咸水和淡水对咸水滴灌土壤盐分的淋洗效果分析.doc

咸水和淡水对咸水滴灌土壤盐分的淋洗效果分析.doc咸水和淡水对咸水滴灌土壤盐分的淋洗效果分析
水源短缺是制约干旱和半干旱区生态环境和农业可持续发展的主导因子,而在这些区域灌溉水质多劣于湿润地区,质量较高的水资源缺乏,很多地区为了发展生产,不得不采用咸水灌溉[1-2]。滴灌是一种高效的节水灌溉方式,具有对灌水时间、灌水量和土壤湿润范围高度控制的特点,可以根据土壤基本性质、作物根系分布和耗水状况来调节土壤水分[3]。咸水滴灌将盐分带入土壤,可能导致土壤含盐量不断增加,对植物造成危害,降低土壤环境质量[4-6]。在干旱半干地区,咸水灌溉后强烈的蒸发作用使得很大一部分灌溉水被无效损耗掉,而造成可溶性盐分在表层积聚形成高含盐量分布层[7-8]。如果管理不当,极容易引起次生盐渍化,危害区域生态环境和农业的可持续发展。灌溉淋洗是防治土壤盐渍化发生的通用方式,如果方法得当,咸水淋洗可有效控制土壤盐分,防治植物盐害。李取生等[9]的研究结果表明,微咸地下水淋洗在中度苏打盐碱化旱地土壤改良中是可行的,经过2a淋洗即可完全改良,改良后的土壤生产能力可以达到当地非盐碱土的水平。张建国等[10]通过模拟试验研究了高矿化度咸水滴灌对风沙土表层盐分的三维淋洗效果,并确定了防止防护林植物盐害的淋洗水量。滴灌连续滴水,可以将盐分向外推进集中到湿润峰边沿,在多滴头情况下湿润峰相互重叠,可以形成一个平面整体向下洗盐,使上部土层变成淡化脱盐层[10-11]。虽然对于咸水灌溉淋洗土壤盐分的研究已有相关报道,但主要关注最终的淋洗脱盐效果,而对于不同矿化度水对咸水滴灌不同区域土壤盐分咸水淋洗过程及淋洗效果差异的研究却很少涉及。本文通过室内土柱模拟试验,将咸水、淡水对高矿化度咸水滴灌条件下不同区域土壤盐分的淋洗过程、淋洗效果进行对比研究,以期为干旱半干旱区咸水资源的开发利用和土壤次生盐渍化的防治提供理论基础和技术指导。
1材料与方法

试验于2013年8月份在位于塔克拉玛干沙漠腹地的中国科学院新疆生态与地理研究所塔克拉玛干沙漠研究站/塔中植物园(地理坐标39°01′N,83°36′E,海拔1 100m左右)内进行。据塔中气象站资料,
℃,℃,℃;12月份平均气温-℃,℃,极端最低气温-℃,≥10℃的活动积温为4 ℃,,蒸发量为3 ,%,≤30%,,年起沙风日数130d以上。土壤类型为流动风沙土(理化性质见表1),~。淋洗试验所用淡水为去离子水;咸水为试验站防护林灌溉用水,,,离子组成以Cl-、SO2-4和Na+为主。
试验取土区域的防护林始建于2003年,灌溉方式为滴灌,滴头间距为1m1m(同防护林行间距),;3-5月份、9-10月份15d灌水1次,6-8月份10d灌水1次,每次灌水量为30L/株,11月至次年2月免灌。土柱填装完毕后即带入试验站内的实验室进行淋洗试验。


以滴头为中心,分别选取