更全的杂志信息网

暗管排水条件下土壤盐碱性的监测与分析

更新时间:2009-03-28

土壤盐碱化形成的主要原因是表层土体含水率过高,蒸发量过大造成的,排水成为提高土地生产力的关键措施,而暗管排水技术则是实现有效排水的重要手段之一。暗管排水不仅降低了地下水位,还能降低土壤的盐碱化。宁夏银北灌区农沟淤积、堵塞、坍塌严重,沟道起不到应有的排水作用,排水不畅造成土壤盐碱化日趋加剧,农田由于无法耕种而荒芜。暗管排水工程对降低土壤盐碱化具有重要的作用。国内外对暗管排水的方式、暗管管材的选用、施工机械的研制、外包料的选用上均有很多研究[1—2],对暗管田间埋设的间距和深度、暗管的结构形式等方面研究也较多[3—7]。也有很多学者研究了暗管排水工程的经济、生态、增产效益[8—10],对土壤的理化性质研究主要集中在不同的定水位或不同暗管间距对水盐运移的影响。阿不都艾尼·阿不里[11]等通过室内试验研究了干旱半干旱地区土壤在275 W红外灯光照射影响下不同定水位对含水率以及盐分变化的影响。杨军[12]等通过野外试验研究了龟裂碱地在不同定水位条件下的水盐年际运移变化特征。陈阳[13]等研究了暗管间距为10,14,20 m对盐碱地的除盐效果,结果表明,脱盐效果明显,暗管间距越小效果越好,但暗管埋设量会增大。这些研究都是在不同的定水位或不同暗管间距前提下进行的,并未涉及实际工程动态水位条件下的盐碱变化情况。本文通过实地监测自然条件下地下水埋深、全盐量以及pH值,研究了在暗管排水工程动态地下水埋深条件下土壤含水率以及土壤含盐变化规律,以期对宁夏暗管排水工程改良盐碱地的研究设计提供参考依据。

1 试验区概况

试验区选在宁夏平罗县陶乐镇马太沟村220hm2暗管排水工程试验区。试验区属黄河冲积平原,由黄河Ⅰ、Ⅱ级阶地组成,东部紧靠鄂尔多斯台地和毛乌素沙漠边缘。试验区自然地势东高西低,坡度1/3 000~1/4 000,南高北低,坡度 1/6 000~1/8 000。试验区主要土壤类型为草甸土、灌淤土和沼泽土类等,属于温带干旱气候,光热条件好。该地年平均气温8.0~8.1℃,多年平均降水量仅189.9 mm,蒸发量为2 249.5 mm,为降水量的11.8倍以上。

试验地为布置暗管后的初期改良地,试验区布置暗管前,地下水埋深在0.3~1.0 m,非灌溉期地下水埋深变化在1.0~1.6 m,0~100 cm各个土层原状土参数见表1,各层土壤的含水率都在20%以上;全盐量在2.84~6.21 g/kg,表层土壤全盐量最高,并随着土层深度的增加逐渐降低;pH值在 9.53~9.76,0~100 cm各层土壤均属于极强碱性土壤。

 

表1 试验区原状土壤理化性状表

  

类型 土层深度/cm 含水率/% 全盐量/(g·kg-1) pH值土层深度0~10 20.49 6.21 9.76 30~50 22.63 3.47 9.47 80~100 26.47 2.84 9.66

2 材料与方法

试验区域作物布局以玉米为主,占85%以上,其余作物瓜菜、杂粮等在试验区也占有少量面积。因干旱少雨,可利用的有效降水量为10~60mm。试验区主要作物玉米的田间净引水量约23.33~26.67m3/hm2;一般年份灌水6次;实际灌溉毛引水量约46.67~60m3/hm2;灌溉定额为30m3/hm2,采用自流灌溉。

试验区暗管分为一级暗管排水区和二级暗管强排区,两区域暗管埋设深度均在1.5~1.8 m,暗管间距80 m。本试验共布设10个观测井,在各区均采用三角形布置,观测井深度为2 m,距离暗管0.4 m,布置见图 1。1#,2#,3#作为 A 区域,5#,6#,7# 作为 B 区域,8#,9#,10#作为 C 区域, 其中 A,B 区域为不同泵站控制的强排灌区,C区域为一级暗管自排区,4#位于沟道边坡上,观测地下水埋深变化,并在观测井旁用洛阳铲取土样测其不同土层的土壤含水率、pH值以及全盐量。观测井材料采用PVC管Φ50 mm,长2 m,从管底部用钻打孔,直径为5 mm,均匀分布,孔、管底部用无纺布包裹,以免土体进入管内。

为分析区域各监测指标的变化规律,每10 d观测一次地下水埋深,选取各个观测井取土样。监测三层土样,即 0~10 cm、30~50 cm、80~100 cm,采用烘干法测定土壤含水率;土样经自然风干研磨后过1 mm筛子,采用雷磁DDS-11A数显电导率仪测定土壤电导率,并换算为土壤全盐量;使用PHS-3C型精密pH计测定土壤pH值。

用棉签蘸一下耳道内粘稠物,涂抹于载玻片上,盖上盖玻片,在显微镜下观察。在显微镜下可观察到螨虫 (图2),该载玻片置于室内数日,视野内的虫体仍然活动。

大力强化国防意识培育。突出管委会和企业各级领导干部、管理骨干这个重点,推动国防理论知识进入管委会、企业管理层学习内容,军事机关组织重大活动邀请政企相关领导、骨干参加,深化其对武装工作的认识。根据经济功能区特点,结合民众关注的国际国内经济军事要点热点、国家重大经济军事政策出台等时机,突出经济建设与国防建设关系的教育,积极开展国防法规和相关知识针对性宣传教育,推动国防宣传教育融入企业文化宣传和管理要素,使员工在日常管理中受到潜移默化的国防教育,为经济功能区民兵建设营造良好社会氛围。

3 结果与分析

3.1 地下水埋深与土壤含水率的变化分析

本试验地下水埋深向下为正,由图2可以看出,8月22日强降雨后,地下水埋深明显变浅,二级暗管强排区的地下水位埋深由1.14~1.91 m浅至0.73~1.61 m,一级暗管自排灌区的相对地下水埋深由 1.57~1.84 m浅至 1.10~1.63 m, 分别变浅了15.2%~34.0%,11.4%~29.9%。降雨后由于暗管的作用,地下水埋深呈直线下降的趋势,到9月中旬,增加到1.53~1.96 m。9月中旬之后灌溉结束,降雨次数减少,地下水埋深继续缓慢下降并趋于稳定的阶段,逐步稳定在1.7~2.0 m。由此表明,暗管排水对地下水埋深控制作用明显,将灌溉期间的地下水埋深,由试验区布置暗管前的0.3~1.0 m控制到0.6~1.6 m,将非灌溉期地下水埋深1.0~1.6 m控制到1.7~2.0 m。这表明暗管排水工程对地下水埋深的控制作用明显,控制了地下水埋深,减少了土壤水分蒸发。

(3)土壤的pH值随着动态地下水埋深的降低而降低,随着土层深度的增加而减小,暗管布置后土壤pH值总体呈下降趋势。受降雨与灌溉的影响,降雨或灌溉后土壤pH值出现短暂性升高现象,使短期内pH值上升到9.4。但总体来说,经过暗管改良后,试验区的pH值从9.0~9.5缓慢下降到8.5~8.8,暗管对土壤pH值的改良作用明显。

[2]丁昆仑,余玲,瞿兴业.合成外包料用于排水暗管的试验研究[J].水利水电技术,1994(5):58-62.

参考文献:

  

图1 观测井布置示意图

不同观测井的土壤含水率剖面分布见图3。从图3中可以看出,观测孔的质量含水率呈现出随着土壤深度的增加而增大的趋势。这是由于受到地下水埋深的影响,下层土壤含水率较高,且观测处于灌溉后期,灌溉次数减少,受日照蒸发的影响上层土壤水分蒸发速率较快,故上层土壤的质量含水率较低。

杆子召集剩下的人开会,说狗日的大水不讲理,可毛主席在北京记挂着咱们呢,还专门给咱们发来慰问电,咱们得用实际行动来报答毛主席的亲切关怀,大干快上,争取把洪水造成的损失夺回来。下面我宣布条纪律,不准哭。哭声传染,大家都哭起来还咋搞生产自救?咱们是受了大灾,但咱们的思想无论如何不能受灾。杆子还整了几句口号,可能是开会从上边学回来的。“擦干眼泪,掩埋尸体;振作精神,继续革命”“一把铁锨两只手,誓夺小麦大丰收”……

  

图2 地下水埋深动态变化曲线

  

图3 土壤含水率剖面图

 

注:a,b表示二级强排区,c表示一级自排区。

土壤质量含水率与灌溉量、降雨量、地下水埋深和蒸发量都密切相关。降雨、灌溉和蒸发对表层土壤质量含水率的影响较为明显,故表层土壤含水率变化范围最大,耕作层土壤质量含水率处于一种稳定状态,下层土壤质量含水率主要受到暗管与地下水埋深的影响,地下水埋深越浅,下层土壤质量含水率越高。特别是8月22日,土壤含水率受到降雨的影响较大,降雨的水分下渗不完全,故表现出上层土壤含水率随土层深度增加而减小,且此次上层含水率远远大于其他观测时间,达到了25%左右。

3.2 土壤全盐量的变化特征分析

观测数据表明,在二级强排区土壤表层全盐量都在1~2 g/kg,属于盐渍化土壤,下层土壤全盐量已经下降到1 g/kg左右,甚至有些区域已经在1 g/kg以下。而在一级暗管自排区土壤全盐量已经总体下降到1 g/kg以下,属于非盐渍化土壤,对种植不产生影响。在冬灌前,灌溉季累积的水分大量蒸发,导致冬灌前的含盐量急剧上升,土壤全盐量达到4 g/kg。

5.企业规模小,产业链短。在2017年公布的中国百强医药工业中,四省(区)仅有陕西两家化药企业榜上有名,两家中药企业(陕西步长、西安太极)为百强企业的子公司,其余均未达到年产值25亿的入围标准,现还没有一家中药企业真正入围中国医药工业百强。

  

图4 土壤全盐量变化曲线

 

注:a,b表示二级强排区,c表示一级自排区。

9月中旬灌溉结束后,表层土壤全盐量分别下降到1.61,1.55,0.50 g/kg,较之埋设暗管前的土壤全盐量分别降低了74.1%,75.0%,92.0%;一级暗管自排区 30~50 cm土壤全盐量变化范围在 0.39~0.83 g/kg,二级暗管强排区30~50 cm土壤全盐量变化范围在 0.46~2.11 g/kg;30~50 cm 土壤全盐量分别降到 1.26,0.82,0.43 g/kg, 较之埋设暗管前30~50 cm土壤盐分分别降低了 63.7%,76.4%,87.6%。暗管技术能够有效地降低灌溉期下层土壤全盐量,灌溉期一级暗管自排区下层土壤全盐量变化范围在0.20~0.62 g/kg,二级暗管强排区下层土壤全盐量变化范围在0.38~1.25 g/kg。

从图4中可以看出,土壤的全盐量随着土层深度的增加而减小,在暗管布置后,总体呈现出下降的趋势。特别是9月2日受到前几日降雨的影响,地下水埋深变浅且日照充足,造成雨水大量蒸发,使得表层土壤全盐量增加,但地下水埋深逐渐恢复稳定后,土壤的全盐量缓慢下降。

弟弟被父亲抓到时,正在孙家大快朵颐。孙家做杀猪营生,是村里的大户。孙家的福柱和弟弟玩得特别好,经常把东西往弟弟手里塞。

3.3 土壤pH值的变化特征分析

土壤的pH值能够反映出土壤的碱性,图5是不同观测孔pH值变化的剖面图。由图5可以看出,下层土壤的pH值明显大于上层土壤的pH值,从8月12日—9月21日,随着灌溉结束地下水位下降,后期的土壤pH值明显低于刚开始监测的时候,灌溉结束后冬灌前,由于土壤返盐造成土壤pH值不断下降。但试验区的土壤pH值总体偏高,观测期土壤pH值最低 8.51,最高9.44,平均9.12,可见在0~100 cm的土壤都是强碱性的土壤。

埋设暗管后,一级暗管自排区的表层土壤pH值控制在8.70~9.21,二级暗管强排区的表层土壤pH控制在8.35~9.12,表层土壤pH值分别下降到8.59,8.35,8.72,较之埋设暗管前的土壤pH值分别降低了12.0%,14.4%,10.7%。通过试验监测,一级暗管自排区30~50 cm土壤pH值变化范围在8.57~9.34,二级暗管强排区30~50 cm土壤pH值变化范围在 8.64~9.24,30~50 cm土壤 pH值分别下降到8.65,8.57,8.77,较之埋设暗管前的土壤pH值分别降低了9.2%,10.1%,8.0%。暗管排水能够显著降低80~100 cm土体的土壤pH值,一级暗管自排区下层土壤pH值变化范围在8.55~9.43,二级暗管强排区下层土壤pH值变化范围在8.52~9.44,土壤pH值分别下降到8.76,8.55,8.52,与暗管埋设前相比,下层土壤pH值分别降低了9.3%,11.5%,11.8%。

  

图5 土壤pH值变化曲线

 

注:a,b表示二级强排区,c表示一级自排区。

4 结论

(1)暗管排水对地下水埋深的降低作用明显,布置暗管前灌溉期地下水埋深在0.3~1.0 m,非灌溉期地下水埋深变化在1.0~1.6 m;布置暗管后灌溉期地下水埋深控制在0.6~1.6 m,非灌溉期地下水埋深控制在1.7~2.0 m。这表明暗管排水工程对地下水埋深的控制作用明显,控制了地下水埋深,减少了土壤水分蒸发。

以上高压设备的选型均依据于《工业与民用配电设计手册》[5],且均为目前市场上比较流通的型号,可满足动、热稳定校验等条件。综上所述,高压电气设备选型如表4所示。

(2)暗管排水条件下土壤全盐量受地下水埋深的影响:地下水埋深逐渐加深,土壤全盐量也呈下降趋势。土壤全盐量受降雨影响明显,降雨后地下水埋深变浅,导致表层土壤含水率升高,造成表层土壤全盐量变高。土壤全盐量随土层深度的增加而减小。受暗管排水工程的作用,灌溉季土壤表层土壤的全盐量降低明显,在1~2 g/kg,即不影响作物的出苗率。暗管排水工程起到了排盐的作用,但非灌溉季,土壤水分大量蒸发,土壤全盐量仍然高达4 g/kg。

在灌溉季后期,9月份中旬开始停止灌溉,地下水埋深主要受灌溉与降雨的影响。8月22日当天受到降雨的影响较大,平均降雨量达23.6 mm,最大降雨量超过220 mm,导致地下水埋深短时间内突然变浅,但整体呈现出下降的趋势,区域地下水埋深北高南低,东西走向两边高中间低,综合来说中间最低;试验区土地不平整,排水困难,使得地下水埋深逐渐变浅,造成土壤盐碱化严重。

智能船舶分布式数据网络平台采用三层四级结构,从数据的角度可分为数据采集、数据传输、数据存储和数据应用等4部分(见图1)。

2.5 不同肥料增效剂对氮肥利用率的影响 从表4可以看出,肥料增效剂影响植株吸氮量、氮肥利用率、农学效率、氮肥贡献率。各处理间氮肥利用率存在差异,施用肥料增效剂的处理高于常规处理,各处理氮肥利用率在30.73%~56.48%,肥料利用率前3位处理⑨、处理⑩、处理分别比常规增加25.73、22.36、21.88百分点。

本试验将4#观测井布置在排水沟道的边坡上,故4#观测井的地下水埋深受灌溉、降雨影响不明显,在整个观测期地下水埋深的变化范围为0.68~1.2 m。5#观测井布置在荒地里,观测期间没有灌溉,受降雨影响较小,观测结果表明,在荒地里地下水埋深一直在2.0 m以下,由于观测井深只有2 m,故无法观测到实际地下水埋深,但地下水埋深大于2.0 m,对作物的生长没有直接影响。

[1]李广波,李学森,迟道才.国内外暗管排水的发展现状与动态[J].农业与技术,2003,23(2):65-71.

[3]张友义.有蒸发作用时田间排水沟管间距的简化计算[J].中国农村水利水电,1996(5):9-11.

[4]邵孝侯,俞双恩,金斌斌.麦田塑料暗管排水的埋深和间距优化模式探讨[J].中国农村水利水电,2000(12):12-13.

[5]王少丽,瞿兴业.盐渍兼治的动态控制排水新理念与排水沟(管)间距计算方法探讨[J].水利学报,2008,39(11):1204-1210.

[6]陶园,王少丽,许迪,等.改进暗管排水结构形式对排水性能的影响[J].农业机械学报,2016,47(4):113-118.

[7]陶园,王少丽,许迪,等.改进暗管排水技术淤堵防护措施试验研究[J].农业机械学报,2016,47(6):187-192.

[8]周志贤,何在友.暗管排水治理圩区渍害田经济效益显著[J].灌溉排水,1995(2):58-59.

[9]王雪,李凯,侯毛毛.农田暗管排水的经济与生态效益分析[J].江苏农业科学,2013,41(2):373-375.

[10]刘玉国,杨海昌,王开勇.新疆浅层暗管排水降低土壤盐分提高棉花产量[J].农业工程学报,2014,30(16):84-89.

[11]阿不都艾尼·阿不里,伍靖伟,黄介生,等.不同地下水埋深的盐化土壤蒸发的试验研究 [J].灌溉排水学报,2014,33(4/5):240-243.

1988年4月,新闻出版署发布《关于当前图书发行体制改革的若干意见》,提出“三放一联”的新的改革措施:放弃承包,搞活国有书店;放开批发渠道,搞活图书市场;放开购销形式和发行折扣,搞活购销机制;推行横向经济联合,发展各种出版发行企业群体和企业团体。由此进一步打破了新华书店一统天下的局面,催生了以民营力量为主的“二渠道”。 “三放一联”政策极大地促进了非国有发行力量的迅猛发展。

[12]杨军,孙兆军,王旭.龟裂碱土地下水埋深、矿化度和盐分离子年内时空变化特征研究[J].节水灌溉,2016(3):45-51.

[13]陈阳,张展羽,冯根祥,等.滨海盐碱地暗管排水除盐效果试验研究[J].灌溉排水学报,2014,33(3):38-41.

 
纪敬辉,王红雨
《宁夏工程技术》 2018年第01期
《宁夏工程技术》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号