《長期再生水灌溉土壤的鹽鹼性變化過程及調控機理研究》是依託中國農業大學，由任樹梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長期再生水灌溉土壤的鹽鹼性變化過程及調控機理研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：任樹梅
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
再生水已成為農業和園林灌溉的一種重要補充水源，但其中含有較高含量的Na+、Ca2+、Mg2+等離子使再生水灌溉土壤面臨了次生鹽鹼化的風險。本項目擬將長時間連續的再生水灌溉田間試驗和室內模擬試驗以及數值模擬相結合，摸清短期（1-3年）、中期（8-10年）、長期（30-50年）再生水灌溉對作物生理生態參數、產量、品質以及土壤-作物系統中的鹽分積累與分布特徵的影響，藉助飽和流法研究再生水多離子共存體系中對不同質地、不同污灌年限土壤的吸附-解吸規律，建立適合再生水灌溉條件下土壤主要鹽分離子競爭吸附的動力學模型，探索性地將土壤溶質運移兩域模型與天氣發生器模型進行耦合分析長期再生水灌溉條件下的水分滲漏、鹽分淋失規律以及農田鹽鹼性變化規律，進而提出面向長期灌溉條件下土壤鹽鹼化控制的節水灌溉調控技術模式，以為再生水安全灌溉技術的建立提供理論基礎。
結題摘要
再生水已成為農業和園林灌溉的一種重要補充水源，但其中含有較高含量的Na+、Ca2+、Mg2+等離子使再生水灌溉土壤面臨了次生鹽鹼化的風險。本項目通過長時間連續的再生水灌溉田間試驗，結果顯示再生水灌溉導致土壤表層（0-20 cm）各鹽分離子產生累積，土壤SAR處於較低的水平（＜4 (mmol•L-1)1/2），未導致土壤發生明顯的鹽鹼化，同時夏玉米和冬小麥產量、籽粒的粗纖維和全鹽量有所增加，再生水地下水輪灌處理則由於其適當的淋洗並未導致土壤表層積鹽，效果較為理想。藉助飽和流法研究再生水多離子共存體系中對不同質地、不同污灌年限土壤的吸附-解吸規律，結果發現不同質地污灌土壤在典型再生水配製液淋洗下Na+穿透曲線出現下凹現象，但在石景山污灌壤土中表現不顯著。對於粉粒比重較大且本身含有較高濃度的HCO3-和Na+的污灌土壤而言，再生水灌溉可能會對其入滲等物理性指標產生更加不利的影響。以Hydrus-1D模型為基礎建立了夏玉米-冬小麥水鹽運移模型，進行了模型參數的率定和模型驗證，並引入天氣發生器模型ClimGen，統計分析灌溉區域50年實際氣象資料，生成未來50年的逐日氣象資料，並將ClimGen和Hydrus-1D進行集成構建耦合模擬模型，建立的耦合模型適合模擬再生水灌溉條件下的水分滲漏、鹽分淋失規律的變化規律，鹽分的均方根（RMSE）在0.0148-0.121之間，並利用耦合模型預測了未來10、30、50年的土壤鹽分情況，結果顯示研究區若進行長期的再生水灌溉對於土壤表層鹽分具有一定的積累效應，但不足以對土壤鹽化產生顯著影響。
