表层掺沙对盐碱土壤水盐运移和夏玉米生长的影响

论文摘要

为探究表层掺沙（020cm）对黄河三角洲地区盐碱土壤的改良效应,在室内进行了垂直一维积水入渗实验,研究盐碱土类型、不同掺沙比例对土壤水分入渗和土壤水盐分布的影响,供试土壤有中度盐碱土(含盐量2.381g·kg-1)和重度盐碱土(含盐量4.099g·kg-1),试验设置5种掺沙比例:CK（掺沙0%）、S1（掺沙5%）、S2（掺沙10%）、S3（掺沙15%）、S4（掺沙20%）;在滨州地区进行了表层掺沙改良盐碱地的大田实验,研究表层掺沙对大田土壤剖面含水率和含盐量的影响,观测表层掺沙后夏玉米生长指标和产量的变化,大田试验设置CK（掺沙0%）、S1（掺沙5%）、S2（掺沙10%）、S3（掺沙15%）4个处理,主要研究结果如下:（1）在入渗初期,累积入渗量和湿润锋深度增速较快,随入渗进行增加速度逐渐减慢,两者呈现良好的线性关系（R2>0.99）。在相同入渗历时,相同掺沙比例下,重度盐碱土的累积入渗量和湿润锋深度均大于中度盐碱土,重度盐碱土的入渗结束时间均小于中度盐碱土。两种盐碱土壤表层掺沙后表现出相同的规律:表层掺沙会提高土壤水分的入渗速度,同一入渗历时,掺沙比例越大的处理累积入渗量和湿润锋深度越大;表层掺沙使入渗结束时的湿润锋深度增加,湿润锋增加深度与掺沙比例成正比;不同掺沙处理的入渗率随时间的变化曲线均由陡峭变得平缓,并逐渐趋于一个稳定的入渗率,各掺沙处理的入渗速率整体表现为:S4>S3>S2>S1>CK,与Green-Ampt模型和Philip模型相比,Kostiakov模型拟合结果最好,更适合描述盐碱土表层掺沙条件下入渗速率与时间的关系。（2）表层掺沙会降低掺沙层的土壤含水率,提高下层土壤的含水率,两种盐碱土的掺沙层含水率均随掺沙比例增大而降低,下层未掺沙土壤含水率变化略有不同:中度盐碱土表层掺沙会显著提高下层的土壤含水率,其中掺沙15%处理的土壤含水率最高;重度盐碱土表层掺沙也会提高下层土壤的含水率,其中掺沙20%处理的下层土壤含水率最高。用一维代数模型拟合表层掺沙土壤的剖面含水率分布,结果显示:中度盐碱土的拟合精度较低,模型参数需要修正,重度盐碱土的拟合精度较高。（3）045cm为土壤脱盐区,土壤含盐量明显小于土壤初始含盐量,4560cm土层为积盐区,土壤含盐量随深度增加迅速升高大于土壤初始含盐量,并在湿润锋处达到最大值。中度盐碱土的含盐量整体表现为CK>S1>S2>S4>S3,除S4处理外,土壤含盐量随掺沙比例增大而降低;重度盐碱土含盐量整体表现为CK>S1>S2>S3>S4,土壤含盐量与掺沙比例成反比。利用脱盐指标对各处理脱盐效果进行评价:表层掺沙会提高土壤入渗淋盐效率,中度盐碱土表层掺沙15%脱盐效果最佳,重度盐碱土表层掺沙20%的土壤脱盐效果最佳。（4）大田试验两年的数据表现出相同的规律:表层掺沙可以降低掺沙层020cm的土壤含水率,土壤含水率随掺沙比例增大而降低,表层掺沙后更多的水分进入下层土壤,提高了2060cm土层的土壤含水率,下层土壤含水率与掺沙比例成正比;表层掺沙降低了大田土壤的盐分含量,掺沙比例越大土壤盐分含量降低越明显。大田土壤表层掺沙后夏玉米的株高、茎粗、叶面积和干物质重在整个生育期内都有升高,掺沙15%处理的玉米长势最好。表层掺沙提高了夏玉米产量,2017年掺沙处理的增产率为6.46%10.40%,2018年掺沙处理的增产率在3.72%12.55%之间,玉米产量与掺沙比例成正比。大田实验结果表明表层中度盐碱土掺沙改良的最佳比例是15%,验证了室内试验的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究目的及意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 盐碱地改良研究进展
•     1.2.2 掺沙改良盐碱土研究进展
•     1.2.3 掺沙在改良盐碱地上的应用
•   1.3 研究内容与技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线图
• 第二章 实验材料与方法
•   2.1 室内试验
•     2.1.1 实验材料与装置
•     2.1.2 室内试验方案
•   2.2 大田试验
•     2.2.1 研究区概况
•     2.2.2 大田试验方案
•   2.3 样品测定方法
•   2.4 数据分析
• 第三章 表层掺沙对盐碱土壤水分入渗过程的影响
•   3.1 掺沙对不同类型盐碱土入渗过程的影响
•     3.1.1 掺沙对不同类型盐碱土湿润锋和累积入渗量的影响
•     3.1.2 掺沙对不同类型盐碱土入渗时间的影响
•   3.2 掺沙比例对盐碱土壤水分入渗过程的影响
•     3.2.1 掺沙比例对累积入渗量的影响
•     3.2.2 掺沙比例对湿润锋深度的影响
•     3.2.3 不同掺沙比例下累积入渗量与湿润锋深度的关系
•   3.3 表层掺沙对土壤入渗速率的影响
•     3.3.1 入渗模型简介
•     3.3.2 不同掺沙比例对土壤入渗速率的影响
•     3.3.3 盐碱土表层掺沙入渗速率模型模拟
•   3.4 小结
• 第四章 表层掺沙对盐碱土壤剖面水盐垂直再分布的影响
•   4.1 表层掺沙对土壤剖面水分垂直再分布的影响
•     4.1.1 掺沙对不同类型盐碱土剖面含水率的影响
•     4.1.2 不同掺沙比例对土壤剖面含水率的影响
•     4.1.3 表层掺沙土壤含水率一维代数模型模拟
•   4.2 表层掺沙对土壤剖面盐分垂直再分布的影响
•     4.2.1 掺沙对不同类型盐碱土剖面含盐量的影响
•     4.2.2 不同掺沙比例对土壤剖面含盐量的影响
•     4.2.3 表层掺沙对土壤脱盐效果的影响
•   4.3 小结
• 第五章 表层掺沙对大田土壤水盐分布和夏玉米生长的影响
•   5.1 表层掺沙对大田水盐分布的影响
•     5.1.1 表层掺沙对大田土壤含水率的影响
•     5.1.2 表层掺沙对大田土壤含盐量的影响
•   5.2 表层掺沙对夏玉米生长指标及产量的影响
•     5.2.1 表层掺沙对夏玉米生长指标的影响
•     5.2.2 表层掺沙对夏玉米产量的影响
•   5.3 小结
• 第六章 研究总结与展望
•   6.1 研究总结
•   6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间的主要工作
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张宇航

导师: 高佩玲,张晴雯

关键词: 黄河三角洲,掺沙,土壤水分运动,土壤水盐分布,夏玉米生长

来源: 山东理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学,农作物

单位: 山东理工大学

分类号: S513;S156.4

DOI: 10.27276/d.cnki.gsdgc.2019.000261

总页数: 62

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