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冬季结冰灌溉对苏打盐碱土水盐变化的影响 被引量:16
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作者 杨帆 王志春 肖烨 《地理科学》 CSCD 北大核心 2012年第10期1241-1246,共6页
在苏打盐碱土区进行结冰灌溉试验,研究灌溉后盐碱土土壤水分和盐分的分布状况。试验分为淡水结冰灌溉(E)、微咸水结冰灌溉(D)、微咸水结冰灌溉+100%GR(石膏需求量)磷石膏(A),微咸水结冰灌溉+50%GR磷石膏(B),以及对照(CK),5个处理。灌溉... 在苏打盐碱土区进行结冰灌溉试验,研究灌溉后盐碱土土壤水分和盐分的分布状况。试验分为淡水结冰灌溉(E)、微咸水结冰灌溉(D)、微咸水结冰灌溉+100%GR(石膏需求量)磷石膏(A),微咸水结冰灌溉+50%GR磷石膏(B),以及对照(CK),5个处理。灌溉水量为180 mm。试验结果表明灌溉融水增加了土壤耕层的含水量,为春播抗旱起到了重要作用。同时灌溉融水使土壤耕层主要离子Na+、Cl-、CO32-、HCO3-明显降低,使土壤耕层的盐碱化程度得到改善。不同处理方式之间比较,微咸水结冰灌溉洗盐效果和盐碱化改良效果明显好于淡水结冰灌溉,微咸水+磷石膏淋洗和改良效果好于微咸水结冰灌溉,且随着磷石膏施用量的增多,洗盐和改良效果更好。 展开更多
关键词 结冰灌溉 苏打盐碱土 磷石膏 水盐变化 松嫩平原
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基于单极冷冻法的南疆咸水淡化及应用 被引量:1
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作者 杨玉辉 王兴鹏 +1 位作者 李朝阳 董晓梅 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期126-131,136,共7页
为了探索南疆咸水冷冻淡化可行性,以农田排水作为淡化原水,采用室内模拟单极冷冻试验方法,研究了冷冻温度、容器面积对脱盐率、钠吸附比等参数的影响,讨论了较优冷冻参数组合与南疆咸水结冰灌溉可行性。结果表明:相同温度时,容器面积与... 为了探索南疆咸水冷冻淡化可行性,以农田排水作为淡化原水,采用室内模拟单极冷冻试验方法,研究了冷冻温度、容器面积对脱盐率、钠吸附比等参数的影响,讨论了较优冷冻参数组合与南疆咸水结冰灌溉可行性。结果表明:相同温度时,容器面积与成冰速率呈正相关,与脱盐率呈负相关;相同容器面积时,冷冻温度与成冰速率呈负相关,与脱盐率呈正相关;冰层厚度与冰中含盐量、钠吸附比呈明显正相关,且厚度达21 cm后含盐量会急剧升高;从脱盐率角度考虑,T1脱盐率与其余处理间(T2、T3、T4、T5)差异达显著水平(P>0.05),D1与D2脱盐率差异未达显著水平,但与其余处理间(D3、D4、D5)差异达显著水平;南疆以农田排水作为原水的结冰灌溉在理论上具有可行性,冰层厚度宜为18 cm左右。该结论可为南疆冷冻法淡化技术试验开展及应用提供数据参考,同时为咸水资源化利用提供新的切入点。 展开更多
关键词 单极冷冻法 南疆 咸水 结冰灌溉 钠吸附比
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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:25
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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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咸水结冰灌溉下覆膜时间对滨海盐土水盐运移的影响 被引量:16
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作者 郭凯 张秀梅 刘小京 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1202-1212,共11页
连续3年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的土壤水盐动态监测,并在以上基础上,针对不同地膜覆盖时间,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和无覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(无结冰灌溉,AN)和... 连续3年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的土壤水盐动态监测,并在以上基础上,针对不同地膜覆盖时间,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和无覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(无结冰灌溉,AN)和对照(无结冰灌溉无覆膜,CK)5个处理,以研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐动态规律,以及覆膜时期对土壤水盐动态和棉花生长的影响。结果表明:咸水结冰灌溉后,随着咸水冰层的融化,地表冰层含盐量和钠吸附比(SAR)均逐渐降低。相同土壤深度土壤含盐量随灌溉年限的延长而逐年降低,如2006—2008年冬灌前土壤表层(0~20 cm)盐分含量分别为19.8、15.4和12.4 g kg-1。结冰灌溉融水入渗完成后,0~40cm土层的土壤含盐量均被淋洗至4kg-1以下。融水入渗后9 d内进行地膜覆盖效果较好。咸水结冰灌溉结合地膜覆盖(MI)土壤脱盐效果最好,其棉花出苗率和籽棉产量也最高,分别为63.78%和3 200 kg hm-2,其次为AN、SI、NI和CK处理。经过长期(3年)结冰灌溉后,秋季进行覆膜依然可获得较高产量,其棉花出苗率和产量分别为59.63%和2 600 kg hm-2。但如果没有覆膜措施或覆膜较晚,依然不能获得理想的产量。 展开更多
关键词 咸水结冰灌溉 覆膜时间 水盐动态
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北方滨海盐碱地冬季咸水结冰灌溉对菊芋生长及离子分布的影响 被引量:14
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作者 隆小华 倪妮 +1 位作者 金善钊 刘兆普 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期161-165,共5页
为探讨冬季咸水结冰灌溉对河北省滨海平原区盐碱土的土壤盐分变化以及对菊芋生长的影响,在冬季利用地下苦咸水对河北海兴盐碱地进行咸水结冰灌溉试验,设冬灌覆膜处理,其中包括膜上挖孔直接播种处理(T1)和揭膜播种再覆膜处理(T2),以无冬... 为探讨冬季咸水结冰灌溉对河北省滨海平原区盐碱土的土壤盐分变化以及对菊芋生长的影响,在冬季利用地下苦咸水对河北海兴盐碱地进行咸水结冰灌溉试验,设冬灌覆膜处理,其中包括膜上挖孔直接播种处理(T1)和揭膜播种再覆膜处理(T2),以无冬灌+覆膜处理作为第一对照(CK1),不冰灌和不覆膜的小区作为第二对照(CK2)。结果表明,冬季灌溉咸水结冰、春季咸水冰融化入渗后土壤各层次脱盐效果明显,播种期T1和T2处理的0~5cm、5~20cm表层土壤含盐量较CK1和CK2分别降低了41.9%、65.0%、46.5%、67.7%、29.9%、47.1%,40.8%和55.3%,在菊芋播种期耕层土壤含盐量降低到0.6%左右,T1和T2单位产量分别较CK1和CK2高54%、115%、97%和175%,T1和T2处理下Na+和Cl-含量较CK1和CK2显著降低,而K+含量和K+/Na+较CK1和CK2显著增高。通过冬季咸水结冰灌溉和覆膜措施可以确保土壤盐分下降,从而降低了盐分对菊芋生长的毒害作用,使菊芋产量得到显著提高。 展开更多
关键词 滨海盐土 土壤盐渍化 咸水结冰灌溉 菊芋
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不同矿化度咸水结冰灌溉对重度盐碱地土壤水分入渗和盐分运移的影响 被引量:10
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作者 李争争 屈忠义 +1 位作者 杨威 何婧 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期304-311,共8页
为探究不同矿化度咸水结冰灌溉对重度盐碱地土壤水分入渗和盐分运移的影响。采用室内有机玻璃土柱模拟试验,设置3个梯度灌水水质(蒸馏水、3 g/L微咸水、10 g/L咸水)和2种灌溉方式(结冰灌溉、直接灌溉)的6种不同处理,对土壤的水分入渗特... 为探究不同矿化度咸水结冰灌溉对重度盐碱地土壤水分入渗和盐分运移的影响。采用室内有机玻璃土柱模拟试验,设置3个梯度灌水水质(蒸馏水、3 g/L微咸水、10 g/L咸水)和2种灌溉方式(结冰灌溉、直接灌溉)的6种不同处理,对土壤的水分入渗特性及脱盐效果进行对比分析研究。结果表明:(1)3个梯度灌水水质下,结冰灌溉方式的土壤初始入渗速率分别是直接灌溉方式的8.2,4.6,5.8倍。结冰灌溉方式下,灌溉水矿化度越高,土壤入渗速率越快;(2)Kostiakov模型适合拟合不同矿化度咸水结冰灌溉方式下的土壤水分入渗过程,Horton模型适合拟合不同矿化度咸水直接灌溉方式下的土壤水分入渗过程;(3)3个梯度灌水水质下,直接灌溉方式0—60 cm土层土壤含水率较结冰灌溉方式分别提高1.4%~6.3%,1.6%~3.6%,0.9%~7.6%;(4)各处理下0—30 cm土层土壤脱盐效果较为显著,盐分不断向土层60 cm处迁移,各处理土壤脱盐率逐渐降低。0—30 cm土层处,淡水直接灌溉方式下土壤脱盐率最大(93%~97%),3 g/L微咸水结冰灌溉的脱盐率次之(87%~91%)。50—60 cm土层处,淡水结冰灌溉方式下土壤脱盐率最高(13.3%),其次为3 g/L微咸水结冰灌溉方式(9.1%)。综合考虑,3 g/L微咸水结冰灌溉能够提高土壤水分入渗速率,有效降低0—60 cm土层的土壤盐分含量。 展开更多
关键词 咸水结冰灌溉 入渗 模型模拟 水盐迁移
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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:9
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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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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
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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
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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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