)變化及水平衡研究[J]. 郝芳華,孫銘澤,張璇,歐陽威,郭波波,黃浩波. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]秸稈層施深度對土壤水分入滲特性的影響[J]. 武海霞,賈國鵬,劉靖然. 水利水電技術(shù). 2013(02)
[6]濱海鹽堿地隔鹽改良對兩種草本地被的光合特性影響[J]. 冷寒冰,馬利靜,秦俊. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[7]間歇入滲對土壤溶質(zhì)淋洗效率的影響[J]. 彭振陽,伍靖偉,黃介生. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[8]運(yùn)用土壤水鹽運(yùn)移模型優(yōu)化棉花微咸水膜下滴灌制度[J]. 王在敏,何雨江,靳孟貴,汪丙國. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(17)
[9]不同秸稈隔層材料對河套灌區(qū)土壤水鹽運(yùn)移及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 李慧琴,王勝利,郭美霞,高鴻永,逄煥成,李玉義. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]隔鹽層對濱海地區(qū)鹽分動(dòng)態(tài)及國槐生長的影響[J]. 翟鵬輝,李素艷,孫向陽,張冬華,張濤,張薇,程龍. 中國水土保持科學(xué). 2012(04)
博士論文
[1]干旱區(qū)秸稈覆蓋對滴灌土壤水鹽分布及棉花生長的調(diào)控效應(yīng)[D]. 張金珠.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]蒸發(fā)條件下夾砂層土壤水鹽運(yùn)移實(shí)驗(yàn)研究[D]. 史文娟.西安理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]內(nèi)蒙古河套灌區(qū)不同引水水平對地下水環(huán)境變化的預(yù)測研究[D]. 馬金慧.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]微域種植條件下植物生長狀況及土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 鄒桂梅.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[3]河套平原臨河區(qū)高砷地下水分布及水化學(xué)特征[D]. 李朝欣.首都師范大學(xué) 2008
[4]濱海鹽堿地造林模式及土壤水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[D]. 張維成.北京林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3238897
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