本文關(guān)鍵詞：河套灌區(qū)鹽漬化土壤節(jié)水改良技術(shù)及土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地處干旱半干旱地區(qū),土壤母質(zhì)含鹽量大,地下水埋深淺,土壤次生鹽漬化嚴(yán)重,是我國(guó)土壤鹽漬化發(fā)育的典型區(qū)域。鹽漬化土壤改良問(wèn)題一直是灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與研究中的重要內(nèi)容。本研究圍繞國(guó)內(nèi)外土壤學(xué)者在改良鹽漬化土壤和土壤水鹽運(yùn)移方面的研究成果,以重度鹽漬土壤種植油葵試驗(yàn)田為基礎(chǔ),針對(duì)鹽漬化土壤改良技術(shù)和施加土壤改良劑后的水鹽運(yùn)移規(guī)律開(kāi)展試驗(yàn)研究,觀測(cè)施加不同土壤改良劑后,O-100cm土壤理化性質(zhì)的變化情況、土壤水鹽運(yùn)移情況以及油葵生育期內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育情況,旨在制定針對(duì)不同質(zhì)地土壤施加改良劑的最適種類和最佳施用量,尋求土壤改良劑施用量與灌溉用水量的最佳耦合。同時(shí)以室內(nèi)土柱試驗(yàn)為基礎(chǔ),探求以灌水水平和改良劑施用量為影響因素的土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律,并構(gòu)建土壤改良進(jìn)程中動(dòng)態(tài)的土壤水鹽運(yùn)移模型及其數(shù)值解法,旨在摸清改良劑對(duì)農(nóng)田土壤剖面水鹽運(yùn)移的影響,利用模型預(yù)測(cè)區(qū)域土壤水鹽信息,為改良和防止土壤鹽漬化提供基礎(chǔ)技術(shù)支持。通過(guò)研究得出如下結(jié)論：1.施用粉煤灰、脫硫石膏、雙元改良劑等均可顯著降低鹽漬化土壤pH值、電導(dǎo)率(EC)和全鹽含量(TDS),起到控制土壤鹽分、改善土壤理化性質(zhì)、促進(jìn)作物生長(zhǎng)的作用。油葵生育期內(nèi)的生育指標(biāo)明顯優(yōu)于未施加改良劑的對(duì)照處理,出苗率和產(chǎn)量明顯增加；利用田間試驗(yàn)與室內(nèi)土柱試驗(yàn)相結(jié)合的手段,以脫硫石膏為代表,分析其對(duì)土壤水鹽運(yùn)移的影響和鹽分離子在土壤剖面上的累積情況。結(jié)果表明,改良劑對(duì)土壤水分和鹽分的分布以及鹽分離子的運(yùn)移有著顯著的影響,具有調(diào)控土壤水分、改善土壤結(jié)構(gòu)、降低鹽分的顯著作用。2.改良劑改良鹽漬化土壤過(guò)程中,不但要選擇合適的改良劑種類、合理的施用量,還要選擇合適的灌水量進(jìn)行調(diào)控,即達(dá)到改良劑施用量與灌水量的最佳耦合才能達(dá)到改良土壤的最優(yōu)效果；改良劑改良鹽漬化土壤的效果與其施用量并不呈線性正相關(guān)關(guān)系,改良劑施用量過(guò)大,會(huì)增加土壤含鹽量,使作物受到鹽分脅迫而危害作物生長(zhǎng)發(fā)育：反之,改良劑施用量過(guò)少則達(dá)不到改良目的。因此,各種改良劑施用量均應(yīng)設(shè)定一個(gè)以理論計(jì)算量R為下限、以R/η為上限的安全用量。其中η為改良劑利用系數(shù),是考慮改良過(guò)程中改良劑的滲漏、代換不充分、淋洗不完全等因素確定的系數(shù),η-般取0.6～0.8。3.根據(jù)土壤水動(dòng)力學(xué)理論構(gòu)建了土壤剖面一維垂直水鹽運(yùn)移模型。選取改良劑中的脫硫石膏為主要附加因素,在節(jié)水條件下,利用模型模擬鹽漬化土壤施加改良劑后,土壤水鹽動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。通過(guò)模型的驗(yàn)證與分析,模型精度較好,具有預(yù)測(cè)土壤水鹽含量及分布的功能。4.以三年田間試驗(yàn)結(jié)果分析為基礎(chǔ),總結(jié)得出節(jié)水條件下河套灌區(qū)鹽漬化土壤改良技術(shù)和方法的集成,通過(guò)效益分析,土壤改良技術(shù)和方法集成能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益,具有較好的應(yīng)用及推廣價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：鹽漬化土壤 改良 水鹽運(yùn)移 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S156.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1 引言11-24
• 1.1 研究的背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-21
• 1.2.1 鹽漬化土壤改良研究進(jìn)展12-16
• 1.2.2 脫硫石膏改良鹽漬化土壤研究進(jìn)展16-18
• 1.2.3 土壤水鹽運(yùn)移研究進(jìn)展18-21
• 1.2.3.1 土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究進(jìn)展18-19
• 1.2.3.2 土壤水鹽運(yùn)移模型研究進(jìn)展19-21
• 1.2.3.3 土壤水鹽運(yùn)移數(shù)值計(jì)算研究進(jìn)展21
• 1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.3.1 集成河套灌區(qū)鹽漬化土壤節(jié)水改良技術(shù)21-22
• 1.3.2 探求節(jié)水改良條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律22
• 1.3.3 構(gòu)建節(jié)水改良條件下土壤水鹽運(yùn)移模型22-23
• 1.4 研究技術(shù)路線23-24
• 2 試驗(yàn)方案24-43
• 2.1 試驗(yàn)區(qū)概況24-28
• 2.1.1 氣候24-25
• 2.1.2 土壤25-27
• 2.1.3 地下水27-28
• 2.2 試驗(yàn)方案28-34
• 2.2.1 田間試驗(yàn)28-31
• 2.2.1.1 田問(wèn)試驗(yàn)方案28-30
• 2.2.1.2 田間試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目30-31
• 2.2.2 室內(nèi)土柱試驗(yàn)31-34
• 2.2.2.1 土柱試驗(yàn)方案31-32
• 2.2.2.2 土柱規(guī)格及觀測(cè)項(xiàng)目32-34
• 2.3 參數(shù)測(cè)定34-43
• 2.3.1 土壤化學(xué)參數(shù)的測(cè)定34-35
• 2.3.2 土壤物理參數(shù)的測(cè)定35
• 2.3.3 作物參數(shù)的測(cè)定35
• 2.3.4 土壤水鹽運(yùn)移參數(shù)的測(cè)定35-43
• 2.3.4.1 土壤水分特征曲線35-39
• 2.3.4.2 土壤水分?jǐn)U散率39-41
• 2.3.4.3 土壤垂直入滲特性曲線41-43
• 3 節(jié)水改良對(duì)鹽漬化土壤理化性質(zhì)的影響43-72
• 3.1 對(duì)土壤pH值的影響；43-55
• 3.1.1 2011年土壤pH值變化43-46
• 3.1.2 2012年土壤pH值變化46-51
• 3.1.2.1 粉煤灰46-48
• 3.1.2.2 脫硫石膏48-50
• 3.1.2.3 雙元改良劑50-51
• 3.1.3 2013年土壤pH值變化51-55
• 3.1.3.1 粉煤灰52-53
• 3.1.3.2 脫硫石膏53-54
• 3.1.3.3 雙元改良劑54-55
• 3.2 對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響55-64
• 3.2.1 2011年土壤電導(dǎo)率的變化55-56
• 3.2.2 2012年土壤電導(dǎo)率的變化56-59
• 3.2.2.1 粉煤灰56-57
• 3.2.2.2 脫硫石膏57-58
• 3.2.2.3 雙元改良劑58-59
• 3.2.3 2013年土壤電導(dǎo)率的變化59-64
• 3.2.3.1 粉煤灰59-61
• 3.2.3.2 脫硫石膏61-62
• 3.2.3.3 雙元改良劑62-64
• 3.3 對(duì)土壤全鹽量(TDS)的影響64-71
• 3.3.1 2011年土壤TDS變化64-66
• 3.3.2 2012年土壤TDS變化66-71
• 3.3.2.1 粉煤灰66-67
• 3.3.2.2 脫硫石膏67
• 3.3.2.3 雙元改良劑67-71
• 3.4 小結(jié)71-72
• 4 節(jié)水改良對(duì)油葵生長(zhǎng)的影響72-86
• 4.1 對(duì)油葵生態(tài)指標(biāo)的影響72-83
• 4.1.1 出苗率72-73
• 4.1.2 株高73-76
• 4.1.3 莖粗76-79
• 4.1.3.1 粉煤灰77-78
• 4.1.3.2 脫硫石膏78-79
• 4.1.3.3 雙元改良劑79
• 4.1.4 葉面積79-83
• 4.1.4.1 粉煤灰80-81
• 4.1.4.2 脫硫石膏81-83
• 4.2 對(duì)油葵產(chǎn)量的影響83-85
• 4.2.1 粉煤灰83-84
• 4.2.2 脫硫石膏84
• 4.2.3 雙元改良劑84-85
• 4.3 小結(jié)85-86
• 5 節(jié)水改良條件下鹽漬化土壤水鹽運(yùn)移特征86-102
• 5.1 土壤剖面水分運(yùn)動(dòng)特征86-88
• 5.2 土壤剖面鹽分離子運(yùn)動(dòng)特征88-101
• 5.2.1 土壤中水溶性鹽分離子之間的相關(guān)性分析89-90
• 5.2.2 土壤中鹽分離子的聚類分析90
• 5.2.3 Ca~(2+)離子90-93
• 5.2.4 Mg~(2+)離子93-96
• 5.2.5 SO_4~(2-)離子96-98
• 5.2.6 HCO_3~-離子運(yùn)移特征98-101
• 5.3 小結(jié)101-102
• 6 節(jié)水改良條件下鹽漬化土壤水鹽運(yùn)移模型102-121
• 6.1 土壤水鹽運(yùn)移數(shù)學(xué)模型102-104
• 6.1.1 控制方程102-103
• 6.1.1.1 水分運(yùn)動(dòng)控制方程102-103
• 6.1.1.2 鹽分運(yùn)動(dòng)控制方程103
• 6.1.2 定解條件103-104
• 6.1.2.1 水分運(yùn)動(dòng)定解條件103-104
• 6.1.2.2 鹽分運(yùn)動(dòng)定解條件104
• 6.2 土壤水鹽運(yùn)移數(shù)學(xué)模型的數(shù)值計(jì)算104-108
• 6.2.1 土壤水分運(yùn)移方程的數(shù)值計(jì)算過(guò)程104-106
• 6.2.1.1 水分運(yùn)移方程的離散104-106
• 6.2.1.2 水分運(yùn)移方程的邊界條件處理106
• 6.2.2 土壤鹽分運(yùn)移方程的數(shù)值計(jì)算過(guò)程106-108
• 6.2.2.1 鹽分運(yùn)移方程的空間離散107-108
• 6.2.2.2 鹽分運(yùn)移方程的時(shí)間離散108
• 6.3 土壤水鹽運(yùn)移方程的數(shù)值解策略108-111
• 6.3.1 土壤水分運(yùn)移方程的數(shù)值解策略108-110
• 6.3.1.1 迭代過(guò)程108-109
• 6.3.1.2 時(shí)間步長(zhǎng)109
• 6.3.1.3 大氣邊界條件109
• 6.3.1.4 水量平衡109-110
• 6.3.1.5 結(jié)點(diǎn)水流通量110
• 6.3.2 土壤鹽分運(yùn)移方程的數(shù)值解策略110-111
• 6.3.2.1 求解過(guò)程110
• 6.3.2.2 質(zhì)量平衡110-111
• 6.4 土壤水鹽運(yùn)移數(shù)學(xué)模型的數(shù)值模擬111-119
• 6.5 土壤水鹽運(yùn)移數(shù)學(xué)模型的可靠性分析119-120
• 6.6 小結(jié)120-121
• 7 鹽漬化土壤節(jié)水改良技術(shù)集成121-127
• 7.1 鹽漬化土壤基礎(chǔ)狀況測(cè)定121
• 7.2 改良劑的選用與施用量計(jì)算121-122
• 7.3 改良劑施用技術(shù)122
• 7.4 灌溉制度設(shè)計(jì)122-124
• 7.5 田間管理模式124
• 7.6 節(jié)水改良鹽漬化土壤效益分析124-126
• 7.6.1 經(jīng)濟(jì)效益124-126
• 7.6.2 生態(tài)效益和社會(huì)效益126
• 7.7 小結(jié)126-127
• 8 結(jié)論與建議127-129
• 8.1 結(jié)論127-128
• 8.2 建議128-129
• 致謝129-130
• 參考文獻(xiàn)130-139
• 作者簡(jiǎn)介139

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：456550