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第 26 卷增刊 1农 业 工 程 学 报Vol.26Supp.1 2010 年10 月Transactions of the CSAEOct. 201083 覆盖及水质对土壤水盐状况及油葵产量的影响 毕远杰 1，王全九1,2，雪 静1 （1. 西安理工大学水利水电学院，西安 710048；2. 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国 家重点实验室，杨凌 712100） 摘要：为了分析不同地面覆盖措施及灌溉水矿化度对土壤水盐分布特征及油葵产量影响，该文以无地面覆盖措施为对 比，研究了秸秆覆盖和地膜覆盖条件下，采用不同矿化度微咸水进行灌溉时的土壤水盐分布情况以及油葵部分生理指标 及产量特征。结果表明：无论是采用淡水还是微咸水灌溉，与无覆盖措施相比较，秸秆覆盖和地膜覆盖均能有效的减少 棵间蒸发，起到蓄水保墒的作用，且能有效地降低油葵主根层土壤的积盐程度；地面覆盖措施不同，油葵主根层土壤含 水率随灌溉水矿化度的变化而变化的规律不同；灌溉水矿化度相同时，采取地面覆盖措施处理的油葵产量普遍大于不覆 盖处理。因而采用微咸水灌溉油葵时，结合以一定的地面覆盖措施是十分必要的。 关键词：微咸水，灌溉，土壤，秸秆覆盖，地膜覆盖，油葵 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2010.z1.018 中图分类号：S152.7, S565.5, S626.2文献标志码：A文章编号：1002-6819(2010)-Supp.1-0083-07 毕远杰，王全九，雪静. 覆盖及水质对土壤水盐状况及油葵产量的影响J. 农业工程学报，2010，26(Supp.1)：8389. Bi Yuanjie, Wang Quanjiu, Xue Jing. Effects of ground coverage measure and water quality on soil water salinity distribution and helianthus yieldJ. Transactions of the CSAE, 2010, 26(Supp.1): 8389. (in Chinese with English abstract) 0引言 随着淡水资源供需矛盾的日益突出，合理开发微咸 水资源已成为各国关注的问题。国内外大量研究和实践 证明科学合理的开发利用微咸水资源，对于缓解淡水资源 短缺、扩大农业水源、抗旱增产有着极其重要的作用1- 12。 微咸水灌溉一方面提供了作物生长所需要的水分，另一 方面增加了土壤中的盐分，造成土壤潜在盐渍化的危险， 这种两重性，决定了微咸水灌溉的特殊性与复杂性13- 14。 微咸水灌溉条件下土壤中的水盐运动与分布规律是目前 微咸水灌溉研究中的一个重要内容之一。在自然界水循环 过程中， 地表蒸发是一个很重要的环节， 有研究表明15- 16： 蒸发很大程度地影响了土壤水分及盐分的再分布，其不 仅关系到土壤水分的保持，而且在某些条件下还能引起 土壤的盐渍化。土壤积盐程度主要与大气蒸发能力、土 壤特性、地下水埋深和矿化度等密切相关，当土壤特性、 地下水埋深和矿化度等因素基本相同时，土壤积盐程度 则主要取决于蒸发。地面覆盖措施具有保墒、降低土面 蒸发、提高土壤水分利用率的特点。本文以无地面覆盖 措施为对比，研究秸秆覆盖以及地膜覆盖条件下，采用 收稿日期：2008- 03- 06修订日期：2010- 10- 05 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2- YW- N- 003)；国 家自然科学基金（50879067） 作者简介：毕远杰（1979） ，女，内蒙古赤峰人，博士生，主要从事微咸 水灌溉与土壤水盐运动理论方面研究。西安理工大学水电学院，710048。 Email: 通信作者：王全九（1964） ，男，内蒙古丰镇人，教授，博士生导师， 主要从事土壤物理与溶质运移方面研究。西安理工大学水电学院，710048。 Email: 不同矿化度微咸水进行灌溉时的土壤水盐分布情况以及 油葵部分生理指标和产量特征，旨在确定不同地面覆盖 措施以及不同灌溉水矿化度对土壤水盐分布及油葵产量 影响的差异程度，从而为生产实践提供指导依据。 1材料与方法 1.1试验区概况 试验在中科院静海农业节水示范基地进行。该试验 基地位于天津市静海县，距静海县城 15 km。该地区属 于温带半湿润大陆季风型气候， 全年平均气温为 11.9， 多年平均降水量约为 500690 mm，降水量年内分配不 均和年际变化大。 该地区干旱缺水， 淡水资源严重不足， 但浅层地下咸水与微咸水资源分布广泛，储量较大，易 于开采。试验地土壤层次划分及其基本物理参数列于表 1 中。 1.2试验内容与方法 本次试验共布设试验小区 36 个，小区面积均为 6.6 m2（3.3 m 2.0 m），小区之间用 0.6 m 深的厚塑料布 隔开以防止测渗。为了研究不同地面覆盖措施条件下灌 溉水矿化度对土壤水盐分布及油葵产量影响，本次试验 将灌溉水矿化度划分为 4 个水平（3、4、5、6 g/L），1 个对照（淡水），覆盖措施包括秸秆覆盖和地膜覆盖， 以不覆盖作为对照处理，另外还设计不同覆盖方式下的 旱作处理，试验采用随机区组设计，共 18 个处理，为了 保证试验结果的可靠性，每个处理设 2 次重复。具体方 案列于表 2 中。 每次灌水前使用电导仪标定地下水矿化度，不同矿 化度的灌溉水由深层地下水和浅层地下水调配而成。由 农业工程学报2010 年 84 于地下水水质随季节的变化具有一定的波动性，每次灌 水时灌溉水中各离子含量不完全相同，但微咸水总矿化 度均控制为试验设计值左右。底墒水及现蕾水灌水前地 下水水质指标列于表 3 中。 表 1 土壤基本物理参数 Table 1Physical properties of the soil 土壤各级颗粒质量分数/% 土层划分 /cm 体积质量 /(g cm- 3) 土壤含盐率 /(g kg- 1) 饱和含水率 /% 田间持水率 /%d 0.001 0.001无覆盖；在全部处理中，秸秆覆盖淡水处理及秸秆 覆盖 3 g/L 处理的油葵增产，其增产量分别为 9.66%和 9.41%，地膜覆盖淡水处理的油葵增产，其增产量为 0.58%，其余处理油葵均有不同程度的减产；当灌溉水矿 化度为 6 g/L 且不采用地面覆盖措施时，油葵产量低于旱 作无覆盖处理。 图 4 拟合了不同地面覆盖措施条件下油葵产量与灌 溉水矿化度的关系，拟合结果如下： 无覆盖： Y=- 92.881x2+416.78x+2848.1R2=0.995（1） 秸秆覆盖： Y=- 65.376x2+289.81x+2998.4R2=0.980（2） 地膜覆盖： Y=- 84.726x2+318.84x+3317.0R2=0.993（3） 图 4油葵产量与灌溉水矿化度的关系 Fig. 4The relation between yield of helianthus and total salinity of irrigation water 其中：Y油葵产量，x灌溉水矿化度。由于试验 中灌溉水矿化度介于 1.3 g/L （淡水） 与 6 g/L 之间， 因此， 在式（1）、（2）、（3）中，1.3x6。 3结论 1）无论是采用淡水还是微咸水灌溉，与无覆盖措施 相比较，秸秆覆盖及地膜覆盖均能有效的减少了棵间蒸 发，起到蓄水保墒的作用；地面覆盖措施不同，油葵主根 层土壤含水率随灌溉水矿化度的变化而变化的规律不同。 2）对于 040 cm 土层，灌溉水为淡水，及矿化度 为 3、4、5、6 g/L 时，无覆盖措施处理的土壤积盐率分 别为 0.5%、2.9%、5.5%、16.3%和 20.9%，因此无论采用 淡水还是微咸水进行灌溉，土壤都不同程度的积盐，与 无覆盖措施的处理相比较，秸秆覆盖处理的土壤积盐率 普遍降低 0.5%2.4%，地膜覆盖处理的土壤积盐率则普 遍降低 1.6%4.4%，采用秸秆覆盖及地膜覆盖措施，均 能有效地降低油葵主根层土壤的积盐程度。对于 0 120 cm 土层，与无覆盖措施处理相比较，秸秆覆盖处理 的土壤积盐率无明显变化，地膜覆盖处理的土壤积盐率 普遍降低 1.1%2.5%。 3）采用淡水及矿化度为 3 g/L 的微咸水灌溉时，秸 秆覆盖处理有利于增加油葵的产量，其增产量分别为 9.66%和 9.41%； 采用矿化度为 4 g/L 及 5 g/L 的微咸水灌 溉时，秸秆覆盖与地膜覆盖措施油葵产量差异不大，但 地膜覆盖处理油葵主根层土壤积盐量相对较小；矿化度 为 6 g/L 各处理减产较严重，减产量均在 30%左右，因此 6 g/L 的微咸水不适宜用于油葵全生育期灌溉，在干旱时 可以用来灌溉以缓解缺水现状，但灌溉时最好与地面覆 盖措施相结合。 参考文献 1Rhoades J D. 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State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, the Chinese Academy of Sciences, Yangling 712100 ,China） Abstract: In order to analyze the effect of soil surface mulching measures and different salinity of irrigation water on soil water salinity distribution and helianthus yield, soil water and salinity distributional characteristics, part of physiologic index and yield of helianthus were studied with different salinity of irrigation water under the conditions of 增刊 1毕远杰等：覆盖及水质对土壤水盐状