【摘要】：本文針對內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水資源短缺,干旱鹽漬化嚴重的現(xiàn)狀,根據(jù)農(nóng)田尺度上節(jié)水控鹽灌溉、區(qū)域尺度上井渠結(jié)合調(diào)控地下水位降蒸抑鹽的思路,通過研究玉米膜下滴灌不同灌溉制度下的水鹽分布運移規(guī)律,比較不同灌溉模式(黃河水畦灌、井水畦灌、井水滴灌,分別簡記為H、J、D)灌溉水-土壤水-地下水轉(zhuǎn)化關(guān)系、土壤熱量鹽分狀況及對玉米生長產(chǎn)量的影響等,分析井渠結(jié)合區(qū)渠灌、井灌區(qū)典型作物灌溉制度、水鹽變化及井渠結(jié)合對地下水埋深的調(diào)控效果及對土壤鹽分的影響,有以下初步成果：(1)內(nèi)蒙古河套灌區(qū)干旱少雨蒸發(fā)強烈,膜下滴灌土壤水分在強烈的蒸發(fā)作用下主要經(jīng)不覆膜區(qū)蒸發(fā)和植株蒸騰散失,鹽分隨水分由膜內(nèi)向膜外,由深層向地表定向遷移運動趨于膜外地表積累,剖面分布極不均勻。膜下滴灌土壤溫度受氣溫、玉米覆蓋度(LAI)、灌水及土壤含水率共同作用,灌水后土壤溫度劇烈下降,2-3天后恢復。非生育期洗鹽灌溉效果顯著,秋澆灌黃河水180mmm后0-100cm土壤鹽分平均下降10.86%-26.14%,剖面分布較均勻。河套灌區(qū)膜下滴灌土壤鹽分調(diào)控建議為生育期滴灌灌溉制度和非生育期洗鹽灌溉雙重調(diào)控。(2)不同灌溉模式土壤水分及鹽分在灌水、降雨和蒸發(fā)作用下波動變化,灌溉水-土壤水-地下水交換強烈,H、J、D生育期作物對地下水的利用量分別為64.0、46.5、27.9mm,單次灌水對地下水的補給系數(shù)分別為0.13、0.10和0。兩次灌水間隔間作物會消耗下層土壤儲水及地下水,修正后H、J、D田間灌溉水利用效率分別達到82.95%、88.13%、100%,較傳統(tǒng)的田間灌溉水利用效率提高92.07%,50.79%,45.45%。生育期H、J、D耗水量分別為512.6、463、392.85mm,灌溉水分生產(chǎn)率(IWP) H、J、D分別為2.84、3.18、4.96kg/m3,水分生產(chǎn)率(WP) H、J、D分別為2.90、3.26、4.16kg/m3。全生育期0-40cm土壤H、J、D的積溫分別為2647.08、2615.14、2586.18℃,差異不大,而灌水后土壤溫度下降幅度JHD。H整個生育期土壤鹽分增加,J呈表層脫鹽,底層積鹽的狀態(tài),而D鹽分在膜側(cè)運移積累,綜合H、J、D生育期0-100cm土體鹽分平衡狀況,建議膜下滴灌2年一洗鹽。井渠結(jié)合區(qū)典型地塊灌溉制度及水鹽監(jiān)測也表明,目前大的灌溉定額是井灌區(qū)生育期維持土壤鹽分平衡而不用每年秋澆的主要因素。(3)井渠結(jié)合對區(qū)域地下水及土壤鹽分的調(diào)控效果顯著。隆盛井渠結(jié)合后較前地下水位下降0.778m,現(xiàn)狀條件下地下水埋深較大的概率范圍是在2.30 m-2.44m。井渠結(jié)合區(qū)地下水埋深(WL)是降雨(P)、引水(Y)、ETo、井渠結(jié)合工程(WC)等人為因素與自然因素共同相互作用的結(jié)果。通徑分析結(jié)果顯示：WC對WL的直接影響最大,貢獻達到0.810,是地下水下降的最主要因素；ETo對于WL的影響居于第2位,其對地下水埋深的影響直接和間接作用相當；Y通過P、ET0、WC的間接作用之和達到0.990,貢獻為-0.229；P對WL的影響相對較小。井渠結(jié)合對土壤鹽分的影響,從時間上看,井渠結(jié)合后期(2009-2015年)區(qū)域土壤鹽分較井渠結(jié)合前及初期(2002-2005年)下降32.31%,且井渠結(jié)合初期井灌區(qū)土壤鹽分較渠灌區(qū)下降劇烈,井灌區(qū)土壤鹽分年際均值較渠灌區(qū)低18.56%；從空間上看,同一時間(秋澆前),井灌區(qū)0-100cm平均土壤鹽分為0.293ds/m,渠灌區(qū)較井灌區(qū)高16.33%。井渠結(jié)合區(qū)地下水埋深與土壤鹽分滿足三次多項式關(guān)系,地下水埋深大于2m后,埋深越大,土壤鹽漬化程度越輕,且鹽分下降越快。調(diào)控地下水位是干旱半干旱地下水淺埋區(qū)土壤鹽分控制的主要途徑。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)井渠結(jié)合膜下滴灌土壤水鹽調(diào)控策略與建議為：井灌區(qū)膜下滴灌需以生育期灌溉制度和非生育期引黃洗鹽灌溉相結(jié)合,生育期灌溉制度宜以作物高產(chǎn)及膜內(nèi)作物根層土壤不積鹽為目標,但由于河套灌區(qū)復雜的水文地質(zhì)條件及凍融影響,非生育期膜下滴灌鹽分累積到何種程度需洗鹽灌溉及具體合理的制度還需進一步深入研究。渠灌區(qū)建議維持目前現(xiàn)有的生育期灌溉制度和秋澆洗鹽制度,以維持土壤鹽分的平衡及區(qū)域地下水的穩(wěn)定。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S274

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本文編號：2695131