膜下滴灌條件下鹽堿地根-水-鹽耦合機理研究.pdf

1、試驗于2005～2006年在甘肅農業大學農業生態工程試驗站進行，玉米和番茄作為供試作物，通過管栽和大田試驗，研究了在膜下滴灌條件下不同灌溉定額[玉米：高灌溉(4875 m3·hm-2)、中等灌溉(4275 m3·hm-2)、低灌溉(3750 m3·hm-2)；番茄：高灌溉(5426m3·hm-2)、中等灌溉(4419 m3·hm-2)、低灌溉(3700m3·hm-2)】和不同施鹽水平[玉米：高鹽(0.998％)、中鹽(0.978％)、低

2、鹽(0.958％)；番茄土壤含鹽量為0.958％]對地上和地下部分生長發育的影響，水鹽運移的基本規律以及水鹽運移對作物冠層發育和根系分布等影響，主要結論如下： 1.覆膜滴灌可以減少蒸發，抑制鹽分上移，同時對根系形成了一個良好的水鹽環境。滴灌水對表層土壤具有洗鹽作用，在根系主要分布區(0-40cm)形成淡化脫鹽區。 2.土壤水分分布主要受滴灌量、蒸散、根系吸水等作用的影響。覆膜抑制了地表土壤水分蒸發，同時作物根系生長發育狀

3、況和分布規律主要受土壤水分和肥力狀況的影響，特別是深層根系。 3.當施鹽量相同，不同灌溉處理下，在玉米苗期，土壤水分峰值(19.76％)出現在60-100cm土層；在玉米拔節期，土壤水分峰值(11.42％)出現在40-60 cm土層。當灌溉量相同，不同施鹽處理下，在玉米各生育期，土壤水分峰值(19.36％)出現在40-60cm土層。結合玉米產量結果，在土壤含鹽量0.998％以下的鹽堿地均可進行玉米生產，在該試驗條件下，灌溉量(4

4、275 m3·hm-2)為玉米生產的適宜灌溉量。 4.當施鹽量相同，不同灌溉處理下，在番茄各生育期，高灌溉土壤水分峰值(20.47％)、中灌溉土壤水分峰值(21.29％)與低灌溉土壤水分峰值(21.07％)分別出現在60-100cm、40-60cm與60-100cm土層；在番茄苗期，土壤水分峰值(21.06％)出現在60-100cm土層；在開花坐果期，土壤水分峰值(24.04％)出現在20-40cm土層；在水平方向，土壤含水量隨

5、距滴頭距離的增大而減小，在距滴頭55 cm處達到最小值(9.58％)。結合番茄產量結果，在土壤含鹽量0.958％以下的鹽堿地均可進行番茄生產，在該試驗條件下，灌溉量(4419 m3·hm-2)為番茄生產的適宜灌溉量。 5.在同一鹽基水平、不同灌溉量下，Cl-、SO42-、Na+隨灌溉量的增大向土壤深層淋溶越深。在玉米苗期，Cl-峰值(0.386 g/kg)主要出現在60-100cm土層，SO42-峰值(1.332g/kg)主要出

6、現在40-60cm土層；在玉米拔節期，Cl-和SO42-峰值主要出現在40-60cm土層；在玉米各生育時期，Na+峰值(4.21 g/kg)主要出現在20-40cm土層。 當灌溉量相同，施鹽量不同時，在玉米苗期，Cl-峰值(0.389 g/kg)、SO42-峰值(0.517g/kg)和Na+峰值(1.766 g/kg)均主要出現在60-100cm土層；在玉米拔節期，Cl-峰值(0.863g/kg)、SO42-峰值(0.833 g

7、/kg)和Na+峰值(1.766 g/kg)均主要出現在40-60cm土層。中等灌溉處理鹽淋溶深度大于高灌溉處理和低灌溉處理，且獲得較高的產量，由于玉米根系主要分布在0-40cm土層，中等灌溉處理鹽離子主要分布在40cm以下土層，減輕了鹽分對玉米根系的毒害作用，導致玉米產量提高。 6.在同一鹽基水平、不同灌溉量下，Cl-峰值(0.199 g/kg)主要出現在40-60cm土層，SO42-峰值(1.22g/kg)和Ca2+(0.9

8、6g/kg)峰值主要出現在60.100cm土層。在番茄苗期，Cl-、SO42-、Ca2+在60cm左右土層的含量最高；在番茄開花坐果期，C1-、SO42-峰值主要出現在40-60cm土層。中等灌溉處理減輕了鹽分對番茄根系的毒害作用，導致番茄的產量提高。 7.研究發現，玉米和番茄的根系隨土壤深度的增加而減少，高灌溉處理的作物根系分布土層較低灌溉淺。約有85％玉米根干重分布在0-60cm土層，根長和根干重在玉米抽雄期達到最大值；約有

9、75％番茄根干重分布在0-20cm土層，番茄根長和根干重在結果初期達到最大值。玉米和番茄根系消弱系數也說明了這種分布特征。 8.玉米與番茄地上生物量呈“S”曲線生長，它們地上生物量與生長時期呈三次曲線變化。番茄果實產量呈“單峰型”曲線生長，番茄果實產量與生長時期呈三次曲線變化。 9.在西北半干旱地區膜下滴灌是首選的灌溉方式。膜下滴灌作物的水分效率大于常規溝灌，高灌溉處理、中等灌溉處理與低灌溉處理的水分效率比常規溝灌分別提