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咸水结冰灌溉改良盐碱地的研究进展及展望 被引量：24
1
作者 郭凯 巨兆强 +2 位作者 封晓辉 李晓光 刘小京 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1016-1024,共9页
冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌... 冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌溉,并在冬季低温作用下迅速冻结成咸水冰,春季咸水冰层融化过程中,咸淡水分离入渗,其中先融化的高矿度咸水先入渗,而后融化出的低矿化度微咸水和淡水的入渗对土壤盐分具有较好的淋洗作用,以上过程实现了春季土壤返盐期的土壤脱盐,结合春季地表覆盖抑盐措施和夏季降雨淋盐,土壤的低盐条件得到保持,保证了作物和植物整个生长期的正常生长。该项技术改变了滨海盐碱区土壤水盐运移特征,使春季土壤积盐期变为脱盐期,咸水结冰灌溉后,春季耕层土壤盐分由最初的12g×kg^(-1)迅速降低至4 g×kg^(-1)以下,脱盐率达到66%以上,实现了棉花、油葵、甜菜等作物在滨海重盐碱地中的种植,提高了柽柳、枸杞、白蜡等盐生植物和耐盐植物的扦插移栽成活率,咸水结冰灌溉当年便获得了籽棉产量3 t×hm^(-2)、油葵1.5 t×hm^(-2)、甜菜60 t×hm^(-2),以及90%以上的盐生植物和耐盐植物的扦插成活率,促进了滨海盐碱区盐碱地的开发、农业发展和生态环境建设。近年来,通过系统的研究,我们探明了咸水结冰灌溉过程中咸水冻融咸淡水分离规律,明确了咸水结冰灌溉对土壤盐分的淋洗效果,构建了冬季咸水结冰灌溉改良盐碱地技术体系,确立了冬季咸水结冰灌溉的灌溉时间、灌溉水量和水质等指标体系。本文在以上研究基础上,对盐碱地咸水利用的研究进展进行了总结,并对咸水结冰灌溉基本原理、影响因素以及土壤盐分淋洗效果等方面进行了概述,系统分析了冬季咸水结冰灌溉在盐碱地区农业生产、植被恢复以及咸水利用等方面 展开更多
关键词 盐碱地改良 咸水利用 咸水结冰灌溉 植被恢复 盐分淋洗
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冬季咸水结冰灌溉下滨海重盐碱地土壤水盐动态及对棉花出苗和产量的影响 被引量：18
2
作者 张秀梅 郭凯 +2 位作者 谢志霞 封晓辉 刘小京 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1310-1314,共5页
在河北省滨海区,连续3年对当地的盐碱地进行了冬季咸水结冰灌溉,并对土壤的耕层水盐动态、棉花出苗和产量以及植株的盐离子状况进行了观测。结果表明：利用矿化度为8.15~14.27 g.L 1、灌水量为180mm的地下咸水,对滨海盐碱地进行冬季结... 在河北省滨海区,连续3年对当地的盐碱地进行了冬季咸水结冰灌溉,并对土壤的耕层水盐动态、棉花出苗和产量以及植株的盐离子状况进行了观测。结果表明：利用矿化度为8.15~14.27 g.L 1、灌水量为180mm的地下咸水,对滨海盐碱地进行冬季结冰灌溉,后期结合地膜覆盖可显著降低土壤盐分含量和提高土壤含水量。咸水结冰灌溉处理2009—2011年棉花播种期土壤盐分含量分别为0.32%、0.29%和0.17%,土壤含水量分别为26.2%、25.0%和24.2%,保证了棉花正常出苗,3年的棉花出苗率均达到85%以上。结冰灌溉年限越长越有利于土壤盐分的淋洗。苗期棉花根、茎和叶片Na＋含量比对照降低57.6%~64.5%,而相应的K＋和Ca2＋含量显著高于对照（不灌溉不覆膜处理）棉苗,避免了对苗期棉花的单盐伤害。随着当地雨季的来临,棉田耕层土壤可实现周年脱盐,保证了棉花的正常生长,籽棉产量达到2 643.8~3 607.7 kg.hm 2,并且3年的产量呈逐年上升趋势,实现了滨海重盐碱区水土资源的高效利用和棉花丰产。 展开更多
关键词 重盐碱地 咸水结冰灌溉 地膜覆盖 土壤盐分 棉花产量
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地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响 被引量：12
3
作者 刘海曼 郭凯 +1 位作者 李晓光 刘小京 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期1761-1769,共9页
在河北省沧州市海兴县选取耕层土壤初始含水量有较大差异的两个地块,于春季利用当地高矿化度咸水(10~15 g·L^(-1))进行灌溉和地膜覆盖,以探究地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响。设不灌咸水不覆膜(对照,CK)、... 在河北省沧州市海兴县选取耕层土壤初始含水量有较大差异的两个地块,于春季利用当地高矿化度咸水(10~15 g·L^(-1))进行灌溉和地膜覆盖,以探究地膜覆盖对春季咸水灌溉条件下滨海盐渍土水盐动态的影响。设不灌咸水不覆膜(对照,CK)、不灌咸水覆膜(PM)及3月29日和4月13日灌咸水不覆膜(SE、SL)、灌咸水后覆膜(SE+PM、SL+PM)6个处理探讨不同咸水灌溉和覆膜对土壤水盐动态的影响;另在耕层土壤含水量≥20%(海兴县小山乡)和<20%(海兴县农场)两个地点分别设灌咸水后覆膜(SE+PM)和不灌咸水不覆膜(CK)处理,探讨初始土壤含水量对咸水灌溉下土壤水盐动态的影响。灌水量均为180 mm,灌溉咸水来自排水渠,矿化度分别为12.12 g·L^(-1)和11.53 g·L^(-1),咸水入渗后,播种油葵。结果表明:春季咸水灌溉后覆膜能有效降低耕层土壤盐分,并且该项措施实施的时间越早越好,脱盐深度和脱盐率均较深和较高,本研究中,脱盐效果最优的为SE+PM处理,该处理在油葵收获后0~5 cm脱盐率为58.93%,土壤含盐量由1.15%降至0.51%。此外,脱盐效果也受到土壤初始含水量的影响,耕层土壤含水量<20%时,春季咸水灌溉覆膜处理对土壤盐分的淋洗效果较好,平均脱盐深度大于40 cm,保证了油葵正常生长,油葵出苗率和产量分别为73.9%和920 kg·hm^(-2),至油葵收获时,0~20 cm土层土壤含盐量由灌溉前的1.93%降低至0.32%,脱盐率达84.07%;而当耕层土壤含水量≥20%时,脱盐速度慢、深度浅,至油葵播种时,土壤盐分依然较高,导致油葵出苗率低,最终绝收。本研究通过利用春季高矿化度咸水灌溉和地膜覆盖措施,在春季干旱和土壤严重积盐条件下有效降低了耕层土壤盐分,为作物播种出苗提供适宜的土壤水分条件和低盐环境。 展开更多
关键词 滨海盐渍土 咸水灌溉 地膜覆盖 土壤水盐动态
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咸水结冰灌溉对滨海盐碱地不同植被根区土壤微生物的影响 被引量：7
4
作者 魏新燕 刘小京 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期22-26,共5页
为探索环渤海重盐碱区咸水结冰灌溉下不同植被土壤根区微生物的生态特征，分别对灌后棉花、柽柳和枸杞3种植物试验地的土壤微生物种群数量、动态变化和土壤盐分变化进行了研究。结果表明：种植耐盐植物的土壤细菌、放线菌和真菌数量均... 为探索环渤海重盐碱区咸水结冰灌溉下不同植被土壤根区微生物的生态特征，分别对灌后棉花、柽柳和枸杞3种植物试验地的土壤微生物种群数量、动态变化和土壤盐分变化进行了研究。结果表明：种植耐盐植物的土壤细菌、放线菌和真菌数量均显著高于裸地，分别平均增加了1．3～12．7倍，并且其组成比例为细菌〉放线菌〉真菌。经过成水结冰灌溉后，试验地土壤微生物数量出现不同程度的增加，其中棉花和柽柳地微生物数量增加明显，分别平均增加了1．6倍和4．4倍。在植物生长季节，冬季咸水结冰灌溉和种植耐盐植物的试验地土壤微生物数量随时间呈现先增加后降低的趋势，而裸地微生物数量时间动态变化不明显。冬季咸水结冰灌溉有效地降低了土壤盐分，各处理均低于5g／kg，保证了以上3种植物的正常生长，增加了土壤微生物种群数量。 展开更多
关键词 滨海盐碱地 咸水结冰灌溉 土壤微生物 细菌 真菌 放线菌
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冬季咸水结冰灌溉对滨海盐碱地的改良效果研究 被引量：39
5
作者 郭凯 张秀梅 +1 位作者 李向军 刘小京 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第3期431-435,共5页
冬季利用地下苦咸水(9.59g/L)对滨海盐碱地进行咸水结冰灌溉,灌溉水量为180mm,咸水融化入渗完成后覆以地膜以防止返盐(T),以不灌溉同期覆膜的地块作为对照1(CK1),以不做任何处理的地块作为对照2(CK2)。种植作物为棉花。结果表明,冬季咸... 冬季利用地下苦咸水(9.59g/L)对滨海盐碱地进行咸水结冰灌溉,灌溉水量为180mm,咸水融化入渗完成后覆以地膜以防止返盐(T),以不灌溉同期覆膜的地块作为对照1(CK1),以不做任何处理的地块作为对照2(CK2)。种植作物为棉花。结果表明,冬季咸水灌溉结冰、春季咸水冰融化入渗后土壤各层次脱盐效果明显。春季咸水冰融水入渗后,T处理0～20cm土壤表层含盐量由灌水前的0.69%降低到0.39%,脱盐效率为43.5%,显著高于CK1和CK2;而CK1和CK2由于受冬季土壤冻融积盐和春季强烈蒸发影响,0～20cm土壤表层出现强烈的积盐,土壤平均含盐量分别从0.63%和0.58%增加到1.44%和1.27%;在棉花播种期,T处理的土壤表层含盐量为0.31%,而CK1和CK2土壤表层含盐量分别为0.65%和0.98%。由于T处理的土壤含盐量低,适于棉花的播种出苗,播种后出苗率达76.8%,最终籽棉产量达3700.17kg/hm2;而CK1和CK2由于土壤含盐量高,几乎没有棉花出苗,最终棉花绝收。 展开更多
关键词 滨海盐土 土壤盐渍化 成水结冰 盐碱地改良
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冬季咸水结冰灌溉对河套重盐碱地改良效果研究 被引量：8
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作者 郭凯 刘小京 +6 位作者 封晓辉 巨兆强 陈环宇 田宇 李劲松 李伟柳 李静 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期640-648,共9页
采用田间大区试验,连续3年在河套重盐碱区开展了冬季咸水结冰灌溉试验研究,设置冬季咸水结冰灌溉(FSWI)和无灌溉对照(CK)两个处理,其中FSWI处理的灌水量为180 mm,矿化度为6.79~7.97 g·L^(-1),种植作物为青贮玉米,以分析不同处理下... 采用田间大区试验,连续3年在河套重盐碱区开展了冬季咸水结冰灌溉试验研究,设置冬季咸水结冰灌溉(FSWI)和无灌溉对照(CK)两个处理,其中FSWI处理的灌水量为180 mm,矿化度为6.79~7.97 g·L^(-1),种植作物为青贮玉米,以分析不同处理下土壤水盐和钠吸附比(SAR)的周年动态以及对作物生长的影响,探究冬季咸水结冰灌溉对河套重盐碱地的改良效果。结果表明:与CK相比,FSWI处理显著改变了春季土壤水盐和SAR动态。0~20 cm土层,春季FSWI处理的土壤含水量显著高于CK处理,玉米苗期,FSWI处理的土壤含水量平均为24.3%,显著高于CK的21.6%;FSWI处理的春季土壤含盐量和SAR显著低于CK处理,其中,FSWI处理的土壤含盐量由灌溉前的33.86 g·kg^(-1)降低至玉米苗期的5 g·kg^(-1)以下,而CK处理土壤含盐量逐渐升高至玉米苗期的34.2 g·kg^(-1);FSWI处理土壤SAR由灌溉前的21.9降低至玉米苗期的9.86,CK土壤SAR则逐渐升高至玉米苗期的25.00。后续地膜覆盖和夏季降雨使FSWI处理的土壤含水量维持在23.0%以上,土壤含盐量保持在5 g·kg^(-1)以下,土壤SAR保持在9左右。20~40 cm土层与0~20 cm土层的土壤水盐和SAR变化趋势与表层一致,但没有表层变化剧烈。此外,随着灌溉年限的延长,同时期土壤含盐量和SAR呈逐年降低的趋势。FSWI处理玉米出苗率在70%以上,干物质产量为9~12 t·hm^(-2),而CK处理由于土壤含水量较低(<21.0%),并且土壤含盐量和SAR均较高,造成玉米出苗率极低,进而导致绝收。因此冬季咸水结冰灌溉改变了土壤水盐动态过程,变春季积盐为脱盐,显著降低了土壤SAR,并补充了土壤水分,保证了饲用玉米的正常种植和生长,这为该地区盐碱地改良和饲料作物种植提供了技术支持。 展开更多
关键词 河套重盐碱地 咸水结冰灌溉 水盐动态 淋洗脱盐 作物生长
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