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(yè)大學農業(yè)生態(tài)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(fā)育的影響，水鹽運移的基本規(guī)律以及水鹽運移對作物冠層發(fā)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(fā)，抑制鹽分上移，同時對根系形成了一個良好的水鹽環(huán)境。滴灌水對表層土壤具有洗鹽作用，在根系主要分布區(qū)(0-40cm)形成淡化脫鹽區(qū)。 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(fā)，同時作物根系生長發(fā)育狀

3、況和分布規(guī)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(jié)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(jié)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(jié)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(fā)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(qū)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(guī)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(guī)溝灌分別提