基于Hydrus-1D的土壤水盐运移数值模拟

为了研究积水入渗土壤水盐运移规律,通过室内土柱试验,分析不同灌水量条件下土壤水盐分布状态。应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运动理论构建数学模型,利用Hydrus-1D软件进行水盐运移数值模拟,并将模拟结果与实测结果进行对比分析。结果表明：灌水量为1.4 L、2.8 L、4.2 L处理的积盐区位置分别20 cm、30 cm、40 cm,积盐区积盐率分别为49.2%、57.6%、100%,表层土脱盐率分别为87.2%、93.7%、96.8%;积盐区在湿润锋以上5 cm左右处。HYDRUS-1D模型可以较好对土壤水盐运移规律进行模拟。     

北疆滴灌春小麦毛管适宜布置模式

目前新疆滴灌技术已在小麦作物上普遍推广应用,但由于滴灌毛管布置及种植模式不统一,很多毛管布置间距不合理,既影响农田耕作、浪费水资源,又使得作物水肥需求困难,同时还影响小麦滴灌工程设计。通过田间测坑试验,在北疆典型土壤中壤土条件下设置了6种滴灌春小麦毛管布置模式,对比分析了不同毛管布置模式下滴灌春小麦的土壤水分变化及对小麦生长和产量的影响。结果表明,在相同灌水情况下,不同毛管布置模式造成了土壤水分分布特征的差异,引起作物对灌溉水利用效率的差异,从而影响滴灌春小麦的株高、叶面积系数及产量,以一管两行(A)布置模式在0~100 cm土层范围内土壤含水量最大,更有利于春小麦的生长发育,一管五行(F)布置模式次之,一管六行(D)布置模式最小,但考虑投入产出关系,一管五行(F)的经济效益最好,其次是一管四行(B)。综合评价认为北疆在中壤土条件下滴灌春小麦的毛管适宜布置为一管五行(F)。     

不同滴灌灌水处理对南疆沙区红枣产量及品质的影响

以新疆第一师沙区骏枣为试验材料,考虑滴灌方式、灌水量和灌水次数3个因素,设置9个不同的滴灌灌水处理和1个漫灌对照处理进行大田试验,研究不同滴灌灌水方式下,不同灌水量和灌水次数对南疆沙区成龄红枣产量和品质的影响。结果表明:点源滴灌方式和线源滴灌方式在果形指数、可食率和总糖含量方面规律性一致,中水滴灌可以降低果形指数,低水滴灌可食率均显著低于中高水滴灌处理,总糖含量均随着灌水量的增加呈现出先减少后增大的趋势。灌溉定额1 050mm条件下,滴灌灌水次数18次相比14次、10次分别增加产量8.2%、11.4%,但会相对降低果实品质。所有滴灌处理中灌溉定额1 050mm、灌水次数10次和灌溉定额1 050mm、灌水次数18次处理的产量和品质综合效果较优,比漫灌节约灌溉水量30%。     

两种灌溉取水监督管理制度的分析

违规取用地表水灌溉水权，在水资源有限的情况下，从一定程度上损害了公共利益，并对他人不能进行补偿，因而是一种外部不经济的行为。我国对取水权的监督管理权掌握在政府手中，由流域机构具体管理。而国外某些地区对灌溉取水的监督权是分散在各个与灌溉系统相关的人员或机构手中，与此相关的人员或机构既是监督者，同时又被别人监督。文中比较分析了这两种不同的取水监督管理制度的优缺点，并给出完善我国取水监督管理制度的建议。     

节水农业补偿实践——以新疆奎屯河流域灌区为例

研究节水农业补偿办法是基于现行的水资源管理及水价政策,仅从这些方面进行政策实施,不可避免地会造成农户的利益损失,从而导致社会福利下降,这与政府公共事业的建设是背道而驰的.因此,节水农业补偿一直是节水农业管理的重要内容,它直接影响到节水农业的顺利进行.新疆奎屯河灌区在针对提高水价与采用节水设备如何进行补偿中进行了有益的实践.     

冻融对北疆盐碱地长期滴灌棉田土壤盐分的影响

为了解北疆积雪覆盖条件下,冻融作用对盐碱地膜下滴灌棉田土壤盐分分布及变化的影响。采用时空变异法,以连续应用膜下滴灌0、4、6、8、10、15 a 6块棉田初春土壤盐分的变化为例进行分析。结果表明,"冻层滞水"及积雪消融入渗对80~100cm深度土体中盐分具有天然淋洗作用,冻融前后土壤盐分分布呈"广口杯"状。4月5日至14日在水分(直接驱动力)运动影响下,60~80 cm土层含盐量降低,其中一部分随毛管水向上蒸发,滞留于0~40 cm土壤;另一部分受重力水作用向下淋洗,80 cm以下土层含盐量升高。滴灌0 a地块0~140 cm土体内储盐量为29 063.00 g,滴灌15 a后,降至5 778.86 g。冻融对盐分的淋洗作用在应用滴灌年限较短地块表现得相对明显,即土壤中含盐量越高,淋洗作用越显著;冻融后滴灌0 a棉田0~140 cm土体储盐量降低8 941.33 g,滴灌15 a棉田降低614.62 g。提出冻融循环对土壤中盐分的天然淋洗作用是北疆盐碱地长期膜下滴灌棉田土壤盐分降低的重要因素之一。     

滴灌方式对南疆沙区成龄红枣土壤水分的影响

【目的】确定南疆沙区红枣适宜的滴灌制度和滴灌方式。【方法】以7 a生矮化密植骏枣树为材料,设置枣树根部1个滴头灌水和多点滴灌灌水2种滴灌方式,每种方式设置3个灌水量(900、1 050、1 200 mm),进行了田间小区试验。【结果】多点滴灌方式下,不同灌水量土壤剖面水分分布有显著规律,表现为50 cm以上土层同层水平距离20 cm土壤含水率小于水平距离40 cm,50 cm以下土层则相反。110 cm土层以下单点滴灌土壤水分显著高于多点滴灌,110 cm以上土层单点滴灌土壤水分显著低于多点滴灌。受灌水量和滴灌方式的影响,同一处理不同土层土壤水分随时间推移其变化规律并不一致。【结论】单点滴灌与多点滴灌土壤水分分布规律差异显著,但耗水量无显著差异。     

新疆绿洲盐碱地滴灌条件下地下水局部动态对荒地盐分的影响

为探究新疆绿洲盐碱地应用滴灌技术导致局部地下水位的提升和地下水矿化度的增加是否对附近荒地水分和盐分产生影响。以新疆北部典型绿洲原生盐碱地(下野地灌区)滴灌农田之间荒地为例,于2009—2013年连续5 a进行定位监测,分析土体内不同时期盐分、水分及离子含量的变化。发现荒地0~140 cm土体含盐量和含水率在棉花生育期至冻融期呈"弦式"周期性变化,含盐量在棉花生育期初至生育期末递增,冻融前至消融后递减;含水率的变化趋势与之相反。受滴灌棉田灌溉的影响,棉田地下水位随棉花生育期进程逐步提升,缩短了周边荒地上升毛管水的传导路径,为地下水矿化度的增加提供了相对充足的盐分来源,土体盐分在周边棉花生育期结束后的增加量大于越冬期冻融对其的淋洗量。年际间0~140 cm土体内储盐量以1 179.05 g·a-1的速度递增,盐分的组成离子以Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)的增加为主。     

棉花膜下滴灌决策支持系统研究*

实现棉花膜下滴灌水分实时管理与自动控制,是新疆节水技术发展的必然要求。结合新疆生产实践,自主研发的棉花膜下滴灌决策支持系统以数据库、模型库、知识库和方法库为技术核心,通过田间传感器进行数据实时采集、计算、分析与决策,由控制系统发送决策指令来控制灌溉设备开/闭,提高了灌溉的时效性。     

膜下滴灌系统不同应用年限棉田根区盐分变化及适耕性

盐碱地长期膜下滴灌作物根区土壤盐分是否累积及适宜耕作问题引起很多学者关注和思考,并成为制约干旱区农业生产、影响绿洲生态稳定和膜下滴灌可持续应用的重要因素。该文通过对新疆典型灌区5块不同膜下滴灌应用年限农田进行连续4a的定点监测,尝试揭示长期膜下滴灌农田根区土壤盐分演变趋势。结果表明,在现行灌溉制度条件下,新疆干旱区绿洲膜下滴灌棉田0～60 cm膜内根区盐分随滴灌年限呈降低趋势,在滴灌1～4年根区总盐变化幅度及降低幅度均较大,滴灌5～7a盐分继续小幅降低,根区平均含盐量均低于5 g/kg,棉花根系生境合适,基本满足耕种条件,棉苗存活率在60%以上,产量在5 250 kg/hm2以上;滴灌8～15 a盐分趋于稳定,根区平均含盐量均低于3 g/kg,且Cl-含量低于0.12 g/kg时,棉花成活率及产量较高且稳定,棉苗存活率在90%以上,产量在6000 kg/hm2以上,根区土壤盐分中Na+与Cl-随滴灌年限降低趋势明显。当地的灌溉制度是造成根区盐分降低的主要原因,坚持现行的灌水制度有利于膜下滴灌长期可持续应用,但应适当减少花铃后期及吐絮期的灌水定额以节约水资源。