农田排水改良盐渍化土壤效果与环境污染研究

作     者：窦旭 史海滨 李瑞平 苗庆丰 闫建文 田峰 DOU Xu;SHI Haibin;LI Ruiping;MIAO Qingfeng;YAN Jianwen;TIAN Feng

作者机构：内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 高效节水技术装备与水土环境效应内蒙古工程研究中心呼和浩特010018 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2022年第53卷第4期

页      面：372-385页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 

基　　金：内蒙古科技重大专项(zdzx2018059) 国家自然科学基金项目(51879132) 内蒙古水利科技重大专项(nsk2018M5) 内蒙古自然科学基金项目(2020MS05052)。 

主　　题：农田排水 盐渍化土壤 改良 环境污染 DRAINMOD模型 

摘      要：为探讨河套灌区在农田排水过程中对盐渍化土壤的改良效果和环境污染的影响,于2019—2020年在河套灌区乌拉特灌域暗管排水综合试验区选择典型支渠灌溉控制区,针对作物各灌溉时期的水文过程、污染物的转化、迁移和汇集过程开展了系统试验。结果表明:利用DRAINMOD模型能较好地模拟农田排水量,模拟值与实测值相对误差(RE)为4.12%~13.44%、相关系数(R)为0.80~0.92、效率系数(NS)为0.82~0.90,均在误差范围内。利用马斯京根法对斗沟和支沟排水过程进行了演算,并在此基础上对NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)、还原性物质、盐分的迁移、转化和汇集过程进行了分析,排水过程和NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)、还原性物质、盐分浓度模拟结果与实测值较为一致,表明该方法能够在宏观上描述灌区不同排水组成所形成的环境污染过程。试验区主要污染物排放总量由大到小依次为还原性物质、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+),分别为349.47~363.10 kg、80.56~87.79 kg、6.79~7.18 kg。经过2年灌溉淋洗后,土壤脱盐率在土体中自上而下降低。暗管排水试验区0~20 cm土壤脱盐率为67.56%,较20~40 cm和40~100 cm分别高5.12、16.84个百分点;明沟排水试验区0~20 cm土壤脱盐率为34.54%,较20~40 cm和40~100 cm分别高12.90、15.58个百分点。淋洗之后土壤盐分由表聚型向均匀型变化,暗管排水和明沟排水在2020秋浇之后土壤电导率(EC)分别在2.20~2.63 dS/m、0.61~0.65 dS/m之间。试验区中度盐渍化土壤和盐土类型面积均有所下降,中度盐渍化土壤面积下降2.94个百分点,盐土面积下降29.42个百分点,非盐渍化土壤、轻度和中度盐渍化土壤分别增加2.94、8.83、20.59个百分点。盐土对试验区土壤脱盐率贡献最大,为126.78%。