李玲，劉洪光*，阿爾娜古麗·艾買提，林恩

(1 石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院/石河子大學(xué)現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832003；2 新疆水利水電科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆是我國鹽堿化土壤分布面積最廣、土壤積鹽最重的地區(qū)，其鹽堿土面積占比達(dá)30.85%，占全國鹽堿土地總面積的22.01%[1-2]，其中，南疆土壤鹽漬化問題突出，鹽堿地面積占耕地面積的45.00%[3-4]。由于新疆干旱缺水，節(jié)水農(nóng)業(yè)得以快速發(fā)展，但存在重灌輕排、灌排失衡的現(xiàn)象[5-6]，南疆地區(qū)作為重要的優(yōu)質(zhì)棗生產(chǎn)基地和典型的純灌溉農(nóng)業(yè)類型區(qū)深受土壤鹽堿化的威脅，棗樹生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)常受到過高土壤含鹽量的脅迫[7-9]，鹽堿地的改良與利用是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措[10-11]。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十四師224團(tuán)位于南疆和田皮墨墾區(qū)，屬于極度干旱的暖溫帶大陸性氣候，在新開墾灌區(qū)采用自壓式滴灌技術(shù)種植棗樹(和田玉棗)，系統(tǒng)運(yùn)行1年后發(fā)現(xiàn)土壤鹽漬問題凸顯，棗樹成活率、保存率受到顯著影響。考慮到棗樹根系發(fā)達(dá)，其分布可深至2～3 m，種植區(qū)域地下水位高，并減少占地面積，宜采用豎井排水技術(shù)改良灌區(qū)土壤。

農(nóng)田豎井排水具有自灌自排、排水脫鹽效果明顯、土地利用率高、降低地下水位顯著等優(yōu)勢(shì)，能為土壤水鹽的垂直和水平運(yùn)移創(chuàng)造有利條件，加速鹽堿土改良[12-14]。楊鵬年[15]等分析內(nèi)陸干旱區(qū)豎井排水區(qū)的土壤水流運(yùn)動(dòng)特征，發(fā)現(xiàn)豎井灌排促進(jìn)土壤水鹽垂直往下運(yùn)移使土壤全面脫鹽;閆少鋒[16]等在沿海濕潤(rùn)地區(qū)布設(shè)豎井，發(fā)現(xiàn)豎井排水使地下水位下降明顯、土壤含鹽量逐級(jí)遞減;MAO W等[17]模擬內(nèi)蒙古龍勝井渠灌區(qū)水鹽運(yùn)移發(fā)現(xiàn)井渠聯(lián)合灌溉能減少灌溉用水和控制土壤鹽漬化。大量研究表明在不同水文地質(zhì)條件布置豎井排水均可有效排水降鹽，然而，針對(duì)極端干旱地區(qū)新開墾的棗樹種植灌區(qū)采用豎井排水措施并對(duì)豎井排鹽效果的研究較少，因此，本文針對(duì)該問題在灌區(qū)內(nèi)布設(shè)豎井進(jìn)行2年的田間試驗(yàn)，研究滴灌條件下豎井排水工程對(duì)新開墾棗樹種植灌區(qū)鹽漬化土壤鹽分運(yùn)移的影響及脫鹽效果，為新疆極端干旱區(qū)新開墾林果種植灌區(qū)的鹽漬化土壤的改良利用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究于2016、2017年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十四師224團(tuán)2連進(jìn)行，地理位置處于東經(jīng)79°15′24″～79°21′42″，北緯37°14′13″～37°19′59″，地處塔克拉瑪干大沙漠南緣。試驗(yàn)地是開闊平緩的礫質(zhì)傾斜平原和沙丘地貌，土壤質(zhì)地主要以沙土和沙壤土為主，土?？障洞螅寥鲤B(yǎng)分含量低，且質(zhì)地輕、保水保肥性差。根據(jù)和田氣象站數(shù)據(jù)，研究區(qū)屬于暖溫帶大陸性氣候，多年平均無霜期為214 d，平均風(fēng)速為2.10 m/s，最大風(fēng)速25.60 m/s，風(fēng)向多為西北風(fēng)，多年平均日照時(shí)數(shù)2 610.60 h，最大凍土深度0.67 m，生育期地下水埋深1.20～1.50 m，非生育期地下水埋深大于3.00 m，地下水礦化度平均為2.50 g/L。試驗(yàn)地土壤土層深度0～100 cm為砂壤土，顆粒組成為砂粒61.93%、粉粒32.47%、黏粒5.60%，土壤容重為1.50 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年4月至2017年9月進(jìn)行，棗樹種植品種為駿棗，樹齡為5 a，研究區(qū)總面積93.23 km2，其中試驗(yàn)小區(qū)面積為1.06 km2，棗樹株行距為1.50 m×2.00 m，滴灌毛管雙行平行布置，滴頭流量為3.20 L/h，整個(gè)棗樹生育期共進(jìn)行8次滴灌，灌水定額600～1 200 m3/hm2，灌溉水源為水庫水，礦化度在 0.40～1.00 g/L，灌溉制度見表1，兩年的灌溉制度完全相同，試驗(yàn)區(qū)設(shè)置氣象觀測(cè)站。

表1 試驗(yàn)地灌溉制度

試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)設(shè)置2口豎井(井深30 m，直徑250 mm，間距500 m)，在兩豎井間距井20、40、60、80、100、150、200、250 m處布設(shè)典型觀測(cè)取樣點(diǎn)，試驗(yàn)詳細(xì)布置見圖1、圖2。豎井運(yùn)行方式：運(yùn)行時(shí)間為4月10日～10月1日，每月工作20 d，每日工作16 h左右，多時(shí)段間歇性抽水，豎井出水量為30～50 m3/h，抽出水從排水明溝排走。

圖1 試驗(yàn)小區(qū)豎井示意圖

圖2 試驗(yàn)布置圖

1.3 土壤樣品采集及測(cè)定

1.3.1 樣品采集

為研究豎井排水措施對(duì)南疆鹽漬化棗田土壤鹽分的影響，在初次灌水前、灌水全部結(jié)束后用環(huán)刀取原狀土，分別于T1(2016年4月15日，灌前5天，萌芽期)、T2(2016年9月10日，灌后5天，果實(shí)成熟期)、T3(2017年4月15日，灌前5天，萌芽期)及T4(2017年9月10日，灌后5天，果實(shí)成熟期)采用對(duì)角線取樣法對(duì)研究區(qū)土壤進(jìn)行分層連續(xù)取樣，在各取樣點(diǎn)分別取0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm土層深度的土壤，各取樣點(diǎn)重復(fù)取3個(gè)樣本，取各測(cè)點(diǎn)含鹽量的平均值作為該農(nóng)田測(cè)定結(jié)果。取樣點(diǎn)位置于兩棗樹之間，利用GPS進(jìn)行定位，以保證每年每次取樣均在同一位置進(jìn)行。將土樣裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)自然風(fēng)干后將風(fēng)干土樣過1 mm篩孔，裝袋備用。

1.3.2 樣品測(cè)定

土壤粒徑采用LS13320全新納微米激光粒度分析儀測(cè)定，土壤含鹽量用殘?jiān)娓煞y(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel2010軟件統(tǒng)計(jì)處理原始數(shù)據(jù)；采用Origin9軟件對(duì)試驗(yàn)區(qū)氣象指標(biāo)、土壤含鹽量、土壤脫鹽率制圖，數(shù)據(jù)計(jì)算公式如下：

θ=(C1-C2)÷C1×100%,

(1)

上式中，θ為土壤脫鹽率，%；C1為灌前土壤含鹽量，g/kg；C2為灌后土壤含鹽量，g/kg。

S=C÷1000×V×γ,

(2)

式(2)中，S為不同深度土壤總鹽，g；C為土壤含鹽量，g/kg；V為不同深度層土壤體積，計(jì)算土壤體積時(shí)將每個(gè)深度層的土壤看成長(zhǎng)、寬、高分為10 cm、10 cm、20 cm的土塊進(jìn)行計(jì)算,即V取2 000 cm2；γ為土壤容重，計(jì)算時(shí)土層0～100 cm土壤容重取1.5 g/cm3。

2 結(jié)果與分析

2.1 豎井排水運(yùn)行期間氣象數(shù)據(jù)變化

試驗(yàn)期間氣象數(shù)據(jù)(圖3)顯示：2016、2017年的年平均降雨量分別為33.12、43.21 mm，日平均氣溫分別為14.77、14.06 ℃，年平均蒸發(fā)量分別為2 589.83、2 813.91 mm，蒸降比分別為78.20∶1、65.12∶1，表明兩年氣溫和蒸發(fā)隨時(shí)間變化規(guī)律一致，蒸降比均較大，所以試驗(yàn)期間可忽略降雨對(duì)土壤鹽分的淋洗，而且兩年間氣候條件一致，試驗(yàn)可忽略氣象變化對(duì)豎井排鹽效果的影響。

圖3 試驗(yàn)地氣象數(shù)據(jù)圖

2.2 豎井排水措施對(duì)土壤鹽分影響

依據(jù)土壤鹽漬土分劃標(biāo)準(zhǔn)[18]，由圖4可知：T1土壤含鹽量較高，介于4.28～8.69 g/kg之間，屬于中度鹽漬土，土壤鹽分表層、底部聚集現(xiàn)象明顯。T2土壤含鹽量在1.05～6.10 g/kg之間，屬于非鹽漬土與輕度鹽漬土，土壤含鹽量明顯降低，距井0～100 m內(nèi)下降明顯，隨土層深度增加始終處于低值，距井100 m外有所下降但不明顯，T2相對(duì)于T1土壤總含鹽量減少50.84%；T4土壤鹽分空間分布規(guī)律與T2基本一致，T4相對(duì)于T3土壤總含鹽量減少53.59%；說明豎井排水能有效降鹽，顯著影響土壤鹽分空間再分布。2016、2017年春季第1次灌溉前，鹽分在土壤表層聚集，但2017年在土層深度20、80 cm處聚集減弱，距井0～100 m內(nèi)土壤含鹽量有所下降；T3土壤含鹽量在3.23～8.91 g/kg之間，T3相對(duì)于T1土壤總含鹽量減少9.34%，輕度鹽漬土區(qū)面積增加50%，說明豎井排水有效控制了地下水位，抑制土壤返鹽；T4土壤含鹽量在1.03～5.23 g/kg之間，T4相對(duì)于T2土壤總含鹽量減少14.42%，非鹽漬土區(qū)面積增加10%，T4較T2鹽分有所降低但降低程度較小，說明豎井排水對(duì)研究區(qū)的降鹽效果能夠保持較穩(wěn)定狀態(tài)。

圖4 不同時(shí)期土壤鹽分空間分布圖

由不同時(shí)期距井不同距離土層0～100 cm土壤總鹽分累積變化(圖5)可見：土層0～100 cm土壤總鹽量均隨距井距離的增加而逐漸變大，灌后較灌前距豎井250 m范圍內(nèi)處土壤總鹽均呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，2016年(T2/T1)、2017年(T4/T3)在距離豎井100 m范圍內(nèi)總鹽分別減少67.28%、70.58%，在距離豎井150～250 m范圍內(nèi)總鹽分別減少26.81%、33.25%，在距離豎井0～250 m范圍內(nèi)總鹽分別減少52.11%、56.58%，兩年總鹽累積減少(T4/T1)為59.34%。這表明灌溉期間土壤總鹽量減少程度強(qiáng)，豎井排水與灌溉淋洗相互作用，土層0～100 cm距井不同距離土壤總鹽量均不同程度的減少，達(dá)到了剖面全脫鹽的效果，豎井排水能顯著減少土壤總鹽量，對(duì)鹽堿地改良效果明顯。距離豎井100 m范圍內(nèi)土壤總鹽量減少幅度大，超過100 m土壤總鹽量減少幅度小，說明試驗(yàn)布置豎井脫鹽有效區(qū)域在距井100 m范圍內(nèi)。

圖5 0～100 cm土層土壤總鹽累積的變化

由圖6可知：不同時(shí)期豎井水平、垂直兩個(gè)方向土壤平均含鹽量變化。不同時(shí)期土壤平均含鹽量均隨著距井距離的增加而變大，T1、T3大于T2、T4，豎井排水能夠顯著脫鹽；T1、T3間距隨著距井距離的增加而減少，距井100 m內(nèi)T1大于T3，距井150 m后曲線基本重合；T2、T4曲線變化規(guī)律一致，距井0～100 m內(nèi)逐漸遞增，距井150 m處較距井100 m處增幅分別為78.40%、78.24%，土壤平均含鹽量在150 m處劇增達(dá)到最大后先減小再增大，T2始終大于T4。這表明豎井排水能影響距井豎井0～100 m范圍內(nèi)鹽分變化，并在該有效范圍高效脫鹽，豎井脫鹽效果隨運(yùn)行時(shí)間增加而小幅度增強(qiáng)。

圖6 不同時(shí)期處理距井距離(a)和土層深度(b)的土壤平均含鹽量變化

T1、T3與T2、T4土壤平均含鹽量隨土層深度變化的曲線高度一致；T1、T3土壤平均含鹽量均隨著土層深度的增加而先減少后增加，土層深度20 cm處平均含鹽量最大，土壤表層積鹽嚴(yán)重，在土層深度40 cm處達(dá)到最小后緩慢遞增，T1始終大于T3；T2、T4土壤平均含鹽量均隨著土層深度的增加而緩慢遞增，始末增幅分別為19.94%、11.73%，土壤平均含鹽量均穩(wěn)定保持在低值，T2始終大于T4。這說明萌芽期、果實(shí)成熟期各土層深度的平均含鹽量具有規(guī)律變化性，土壤表層積鹽現(xiàn)象減弱，豎井排水使土層深度0～100 cm均勻高效脫鹽，促進(jìn)鹽分在土層深度0～100 cm均勻分布，并使土壤穩(wěn)定保持輕度鹽堿狀態(tài)。

2.3 豎井排水措施脫鹽效果分析

由圖7a可知：T2與T1、T4與T3相比的年內(nèi)間土壤平均脫鹽率均隨著距井距離增加而減小，2016年(T2/T1)、2017年(T4/T3)在距離豎井100 m范圍內(nèi)平均脫鹽率分別為66.41%、70.09%，在距離豎井150～250 m范圍內(nèi)平均脫鹽率分別為26.05%、32.69%，2年累計(jì)在距井100 m范圍內(nèi)、距井150～250 m范圍內(nèi)平均脫鹽率分別為68.25%、29.37%，豎井脫鹽有效區(qū)域在距井100 m范圍內(nèi)，2017年脫鹽效果略優(yōu)于2016年。T3與T1相比的年際間土壤平均脫鹽率隨距井距離增大而遞減，在距離豎井100 m范圍內(nèi)、距離豎井150～250 m范圍內(nèi)年際間土壤平均脫鹽率分別為15.77%、-0.08%，距井150～250 m內(nèi)脫鹽效果不顯著甚至出現(xiàn)返鹽。T4與T2相比的年際間土壤平均脫鹽率隨著距井距離增大先增加再減少，在距井60 m處達(dá)到最大值34.46%后迅速減小，距井80～250 m內(nèi)基本保持在10%左右，脫鹽效果不顯著。T4與T1相比的年際間土壤平均脫鹽率曲線變化趨勢(shì)與年內(nèi)間土壤平均脫鹽率曲線(T2/T1、T4/T3)一致。T3與T2相比的年際間土壤平均脫鹽率為負(fù)值，土壤經(jīng)過凍融出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象，隨著距井距離的遞增先緩慢減少后迅速增加再緩慢減少，距井0～80 m內(nèi)土壤平均脫鹽率介于-202.11%～-158.85%，在距井80 m處達(dá)到最小，距井100～150 m內(nèi)土壤平均脫鹽率介于-129.56%～-36.78%，距井150～250 m內(nèi)穩(wěn)定保持在-40%左右。由此可知：豎井排水工程有效脫鹽區(qū)域在距井0～100 m范圍內(nèi)，超過該有效區(qū)域土壤脫鹽效果極其微弱，凍融循環(huán)嚴(yán)重返鹽區(qū)在距井0～150 m范圍內(nèi)，工程運(yùn)行第1年、第2年脫鹽效果有所增強(qiáng),且基本保持穩(wěn)定。

由圖7b可知：T2與T1、T4與T3相比的年內(nèi)間土壤平均脫鹽率都隨土層深度增加而緩慢遞減，2016年(T4/T3)、2017年(T2/T1)的年內(nèi)間土層0～100 cm平均脫鹽率均值分別為51.28%、56.06%，2017年脫鹽效果略優(yōu)于2016年。T3與T1相比的年際間土壤平均脫鹽率隨著土層深度的增加穩(wěn)定在10%左右；T4與T2相比的年際間土壤平均脫鹽率隨著土層深度增加先遞增后遞減，在土層深度80 cm處達(dá)到最大；2017年年際間平均脫鹽率(T4/T2)大于2016年(T3/T1)。年內(nèi)間、年際間土壤平均脫鹽率的差異在土層表面時(shí)較小，隨著土層深度增加差異越來越大，年際間的差異較年內(nèi)的差異明顯。T4與T1、T2與T1相比的土壤平均脫鹽率隨土層深度變化曲線高度一致，前者位于后者曲線上方。T3與T2相比的年際間土壤平均脫鹽率為負(fù)值，隨土層深度增加先迅速增加后緩慢減小，土層深度20 cm平均脫鹽率為-194.63%，土壤表層返鹽顯著。由此可知：豎井排水工程在土層深度0～100 cm內(nèi)均勻有效脫鹽，凍融循環(huán)嚴(yán)重返鹽區(qū)在土壤表層0～20 cm，脫鹽效果隨著豎井排水工程運(yùn)行年限的增加有小幅度增強(qiáng)但基本保持穩(wěn)定。

圖7 井排措施下不同距井距離(a)和土層深度(b)的土壤平均脫鹽率變化

3 討論

豎井排水工程能阻斷土壤鹽分表聚，促使鹽分沿垂直方向深層運(yùn)移并通過豎井排出，使耕作層土體呈現(xiàn)全剖面脫鹽的效果[19-20]。本文研究發(fā)現(xiàn)，距井250 m的1 m土體內(nèi)，2016年9月比2016年4月總鹽減少52.11%，2017年9月比2017年4月總鹽減少56.58%，2年累計(jì)減少59.34%。這與張開祥等[21]研究結(jié)果一致，棗樹生育期間豎井排水能夠顯著降低土壤鹽分，豎井排水與灌溉淋洗相互作用，加大地下水的出流速度，促進(jìn)鹽分的向下運(yùn)動(dòng)，可溶鹽隨水抽出排走，新開墾棗樹種植灌區(qū)土壤呈現(xiàn)全剖面脫鹽[22]。

本文研究還發(fā)現(xiàn)2年試驗(yàn)期間豎井脫鹽效果表現(xiàn)出差異，即2017年土壤脫鹽效果比2016年有小幅度增強(qiáng)，這與前人的研究結(jié)果不一致。這是由于種植棗樹后的灌溉耕作措施與豎井排水措施直接影響鹽漬化土壤理化性質(zhì)并達(dá)到顯著脫鹽效果，灌后降溫導(dǎo)致土壤凍融，水鹽轉(zhuǎn)移與相變影響土壤中鹽分再分布[23-24]，導(dǎo)致脫鹽效果出現(xiàn)年際間的差異。本文進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)2017年9月比2016年9月土壤總鹽減少14.42%，這說明兩年間豎井脫鹽效果隨著運(yùn)行時(shí)間增加有所增強(qiáng)但有穩(wěn)定脫鹽效果，新開墾棗樹灌區(qū)在豎井作用下能打破原平衡狀態(tài)從而由中度、重度鹽堿土變?yōu)檩p度或非鹽堿土。

有研究[16,21,25]發(fā)現(xiàn)，在不同試驗(yàn)地區(qū)布置不同井深(30～40 m)、直徑(200～300 mm)、間距(400～600 m)的豎井，其有效脫鹽距離介于距離豎井60～100 m范圍內(nèi)，土層深度0～100 cm脫鹽率介于30%～86%，土層深度0～60 cm脫鹽顯著。本文研究在極端干旱區(qū)新開墾鹽堿地布置井深30 m、直徑250 m、間距500 m的豎井，豎井作用下，2016年、2017年果實(shí)成熟期時(shí)在距離豎井100 cm范圍內(nèi)土層0～100 cm平均含鹽量分別為2.08、1.61 g/kg，土壤為非鹽漬狀態(tài)且土壤含鹽量隨距井距離增加而緩慢遞增，而在距離豎井150～250 m范圍內(nèi)土層0～100 cm平均含鹽量分別為5.18、4.73 g/kg，土壤為輕度鹽漬化狀態(tài)且土壤含鹽量隨距井距離增加而基本不變；距離豎井100 m范圍內(nèi)，年內(nèi)間平均脫鹽率(T2/T1、T4/T3)分別為66.41%、70.09%，年際間平均脫鹽率(T3/T1、T4/T2)分別為15.77%、23.43%；距離豎井150～250 m范圍內(nèi)，年內(nèi)間平均脫鹽率(T2/T1、T4/T3)分別為26.05%、32.69%，年際間平均脫鹽率(T3/T1、T4/T2)分別為-0.08%、8.63%；距離豎井100 m范圍內(nèi)脫鹽效果顯著高于距離豎井150～250 m范圍內(nèi)，豎井脫鹽有效區(qū)域在距井100 m范圍內(nèi)，而距離豎井150～250 m范圍內(nèi)土壤出現(xiàn)脫鹽是由于試驗(yàn)區(qū)棗田膜下滴灌造成的鹽分小部分淋洗，生育期內(nèi)膜下滴灌使土層0～100 cm平均脫鹽29.37%，而豎井脫鹽有效區(qū)域土層0～100 cm平均脫鹽68.25%，豎井措施下脫鹽效果增加約1.32倍，該豎井有效脫鹽范圍為距離豎井0～100 m、土層深度0～100 cm區(qū)域內(nèi)。由此可知：豎井的大小、深度、及研究區(qū)水文地質(zhì)條件均直接影響著豎井排水降鹽效果即豎井有效影響范圍和各土層深度的脫鹽效果，而且本文著重研究新疆極端干旱區(qū)新開墾棗樹灌區(qū)布設(shè)豎井排水工程的脫鹽效果，可揭示其高效脫鹽區(qū)域及脫鹽程度，有利于健全極端干旱區(qū)新開墾林果種植灌區(qū)灌排系統(tǒng)，從而促進(jìn)新開墾鹽堿地有效脫鹽。

本文研究發(fā)現(xiàn)，2017年4月比2016年9月土壤總鹽增加84.42%，在距離豎井100 m范圍內(nèi)、距離豎井150～250 m范圍內(nèi)土層0～100 cm平均脫鹽率分別為-167.10%、-37.42%，土層0～20 cm平均脫鹽率達(dá)到最大值-194.63%，豎井脫鹽有效區(qū)域即距井100 m范圍內(nèi)土壤表層0～20 cm返鹽顯著。這與鮑衛(wèi)鋒等[26]研究結(jié)果一致，秋冬季豎井控制區(qū)內(nèi)地下水位逐漸上升使水的垂直蒸發(fā)加劇，水分通過土壤毛細(xì)管不斷向地表層移動(dòng)，溫度變化導(dǎo)致凍融循環(huán)鹽分向上運(yùn)移[27-29]，豎井有效脫鹽區(qū)域大量返鹽，土壤表層鹽分大量聚集。

2017年4月比2016年4月土壤總鹽減少9.34%，在距離豎井100 m范圍內(nèi)、距離豎井150～250 m范圍內(nèi)土層0～100 cm平均脫鹽率分別為15.77%、-0.08%，土層0～100 cm平均脫鹽率為9.83%且隨土層深度增加而基本保持不變，豎井有效脫鹽區(qū)域0～100 cm范圍內(nèi)土壤表層0～20 cm鹽分聚集現(xiàn)象明顯減緩。這是由于豎井排水控制地下水位降低，使凍層內(nèi)土壤含水率和含鹽率都有下降，潛水蒸發(fā)減弱，豎井排水能抑制翌春土壤返鹽。

本研究以兩年田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)量化了豎井排水工程在極端干旱區(qū)新開墾棗樹種植鹽堿地顯著脫鹽后出現(xiàn)返鹽的程度、積鹽區(qū)域，揭示了該特殊水文地質(zhì)條件下土壤返鹽特征，而且本研究發(fā)現(xiàn)在極端干旱區(qū)新開墾林果種植鹽堿地應(yīng)用豎井排水能有效降鹽和抑制土壤返鹽，這對(duì)鹽堿地改良有積極作用，可以在特色瓜果等根系深、地下水位高的極端干旱地區(qū)使用。

4 結(jié)論

(1)新開墾鹽堿棗田布置豎井(井深30 m、直徑250 mm、間距500 m)，2016、2017年在距離豎井250 m的1m土體區(qū)域內(nèi)棗樹萌芽展葉期較果實(shí)成熟期土壤總鹽平均分別減少52.11%、56.58%，試驗(yàn)期間豎井脫鹽效果隨運(yùn)行時(shí)間增加有所增強(qiáng)但基本保持穩(wěn)定，豎井對(duì)極端干旱區(qū)新開墾林果種植灌區(qū)的鹽堿化程度有明顯的改良作用。

(2)距離豎井100 m范圍內(nèi)、距離豎井150～250 m范圍內(nèi)1 m土體在2016—2017年的平均脫鹽率分別為68.25%、29.37%，豎井措施下脫鹽效果增加約1.32倍，豎井能使土壤顯著脫鹽，且豎井的有效脫鹽區(qū)域在距離豎井100 cm范圍內(nèi)。

(3)2017年4月比2016年9月土壤總鹽增加84.42%，在距離豎井100 m范圍內(nèi)平均脫鹽率分別為-167.10%，土層0～20 cm平均脫鹽率達(dá)到最大值-194.63%，非生育期間豎井脫鹽有效區(qū)域即距井100 m范圍內(nèi)土壤表層0～20 cm返鹽顯著；而2017年4月比2016年4月土壤總鹽減少9.34%，在距離豎井100 m范圍內(nèi)平均脫鹽率分別為15.77%，土層0～100 cm平均脫鹽率為9.83%，且隨土層深度增加而基本保持不變，豎井有效脫鹽區(qū)域土壤表層0～20 cm鹽分聚集現(xiàn)象明顯減緩，豎井脫鹽有效區(qū)域在非生育期間返鹽顯著，但降低了試驗(yàn)區(qū)年際間返鹽程度，有利于土壤脫鹽。