基于HYDRUS-1D 模型的华北低平原区不同微咸水利用模式下土壤水盐运移的模拟

分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》

何康康 杨艳敏 杨永辉

摘要： 华北低平原区深层地下水的不断超采不仅造成淡水资源的枯竭, 还引发了地面沉降、土壤盐渍化等一系列生态环境问题。微咸水在农业上的利用已成为缓解水资源危机的研究重点。为了研究不同咸水灌溉模式的可持续性, 本文以华北低平原区的河北省南皮县为例, 利用Hydrus-1D 模型, 基于8 种不同微咸水灌溉方案, 模拟2008—2013 年6 年冬小麦-夏玉米轮作制度下, 2 m 土体水盐通量变化。模拟结果表明, 土体剖面盐分积盐区主要集中在下层土壤(100~200 cm); 上层土壤(0~100 cm)溶液盐分浓度大部分时间保持在2 g·L-1 左右, 能保证作物正常生长; 但土壤剖面盐分浓度在冬小麦灌浆末期出现峰值且随灌水盐分浓度增加而逐渐升高。土体盐分充分淋洗的关键在于降雨强度, 7 月份降雨强度是土体脱盐与否的主要影响因素; 同时, 在丰水年型夏玉米播种后结合出苗水适当灌溉洗盐对土体达到有效脱盐起到重要作用。本文通过综合分析水文年型、土壤剖面盐分的动态分布特征以及结合夏玉米出苗水的洗盐淡水用量3 方面因素对土壤盐分迁移的影响, 提出华北低平原区两种适宜的微咸水灌溉制度: (1)冬前浇灌小于2 g·L-1 的冬小麦越冬水, 春后在冬小麦拔节期浇灌一次2~4 g·L-1 微咸水; (2)冬前不灌越冬水, 春后分别在冬小麦拔节期和灌浆期浇灌2 g·L-1 微咸水。两种灌溉制度年均结合夏玉米出苗水的洗盐淡水用量和总耗水量分别为60~70 mm 和250~260 mm。本文结果旨在为华北低平原区微咸水利用的节水潜力及其可持续性提供理论指导。

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