南疆棉田高效节水抑盐技术及产品开发与应用

发布时间：2023-11-22 12:17:52

任务来源：国家重点研发计划项目

技术领域：水文水资源

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技术简介

土壤盐碱化是导致减产、贫穷、饥荒和社会动荡重要原因之一，全球盐碱地9.5438亿公顷，中国9913万公顷，新疆2181.4万公顷。水资源短缺、时空分布不均限制了南疆灌溉农业的发展，发展节水抑盐技术是南疆农业发展必然选择，需要创新南疆棉田高效节水抑盐理论与技术，保障农业水土资源可持续利用。干播湿出技术成功在北疆地区应用，并进行了大面积推广，在水资源更为短缺的南疆地区，干播湿出技术推广潜力巨大。但是南疆地区地表水质差，泥沙含量高，灌溉系统易堵塞；重度盐碱化棉田占比高，可利用潜力大。同时缺乏多源数据融合的灌区尺度土壤水盐动态智能化信息管理平台，无法准确、及时获取土壤水盐时空动态变化，为土壤盐渍化监测和防治提供及时有效的信息和管理方法。本研究形成南疆棉田高效节水抑盐技术及产品开发与应用技术模式，阐明干播湿出土壤微生境调控机制，提出灌区农田盐碱治理与调控方法，研发泵前过滤设备系列产品。

主要性能指标

技术特色

1.针对南疆中度盐碱化及以下棉田，构建了“隔年分区冬春灌（滴水冬灌）+干播湿出”的棉田生育期与非生育期综合生境调控技术应用模式，提出了棉田播前墒情、覆土防板结、棉种促发微生境与棉花幼苗壮苗调控关键技术。 2.针对南疆重度盐渍化棉田，揭示出南疆地区重度盐碱化棉田的成因为土壤剖面结构性障碍，阐明黏化板结夹层对土壤“滞水抑盐”的作用机理，构建夹层土壤水盐运移模型，提出了不同夹层深度的深翻、开沟及打孔的适宜改良策略。 3.针对地表水质差，泥沙含量高及泵后过滤负荷重、能耗高等过滤难点问题，研发了适合不同工况与流量的泵前无压过滤装置系列产品，融合了滤网潜水和漂浮两种工况下的运行机构，发明了滤网烧结、旋转阻尼、总成旋转轴偏心磨损消除等新技术、新工艺，创建了往复轴运动机构、水力扭矩喷转机构的高效运转机制，降低了设备维修频次，显著提升装置运行的可靠性和稳定性。 4.针对灌区尺度，提出了空天地多源数据融合的灌区土壤盐分诊断方法，开发了灌区土壤盐分反演、水盐均衡与不同情景模拟预测模型，阐明了绿洲灌区土壤水盐时空演变特征，建立了具有实时监测与预警的水盐智能化信息管理平台。

推广情况

项目实施过程中，在新疆3地州与1个团场建立了10处试验基地和综合示范区，在地方和兵团进行了推广应用，累积推广200余万亩，增加经济效益4亿元，累计实现直接经济效益4.75亿元。将干播湿出技术、夹层土壤盐碱改良技术、灌区水盐动态监测技术有机结合，实现节水75-85m³/亩，根层土壤脱盐率提高20-30%，增产10-15%；提高了灌溉水分生产与利用效率，有效控制了土壤盐碱化的危害，改善生态环境。授权国家发明专利2项，实用新型专利6项，发表论文文19篇，其中SCI论文3篇，CSCD论文9篇。

典型案例

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