楊宏偉，楊正華，侯淑梅，王增麗，張富倉(cāng)

(1.甘肅省水利廳石羊河流域管理局， 甘肅 武威 733000； 2.武威七中, 甘肅 武威 733000;3.武威市中心灌溉試驗(yàn)站， 甘肅 武威 733000； 4.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 楊凌 712100)

甘肅河西地區(qū)膜下滴灌條件下春玉米田水鹽特征分析

楊宏偉1，楊正華1，侯淑梅2，王增麗3，張富倉(cāng)4

(1.甘肅省水利廳石羊河流域管理局， 甘肅 武威 733000； 2.武威七中, 甘肅 武威 733000;3.武威市中心灌溉試驗(yàn)站， 甘肅 武威 733000； 4.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 楊凌 712100)

通過(guò)對(duì)甘肅河西地區(qū)膜下滴灌春玉米種植條件下土壤水分、鹽分的觀測(cè)，分析了膜下滴灌春玉米生育期土壤水分、鹽分動(dòng)態(tài)變化及其產(chǎn)量和水分利用效率。結(jié)果表明：不同生育期，同一土層深度，土壤水分含量高低分布與土壤鹽分含量高低分布相反，均表現(xiàn)出土壤不同深度鹽分含量高的區(qū)域相應(yīng)水分含量低，滴灌帶之間土壤鹽分積累較滴頭之間顯著；灌水定額480 m3·hm-2處理，灌溉水分在土層縱向運(yùn)移顯著，深層滲漏明顯，灌水定額420 m3·hm-2處理，灌溉水在土壤不同深度橫向?qū)用孢\(yùn)移顯著，有利于作物吸收利用；膜下滴灌能夠在滴水過(guò)程中明顯降低土壤表層0～40 cm鹽分含量，土壤下層40～100 cm為鹽分聚集區(qū)域；灌水定額420 m3·hm-2處理，春玉米產(chǎn)量構(gòu)成和水分利用效率較高。從作物生長(zhǎng)水鹽環(huán)境及高效節(jié)水的角度出發(fā)，灌水定額420 m3·hm-2處理的效益最優(yōu)。

膜下滴灌；春玉米田；灌水定額；水鹽運(yùn)移；產(chǎn)量

滴灌(drip irrigation)是通過(guò)放在地面或地下毛管的滴頭。在低壓(20～200 kPa)和較低流量(每個(gè)滴頭1～30 L·h-1)下向土壤緩慢的滴水，形成土壤表面部分濕潤(rùn)的一種灌溉系統(tǒng)。它可以直接向土壤供應(yīng)已經(jīng)過(guò)濾過(guò)的水分、肥料及其它化學(xué)劑。通過(guò)重力和毛細(xì)管的作用進(jìn)入土壤，而沒(méi)有噴水或溝渠流水現(xiàn)象。滴入作物根部附近的水分使作物根區(qū)的土壤經(jīng)常保持最優(yōu)的含水狀況[1]。膜下滴灌技術(shù)是覆膜和滴灌的完美結(jié)合，利用灌水濕潤(rùn)部分土體，均勻度可達(dá)90%～95%，使水分集中分布在作物根層，滿足作物生長(zhǎng)要求。同時(shí)滴灌條件下，土壤疏松不易板結(jié)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)保持較好，土壤通氣性好，因此作物生長(zhǎng)條件好，產(chǎn)量較高。滴灌較常規(guī)灌溉節(jié)水約50%，增產(chǎn)20%[2-3]。國(guó)內(nèi)外研究者在水鹽運(yùn)移規(guī)律方面做了大量工作[4-5]，Mass[6]通過(guò)對(duì)試驗(yàn)資料對(duì)比分析，確定了大部分作物的臨界含鹽量，同時(shí)提出作物產(chǎn)量隨土壤含鹽量的增加呈線性下降曲線。Tedeschi[7]研究結(jié)果表明，高頻灌水決定了土壤剖面較高的水分含量和較低的鹽分積累，呂殿青[8-9]等研究了膜下滴灌土壤的鹽分分布特性，在滴灌條件下將鹽堿地的鹽分分布劃分為達(dá)標(biāo)脫鹽區(qū)、未達(dá)標(biāo)脫鹽區(qū)和積鹽區(qū)，從灌水量、滴頭流量、土壤初始含水量和初始含鹽量方面出發(fā)，進(jìn)行了一系列室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)三個(gè)鹽分分布區(qū)的發(fā)展進(jìn)行了研究。李毅[10-11]初步研究了膜下土體溫度場(chǎng)的變化及其對(duì)水鹽運(yùn)動(dòng)的影響和水鹽再分布的一般規(guī)律。水是鹽分運(yùn)移的主要載體，在干旱地區(qū)，強(qiáng)烈的蒸發(fā)是造成土壤次生鹽堿化的重要因素，然而覆膜將土體與大氣有效的隔離，阻斷了水分的向上運(yùn)動(dòng)，有效降低了土壤表層鹽分含量[12-13]。

膜下滴灌是新疆在節(jié)水灌溉實(shí)踐中，把滴灌和地膜覆蓋栽培技術(shù)的各自優(yōu)勢(shì)集成創(chuàng)新，為內(nèi)陸干旱地區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉開(kāi)辟了一條新途徑，是我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術(shù)的重大發(fā)展[14]。甘肅省河西地區(qū)屬內(nèi)陸干旱地區(qū)，由于地表水資源嚴(yán)重短缺，地下水是該區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源。高礦化度的地下水灌溉和強(qiáng)烈的蒸發(fā)蒸騰作用使該區(qū)耕地大面積出現(xiàn)積鹽現(xiàn)象，灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)。通過(guò)1年的田間試驗(yàn)，對(duì)膜下滴灌條件下，不同灌溉定額對(duì)土壤水分、鹽分分布及春玉米產(chǎn)量和水分利用效率的影響進(jìn)行了研究，得出膜下滴灌不同灌溉定額條件下，土壤水分、鹽分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及適宜作物生長(zhǎng)高效節(jié)水的最優(yōu)灌溉制度。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)石羊河流域農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水試驗(yàn)站進(jìn)行，該站位于甘肅省武威市涼州區(qū),地處騰格里沙漠邊緣(37°50′49″N, 102°51′01″E)。海拔高度1 500 m，為大陸性溫帶干旱氣候，地下水埋深25～30 m，該地區(qū)年平均氣溫8℃，>0℃積溫3 550℃以上，干旱指數(shù)15～25。年均日照時(shí)數(shù)3 000 h以上，年均降水量160 mm，年均水面蒸發(fā)量2 000 mm以上，無(wú)霜期150 d以上，日照充足，熱量豐富，風(fēng)大沙多，春季最大風(fēng)速38 m·s-1，多為西北風(fēng)。土壤為灰鈣質(zhì)輕砂土。

試驗(yàn)田周?chē)鸀橛衩滋锏兀デ案貎?chǔ)水灌溉按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)進(jìn)行，膜下滴灌采用一膜兩管四行栽培方式布置，地膜寬140 cm。供試春玉米品種為先玉335，2015年于4月25日播種，9月25日收獲，全生育期152 d。播種采用玉米點(diǎn)播機(jī)進(jìn)行點(diǎn)播，株距35 cm，行距40 cm，施基肥尿素262.5 kg·hm-2，磷酸二氫銨525 kg·hm-2。春玉米生育期追肥隨苗期、拔節(jié)期灌水進(jìn)行，苗期、拔節(jié)期各追肥量100 kg·hm-2。各種農(nóng)藝措施參照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列。設(shè)置不同水分處理T1、T2、T3,灌水方式為膜下滴灌，T4為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)灌溉種植方式，共四個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，小區(qū)面積24 m2(3 m×8 m)，周?chē)贾帽Ｗo(hù)區(qū)。試驗(yàn)處理設(shè)置如表1所示。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目和方法

1) 土壤水分及含鹽量測(cè)定。

不同處理春玉米各生育期用土鉆分層(0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm)取樣，滴頭處作為一個(gè)點(diǎn)，沿滴灌帶鋪設(shè)方向距滴頭水平距離15、30 cm處(計(jì)作-15 cm，-30 cm)，作為兩個(gè)點(diǎn)，垂直滴灌帶鋪設(shè)方向距滴頭水平距離10、20、30 cm處(計(jì)作+10 cm，+20 cm，+30 cm)，作為三個(gè)點(diǎn)，共六個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)采集6個(gè)樣。采用烘干法測(cè)定土壤水分含量，利用SG3型電導(dǎo)率儀測(cè)定電導(dǎo)率EC1∶5(土水質(zhì)量比為1∶5)，根據(jù)文獻(xiàn)[10]計(jì)算土壤全鹽量。

2) 春玉米產(chǎn)量及特征值測(cè)定。

春玉米成熟收獲后，各小區(qū)取10株進(jìn)行考種?？挤N指標(biāo)包括穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重。測(cè)產(chǎn)采取小區(qū)單打單收方法測(cè)定。

表1 2015年春玉米不同灌溉灌水處理/(m3·hm-2)

注：T4為本地區(qū)的常規(guī)灌溉制度，其余處理均參照T4制定。

Note: T4 is the local conventional irrigation system, and the rest treatments are formulated with T4 as the reference.

3) 氣象因子測(cè)定。

2015年春玉米生育期內(nèi)各氣象因子由試驗(yàn)站內(nèi)自動(dòng)氣象站測(cè)定。2015年春玉米生育期總降雨量147.2 mm，有效降雨量112.6 mm。

4) 作物耗水量測(cè)定。

采用農(nóng)田土壤水量平衡公式進(jìn)行耗水量計(jì)算。灌水量采用水表進(jìn)行計(jì)量。由于該試驗(yàn)田地下水埋深在40 m以下，可視地下水補(bǔ)給量為0，降水入滲深度不超過(guò)1 m，可視深層滲漏為0。作物生長(zhǎng)所需水分主要由灌溉水和降雨供應(yīng)。因此，水量平衡方程可簡(jiǎn)化為：

ET=P+I-ΔW

(1)

式中，ET為作物生育期耗水量(mm)；P為生育期降水量(mm)；I為生育期內(nèi)灌溉量(mm)；ΔW為作物生育期土壤蓄水變化量(mm)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析方法

利用SPSS16.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，采用Surfer8.0軟件對(duì)土壤水分、鹽分分布進(jìn)行制圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水處理農(nóng)田土壤水分鹽分的動(dòng)態(tài)分布特征

膜下滴灌有利于土壤水分入滲，減少土壤水分棵間蒸發(fā)，抑制鹽分上移，利于鹽分淋洗和遷移，在作物耕作層易形成淡化脫鹽區(qū)，有利于作物的正常生長(zhǎng)。

2.1.1 不同灌水處理農(nóng)田土壤水分的動(dòng)態(tài) 2015年春玉米生育期土壤剖面水分含量動(dòng)態(tài)變化如圖1。苗期，各處理0～100cm剖面土壤水分含量分布規(guī)律基本一致，灌水定額對(duì)土壤水分含量影響基本一致，灌水定額越高，0～100cm剖面土壤水分含量越高。苗期灌水定額為480m3·hm-2(T1)處理，垂直剖面40～100cm區(qū)域土壤含水量均高于T2、T3處理的相應(yīng)區(qū)域，說(shuō)明苗期春玉米耗水量較低，較高的灌水定額480m3·hm-2(T1)處理下灌溉水量不能被春玉米有效吸收利用，產(chǎn)生了明顯滲漏，滲漏深度達(dá)100cm以下，對(duì)應(yīng)最高含水量為23.38%。

拔節(jié)期，T1、T2、T3處理下，0～40cm土層土壤水分與苗期相比變化不顯著，0～100cm土層土壤水分含量分布圖顏色色度隨土壤深度的增加而增加，表明深層土壤水分含量高于表層土壤。T1、T2、T3處理0～10cm土壤含水量分別為14.94%、14.08%、9.67%，20～40cm土層，各處理土壤水分含量分別為15.48%、14.69%、9.93%，60～100cm土層，各處理土壤水分含量分別為15.85%、14.99%、11.5%，各處理20～40cm土層土壤水分含量較0～10cm土層高3.61%、4.33%、2.69%，各處理60～100cm土層土壤水分含量較0～10cm土層高6.09%、6.46%、18.92%。結(jié)果表明0～40cm土層內(nèi)土壤水分被根系充分吸收利用，春玉米蒸發(fā)蒸騰量在拔節(jié)期主要發(fā)生在0～40cm土層內(nèi)。

抽雄期，各處理之間土壤水分含量差異主要表現(xiàn)在0～60cm土層土壤中，T1、T2、T3處理，0～60cm土層土壤水分含量分別介于15.25%左右、17.19%左右、16.61%左右。80～100cm土層各處理土壤水分含量分別為19.57%、15.42%、9.62%，說(shuō)明抽雄期灌水定額480m3·hm-2處理，灌溉水分在土層縱向運(yùn)移顯著，深層滲漏明顯，適中的灌水定額420m3·hm-2處理，灌溉水在土壤不同深度橫向?qū)用嫔线\(yùn)移顯著，有利于作物根系吸收，灌溉水既能滿足作物生長(zhǎng)需要又不會(huì)產(chǎn)生明顯深層滲漏。

灌漿乳熟期，春玉米進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，水分向營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的籽粒轉(zhuǎn)移，各處理灌溉水在土壤不同深度橫向?qū)用嫔线\(yùn)移顯著，0～100cm土層土壤水分含量較前期均有降低。深層80～100cm內(nèi)各處理土壤水分含量分別為13.21%、12.25%、9.36%，較抽雄期低48.15%、25.88%、2.78%，土壤含水量降低明顯，說(shuō)明灌漿乳熟期春玉米根系發(fā)達(dá)，各處理深層80～100cm土層土壤水分均能被春玉米有效吸收利用，表現(xiàn)出灌水定額越高，水分被吸收利用越顯著。

2.1.2 不同灌水處理農(nóng)田土壤鹽分的動(dòng)態(tài) 2015年春玉米生育期土壤剖面鹽分含量動(dòng)態(tài)變化如圖2。苗期，各處理0～100cm土層土壤鹽分含量分布規(guī)律基本一致，灌水定額對(duì)土壤鹽分含量影響基本一致。T1、T2、T3處理土壤鹽分含量在0～40cm土層內(nèi)分別為0.825、0.678、0.710g·kg-1，40～100cm土壤鹽分含量分別為0.753、0.574、0.704g·kg-1，各處理深層(40～100cm)土壤鹽分含量較淺層(0～40cm)分別低9.56%、18.12%和0.85%，春玉米苗期根系主要分布在0～40cm土層內(nèi)，T2處理0～40cm土層土壤鹽分含量較T1、T3處理低。表明灌水定額為420m3·hm-2的處理為春玉米苗期提供最優(yōu)的生長(zhǎng)環(huán)境。

拔節(jié)期，隨著春玉米生育期內(nèi)灌水量增加，T1、T2、T3處理0～10cm土層內(nèi)土壤鹽分含量分別為0.720、0.689、0.691g·kg-1，80～100cm土層內(nèi)土壤鹽分含量分別為0.796、0.663、0.681g·kg-1，10～80cm土層內(nèi)土壤鹽分含量分別為0.701、0.644、0.596g·kg-1，各處理0～10cm土層內(nèi)土壤鹽分含量較10～80cm土層內(nèi)高2.71%、6.99%和15.94%，各處理80～100cm土層內(nèi)土壤鹽分含量較10～80cm土層內(nèi)高13.55%、2.95%和14.26%。結(jié)果表明各處理0～10cm土層和80～100cm土層為積鹽區(qū)，10～80cm土層為脫鹽區(qū)，說(shuō)明春玉米拔節(jié)期的主根區(qū)鹽分含量與灌水量呈正相關(guān)，灌水量越高脫鹽區(qū)鹽分含量越高。

春玉米由植株生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期(抽雄期)，此時(shí)春玉米進(jìn)入最旺盛的生長(zhǎng)季節(jié)，各處理0～100cm土壤剖面鹽分含量分布規(guī)律基本一致，灌水定額對(duì)土壤鹽分含量影響基本一致。以滴頭為中心，表現(xiàn)為垂直方向上隨土層深度的增加鹽分含量呈增加的趨勢(shì)，脫鹽區(qū)深度隨灌水定額的增加而減小。抽雄期，春玉米根系達(dá)到了80cm土層深度，植株蒸騰量大，滲漏到40～100cm區(qū)域的灌水和土壤原有儲(chǔ)水量，被根系充分吸收利用，由于鹽隨水動(dòng)，土壤深層的鹽分也向表層移動(dòng)。T1、T2、T3處理滴灌帶之間垂直方向0～100cm剖面土壤鹽分含量分別為0.962、0.892、0.887g·kg-1，T1、T2、T3處理滴頭之間垂直方向0～100cm剖面土壤鹽分含量分別為0.859、0.804、0.838g·kg-1，T1、T2、T3處理滴頭下垂直方向0～100cm土壤剖面土壤鹽分含量分別為0.826、0.753、0.762g·kg-1，滴灌帶之間垂直方向0～100cm土壤剖面土壤鹽分含量較滴頭下相應(yīng)區(qū)域高16.46%、18.46%和16.4%，滴頭之間垂直方向0～100cm土壤剖面土壤鹽分含量較滴頭下相應(yīng)區(qū)域高4%、6.77%和9.97%，說(shuō)明滴灌帶之間土壤鹽分積累較滴頭之間顯著，滴頭下土壤鹽分含量最低。

灌漿乳熟期，春玉米進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，各處理0～100cm土層土壤鹽分含量較抽雄期均有下降，各處理之間0～100cm土層土壤鹽分含量差異不顯著。T1、T2、T3處理0～40cm土壤剖面土壤鹽分含量分別為0.61、0.638、0.655g·kg-1，60～100cm土壤剖面土壤鹽分含量分別為0.705、0.756、0.703g·kg-1，T1、T2、T3處理60～100cm土壤剖面土壤鹽分含量較0～40cm土壤剖面高15.57%、18.57%和7.4%，說(shuō)明灌漿乳熟期由于春玉米耗水量降低，不能被作物吸收的水分將表層(0～40cm)的鹽分淋洗到深層(60～100cm)，灌水量越高，鹽分淋洗效果越顯著。

2.1.3 不同灌水定額對(duì)春玉米產(chǎn)量構(gòu)成和水分利用效率的影響 由表2可看出，不同灌水定額下春玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素發(fā)生了較大變化。其中穗行數(shù)、行粒數(shù)各處理之間無(wú)明顯差異，其余產(chǎn)量構(gòu)成因子在不同灌水處理下差異明顯。灌水定額適中的處理T2其穗粗、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重分別比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)灌溉(T4)處理高3.44%、0.6%、1.19%、2.46%、2.2%，灌水定額較大的處理(T1)穗粗、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重分別比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)灌溉(T4)處理高5.89%、1.5%、5.95%、1.23%、-2.25%(負(fù)數(shù)表示T4處理比T1處理高)。灌水定額較低的滴灌處理(T3)產(chǎn)量構(gòu)成各因素較其余處理均低。

不同灌水定額T1、T2、T3和T4處理的春玉米產(chǎn)量依次為18 168.3、17 989.8、14 855.4、17 113.7kg·hm-2，水分利用效率依次為3.19、3.59、3.09、2.57kg·m-3。其中T1、T2和T4處理產(chǎn)量與T3處理差異顯著(P<0.05)，T1、T2和T4處理產(chǎn)量較T3處理高22.3%、21.1%和15.2%。各處理水分利用效率(WUE)介于2.57～3.59 kg·m-3之間，大小依次為T(mén)2>T1>T3>T4，T1、T2和T3處理水分利用效率較T4處理高24.12%、39.69%和20.23%。其中T1、T2和T3處理與T4處理差異達(dá)顯著性水平(P<0.05)。研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)畦灌(T4)條件下，春玉米667 m2均產(chǎn)量在1 200 kg左右，且與滴灌條件下T1和T2處理的產(chǎn)量無(wú)顯著性差異，結(jié)合水分利用效率分析結(jié)果，T4處理下較高的產(chǎn)量是以較大耗水量為代價(jià)換來(lái)的。由總體變化趨勢(shì)來(lái)看，從經(jīng)濟(jì)及高效利用水資源的角度出發(fā)，T2處理的節(jié)水效益最優(yōu)。

圖1 不同灌溉處理農(nóng)田土壤剖面的水分動(dòng)態(tài)分布(橫坐標(biāo)0點(diǎn)為滴頭位置)

Fig.1 Dynamic distribution of soil water in 0～1 m profile under different irrigation treatments (The 0 point in horizontal coordinate is the position of emitter)

圖2 不同灌溉處理農(nóng)田0～1 m土壤剖面鹽分含量的變化(橫坐標(biāo)0點(diǎn)為滴頭位置)/(g·kg-1)

Fig.2 Dynamic change of salt content in 0～1 m profile under different irrigation treatments (The 0 point in horizontal coordinate is the position of emitter)

表2 不同灌水處理對(duì)春玉米產(chǎn)量構(gòu)成和水分利用效率的影響

注：同列不同小寫(xiě)字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different small letters in same columns indicate significant differences at 0.05 level.

3 結(jié)論和討論

1) 苗期，較高的灌水定額480 m3·hm-2處理產(chǎn)生了水分深層滲漏，滲漏深度達(dá)100 cm以下，對(duì)應(yīng)最高含水量為23.38%。拔節(jié)期各處理深層土壤水分含量略高于表層土壤，0～40 cm土層內(nèi)土壤水分被根系充分吸收利用。抽雄期灌水定額480 m3·hm-2處理，灌溉水分在土層縱向運(yùn)移顯著，深層滲漏明顯，適中的灌水定額420 m3·hm-2處理，灌溉水在土壤不同深度橫向?qū)用嫔线\(yùn)移顯著。灌漿乳熟期，各處理0～100 cm土層土壤水分含量較前期均有降低。各處理深層80～100 cm土層土壤水分均能被春玉米有效吸收，灌水定額越高，水分吸收越顯著。

2) 苗期，各處理深層(40～100 cm)土壤鹽分含量較淺層(0～40 cm)分別低9.56%、18.12%和0.85%。拔節(jié)期，各處理0～10 cm和80～100 cm為積鹽區(qū)，10～80 cm為脫鹽區(qū)，春玉米拔節(jié)期的主根區(qū)鹽分含量與灌水量呈正相關(guān)。抽雄期，各處理0～100 cm土壤剖面土壤鹽分含量分布規(guī)律基本一致，以滴頭為中心，表現(xiàn)為垂直方向上隨土層深度的增加鹽分含量呈增加的趨勢(shì)，脫鹽區(qū)深度隨灌水定額的增加而減小，滴灌帶之間土壤鹽分積累較滴頭之間顯著。灌漿乳熟期各處理0～100 cm土層土壤鹽分含量較抽雄期有所下降，表現(xiàn)為深層(60～100 cm)為積鹽區(qū)，表層(0～40 cm)為脫鹽區(qū)。

3) 灌水定額適中的處理T2其穗粗、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重分別比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)灌溉處理下T4高3.44%、0.6%、1.19%、2.46%、2.2%，灌水定額較低的滴灌處理T3其產(chǎn)量構(gòu)成各因素較其余處理均低。T1、T2、T3和T4處理理論產(chǎn)量依次為1 211.22、1 199.32、990.36、1 140.91 kg·667m-2。T2處理的節(jié)水效益最優(yōu)。

作物的生長(zhǎng)除與土壤水分鹽分有關(guān)系外，還與土壤的通氣和熱狀況、土壤的養(yǎng)分等因素有關(guān)，不同定額的膜下滴灌，除了影響土壤的水分鹽分外，還可能影響土壤有機(jī)和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，無(wú)機(jī)養(yǎng)分淋洗以及土壤的熱狀況，從而對(duì)作物的生長(zhǎng)及土壤水分鹽分產(chǎn)生一定的影響，還需要今后進(jìn)一步研究。

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Analysis of soil water and salt characteristics in farmland of spring maize under mulched drip irrigation in Hexi Region of Gansu Province

YANG Hong-wei1, YANG Zheng-hua1, HOU Shu-mei2, WANG Zeng-li3, ZHANG Fu-cang4

(1.BasinManagementBureauofShiyangRiver,TheWaterResourcesDepartmentofGansuProvince,Wuwei,Gansu733000,China； 2.SeventhMiddleSchoolofWuwei,Wuwei,Gansu733000,China; 3.CentralIrrigationExperimentStationofWuwei,Wuwei,Gansu733000,China; 4.KeyLaboratoryofAgriculturalSoilandWaterEngineeringinAridandSemiaridAreas,MinistryofEducation,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

Through the observation of soil water and salt in the farmland of spring maize under mulched drip irrigation in Hexi Region of Gansu Province, the characteristics of soil moisture and salt dynamic change, and the yield and water use efficiency of maize were analyzed. The results showed that the distribution of soil moisture content in different soil profiles at different growth stages was opposite to that of salt content, i.e., in the soil profiles where there was a high salt content, there was a low moisture content. The salt accumulation at the interval of drip pipes was significantly higher than that at the interval of emitters. Under the irrigation quota of 480 m3·hm-2, the irrigated water moved significantly along vertical direction and the deep leakage was remarkable; under the irrigation quota of 420 m3·hm-2, the irrigated water moved significantly along horizontal direction in different depth, being beneficial to the absorption and utilization of crop. Mulched drip irrigation could significantly reduce soil salt content in 0～40 cm profile, while the profile of 40～100 cm was the accumulating zone of salt during drip process. Under the irrigation quota of 420 m3·hm-2, the yield and water use efficiency of spring maize were relatively high. Therefore, from the viewpoint of water and salt environment as well as efficient water-saving, the benefit of the irrigation quota of 420 m3·hm-2was the best.

mulched drip irrigation; spring maize farmland; irrigation quota; water and salt movement; yield

1000-7601(2017)02-0213-07

10.7606/j.issn.1000-7601.2017.02.35

2016-01-13基金項(xiàng)目：甘肅省水利技術(shù)推廣項(xiàng)目

楊宏偉(1981—)，男，甘肅秦安人，碩士研究生,水利工程師，主要從事水利工程建設(shè)管理與流域水資源管理工作。 E-mail: yanghonwei19810414@163.com。

張富倉(cāng)(1962—)，男，陜西武功人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究。 E-mail:zhangfc@nwsuaf.edu.cn。

S257.6

A