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低洼重度盐碱地滴灌水盐调控的环境效应

2019-03-05万书勤孙甲霞董世德康跃虎

干旱地区农业研究 2019年1期
关键词:保存率浅层盐分

万书勤,孙甲霞,董世德,2, 康跃虎,2

(1.中国科学院地理科学与资源研究所 陆地水循环及地表过程重点实验室,北京 100101;2.中国科学院大学资源与环境学院,北京 100049)

河套平原地处内陆,是我国西北最主要的农区与生态脆弱区。由于气候干燥、灌区排水不畅,土壤普遍积盐严重,尤其是在灌区的末梢,存在着大面积的盐渍化耕地和盐碱荒地[1]。治理和开发利用这些盐碱地资源,是我国农业可持续发展的重要途径之一,对改善当地生态环境具有重要意义。

宁夏平罗县属于河套平原“西套”土壤盐渍化最严重的地区之一[2],传统的盐碱地开发利用方法,如大水漫灌淋盐与排水、种植水稻等,因地形地貌条件不利于排水,修建排水系统难度大、投资费用高,或因地下水矿化度高,水稻秧苗成活率及分蘖率低、产量低等原因,均难以有效实施,致使大面积土地成为撂荒地。2005年康跃虎研究团队采用“咸水滴灌+高垄+覆膜”滴灌水盐调控技术模式,成功地将撂荒近30年的6.7 hm2盐碱荒地开发为优质枸杞田。该技术模式成功地调控了水分、盐分在土壤剖面中的分布,在枸杞根系分布区形成了一个高水分低盐区[3-4],为枸杞的生长提供了良好的微土壤环境,并且0~40 cm深度土壤酶活性也随着枸杞种植年限的延长而逐年提高[5-6]。

2013年,平罗县在自治区盐碱地改良项目的支持下,采用康跃虎提出的“咸水滴灌+高垄+覆膜”滴灌水盐调控技术模式,结合田间排水沟道高标准整治,开发利用试验区周边的133 hm2左右重度盐碱撂荒地。本文通过综合分析项目实施3年中,研究区浅层地下水埋深、地下水电导率、土壤饱和泥浆提取液电导率等的变化规律,以期为采用该技术模式大面积开发利用类似低洼重度盐碱地提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区基本概况

研究区位于宁夏回族自治区平罗县灵沙乡何家村(38°59′N,106°45′E,海拔约1 095 m),总面积约133 hm2(图1)。该地属银川平原引黄灌区的末梢,属典型的温带大陆性气候,全年日照充足,蒸发强烈,空气干燥,温差较大,无霜期短。2014、2015年和2016年枸杞生长季(5—10月)蒸发量分别为1 172.5、1 309.7 mm和1 215.8 mm,累计降雨量分别为126.3、143.2 mm和131.9 mm,降雨主要集中在7—9月,蒸发量约为降雨量的9.2倍。

图1 研究区位置图及取样示意图Fig.1 Schematic map of study area and sampling location

1.2 试验基本情况

2013年底完成研究区田间排水沟道整治,2014年4月底完成研究区建设。根据井的出水量、枸杞高峰期耗水量等参数,整个研究区划分为6个单独的滴灌灌溉区,每个区面积约22 hm2。每个滴灌灌溉区是一个独立的灌溉系统,拥有独立的机井、水泵、变频器、灌溉系统首部等。每眼井的钻井深为60 m左右,出水量为50 m3·h-1左右。灌溉系统首部由全自动控制器、反冲洗控制器、离心式水沙分离过滤器、全自动反冲洗叠片过滤器和水动注肥泵精确施肥系统等组成。田间管网系统主要由干管(110PVC管)、分干管(75PVC管)、支管(50PE管)、毛管(内径16 mm,流量1.38 L·h-1,滴头间距200 mm,壁厚0.4 mm)、阀门箱、电磁阀、水表及各种管件组成。

种植前进行深翻,深度40 cm以上,创造适宜盐分淋洗的良好条件。平整土地,平整度高差小于15 cm。在地块末端修建排水沟。枸杞起垄种植,垄高50 cm,垄顶宽60 cm,两垄中心间距300 cm。在每条垄中间位置种植1行枸杞,株距100 cm。垄面上覆盖黑色塑料地膜。

枸杞当日栽植后立即进行灌水,灌水量为10 mm左右,用于淋洗土壤中的盐分和为期望的湿润范围提供足够的水分。枸杞种植后的第1年,整个生长季每天上午、下午各灌溉1次,每次灌水2 mm;从第2年开始,在灌水器正下方20 cm深度安装1支负压计,监控土壤水分状况,当土壤基质势降低到-5~-10 kPa时,开始灌水,每次灌水4 mm。9月底~10月初枸杞落叶进入休眠期后停止灌溉。每年10月底~11月上旬进行冬灌、次年3月上旬~中旬进行春灌,灌水量为10 mm左右。

1.3 分析项目与方法

1.3.1 浅层地下水埋深 在研究区的10个位置(图1b),布设水位管。水位管采用φ65 mmPVC塑料管,水位管底部设50 cm沉淀段,沉淀段以上为滤水段,滤水段管壁设6列孔径为6 mm的滤水孔,滤水段外壁用3层纱网包裹并固定。用土钻钻孔至地表150 cm以下,将制作好的水位管放入孔中。钻孔与管间用砂子回填至过滤段,再用粘土填充。水位管管口高出地面20 cm以上并安装管口盖以防地表水及杂物进入管内。

利用水位计测出水位管内水面距管口的距离,然后用水准测量的方法测出水位管管口绝对高程,最后通过计算得到水位管内水面的绝对高程。

1.3.2 浅层地下水电导率 用软管吸取地下水,用DDS-11A电导率仪(上海精密仪器有限公司)测定浅埋深地下水的电导率(ECw)。2014—2016年的3—11月,基本每个月测定一次。

1.3.3 潜水层地下水电导率(机井灌溉水电导率) 2014年3—11月,基本每个月取一次研究区6眼机井的灌溉水水样,测定其电导率(ECi)。2015—2016年的3—11月,仅取研究区中央机井(4号井)灌溉水水样,基本每个月测一次电导率(ECi)。

1.3.4 土壤饱和泥浆提取液电导率 以地下水位观测点为圆点,在直径为100 cm范围内的位置,用土钻在垄面取土样,取样深度分别为0~10、10~20、20~30、30~40 cm。2014—2015年的3—11月,基本每个月取一次土样。

采用国际通用的方法将土样制作成饱和泥浆(USDA,1954),用DT5-1离心机(北京时代北利离心机有限公司)离心获得饱和泥浆提取液,再用 DDS-11A电导率仪测定提取液的电导率(ECe)。

1.3.5 枸杞的成活率和保存率 分别于2014年9月和2015年9月,在研究区的10个位置各选3行枸杞(约300株枸杞),统计枸杞的成活率、保存率。成活率为一定面积枸杞成活株数占原来总株数的百分比;枸杞成活后,由于环境侵袭、人为伤害等诸多因素的影响,死亡一部分后保存下来的株树与原来总株树的百分比为保存率。

1.4 数据分析

采用Excel 2010和ArcGIS软件对数据进行分析。ArcGIS中地统计学的空间差值采用普通克里格差值方法。

2 结果与讨论

2.1 滴灌水盐调控对地下水环境的影响

2.1.1 浅层地下水埋深 研究区浅层地下水埋深呈现出由浅逐渐变深之后又变浅的周年变化规律(图2)。以2015年为例,在年初3—4月份地下水埋深较浅,平均为74.3 cm;5—9月份,地下水埋深逐渐变深,最深降低到105.3 cm,相比3—4月份降深了41.7%;到11月份左右,研究区地下水埋深又整体变浅,平均为96.5 cm。上述地下水埋深周年变化主要原因是:年初3—4月份周边引黄灌溉及研究区进行春灌,使得地下水埋深处于一个较浅的水平,5—9月是枸杞生育高峰期也是其耗水高峰期,频繁的抽取潜水层地下水进行灌溉,相应地引起浅层地下水位的不断降低,11月份研究区及周边区域进行冬灌又显著地抬升了浅层地下水位。2016年7月和8月地下水埋深较浅(平均为79.6 cm)主要是因为,地下水位观测的前2天分别有一次24.3 mm和27.8 mm的降雨,研究区排水不及时;到9月份研究区地下水埋深又降低到106.4 cm。

从图2可以发现,随着枸杞种植年限的延长,从2014年到2016年年际间研究区地下水埋深逐年降低。2014年5—10月枸杞生长季地下水埋深平均值为87.8 cm,2015年同期的平均值为97.6 cm,较2014年加深了98 mm,加深了11.2%;2016年10月底的地下水埋深(115.2 cm)相比2015年(96.5 cm)加深了19.4%。从图3也可以明显看到,与2014年相比,2015年整个研究区的地下水位显著降低,尤其是地下水埋深较深的西南部,其地下水位降低尤为剧烈。Jia等[8]、杜宇旭等[9]的研究得出,滴灌覆膜灌溉条件下2年生枸杞的耗水量在400 mm左右,5年生枸杞耗水量达到600 mm左右。考虑到研究区枸杞生长季两年降雨量差异不大、垄面覆盖时蒸发影响较小、未测到明显的地下水侧向补给与排出等,可以推测随着枸杞的生长发育,植株逐年增加的蒸腾耗水是造成研究区地下水位逐年降低的主要原因之一。

此外,2015年初研究区的地下水埋深为76.8 cm,较2014年底(49.9 cm)加深了53.9%; 2016年初的地下水埋深为106.4 cm,较2015年底(96.5 cm)加深了99 mm,降低了10.3%。有研究表明在地下水埋深浅的地区,大量潜水直接补给到土壤中形成季节性冻土,在冻结状态下,土壤含水率可达到饱和或者过饱和状态,此时地下水损耗较大,会造成地下水位显著下降[10-11]。尽管研究区垄面覆盖蒸发量小,但垄坡和垄沟大部分范围未进行覆盖,由此可知冬季潜水蒸发是造成2014年底至2015年初枸杞休眠期地下水埋深显著降低的主要原因。研究区2015年底,地下水埋深已经降低到了96.5 cm,较深的地下水位埋深使得冬季潜水蒸发显著降低,因此可以推测枸杞休眠期耗水是造成2016年初地下水位降低的主要原因,这同徐利岗等[12],李怀有等[13]的研究发现也基本一致。学者们得出在11月份至次年3月底,尽管果树处于落叶休眠期,但其日耗水量在1.2 mm左右,即在历时五个月左右的休眠期,果树的耗水量可以达到100 mm左右。

综上分析可知,在地下水浅埋地区,种植枸杞等耐盐碱的多年生林果,抽取地下水进行灌溉,植株生长季和休眠期的生长耗水对降低地下水位的作用是非常显著的。另外,当地下水埋深浅时,其冬季潜水蒸发降低地下水位的作用也是不可忽略的。

图2 2014—2016年研究区平均地下水埋深Fig.2 The average groundwater level in the study area in 2014—2016

图3 2014年和2015年研究区地下水埋深时空分布Fig.3 Spatial and temporal distribution of groundwater level in the study area in 2014 and 2015

2.1.2 浅层地下水电导率(ECw) 项目刚执行的2014年,浅层地下水电导率(ECw)呈现出由低变高又逐渐变低再升高的周年变化规律(图4)。结合地下水埋深的分析可知,2014年5—6月,研究区浅层地下水位升高,ECw也升高,这主要是因为2014年4—5月枸杞刚种上,大量抽取潜水层地下水进行灌溉,将垄体的盐分大量淋洗到地下水中。6—9月,随着地下水埋深的不断降低(图2和图3)ECw不断降低(图4和图5),这很可能是因为灌溉水即潜水层地下水电导率(ECi)要小于ECw,同时雨季降雨也在一定程度上降低了ECw。11月初冬灌结束后,研究区浅层地下水位显著抬升(图2和图3),ECw也升高到19.5 dS·m-1(图4和图5),这主要是因为冬灌较大的灌水量,将整个垄体尤其是垄坡上的盐分都淋洗到了地下水中造成的。

2015年和2016年年内研究区ECw是不断降低的。2015年ECw由3月的17.0 dS·m-1降低至10月的6.3 dS·m-1,降低了62.9%;2016年ECw由5月的11.0 dS·m-1降低至10月的3.9 dS·m-1,降低了64.8%。从2014年和2015年整个研究区ECw的时空分布图(图5)也可以明显看到,与2014年相比,2015年研究区同期ECw显著降低。结合研究区地下水埋深的时空分布图(图3)可以发现,2014年5月项目执行初期,地下水埋深较深的西南部,其ECw较高(图5),即在项目执行初期,研究区地下水埋深越深区域其ECw值也相对越高;但是随着不断地抽取潜层地下水灌溉,地下水埋深较深的西南部,年际间地下水位降低更加剧烈,其ECw降低也更显著。

从2014年到2016年年际间研究区ECw不断地降低,并且空间变异性显著降低(图4)。其中2014年5—10月ECw的平均值为17.5 dS·m-1,2015年同期为9.2 dS·m-1,2016年同期为5.9 dS·m-1,平均每年降低5.8 dS·m-1,平均降低率为41.6%(图4)。由此可知,在地下水浅埋地区,种植枸杞等耐盐碱的多年生林果,抽取地下水进行灌溉时,不仅浅层地下水位显著降低,浅层地下水电导率也显著降低。

2.1.3 潜水层地下水电导率 即机井灌溉水电导率(ECi),图6为2014年研究区潜水层地下水电导率,即6眼机井灌溉水电导率(ECi)的时空分布图。5月28日,研究区6眼机井ECi基本一致,平均值为8.4 dS·m-1,显著低于研究区平均浅层地下水ECw(12.1 dS·m-1);6月底,ECi在空间分布上发生变化,其中西北角ECi值显著升高、中间区域的值降低、东部的值基本维持不变,平均ECi值升高到11.8 dS·m-1。这可能是由于大量抽取潜水层地下水灌溉,引起地下水径流或者潜水层地下水在垂直方向上与浅层地下水和土壤水发生水量交换等因素所致。9—10月份,研究区ECi在区域分布上趋于均匀,平均值为10.2 dS·m-1。

图4 2014—2016年研究区平均地下水电导率(ECw)Fig.4 The average electrical conductivity of groundwater (ECw) in the study area in 2014—2016

图5 2014年和2015年研究区地下水ECw值的时空分布Fig.5 Spatial and temporal distribution of groundwater electrical conductivity(ECw) in the study area in 2014 and 2015

图6 2014年6眼机井灌溉水电导率(ECi)的时空分布Fig.6 Spatial and temporal distribution of electrical conductivity (ECi) of six wells in 2014

2015年和2016年仅测定了研究区中央4号机井ECi,由图7可知,4号机井每年年初(4月份)的ECi值,均较前一年年底(10月份)的值有明显地升高,即经过枸杞的休眠期,ECi会升高,平均升高1.4~4.3 dS·m-1,这很可能是在整个冬季潜水层地下水在垂直方向上与浅层地下水和土壤水充分发生了水量交换。但是在枸杞的生长季,即4月份之后ECi不断降低,2015年10月底ECi为7.3 dS·m-1,较2015年4月份的ECi(14.4 dS·m-1)降低了42.9%;2016年10月底ECi降低到5.4 dS·m-1,较2016年4月份的ECi(8.7 dS·m-1)降低了37.6%。

总体上,研究区潜水层地下水ECi不断降低,这很可能是因为研究区大量抽取潜水层地下水进行灌溉(年灌水量大约为660 mm)后,加大了黄河水或者周边含盐量低的潜水层地下水对研究区潜水层地下水的补给量,从而导致其ECi的不断降低,从而引起了研究区浅层地下水电导率(ECw)的不断降低。

2.2 滴灌水盐调控对土壤环境的影响

从表1可知,2014年各时期0~40 cm深度平均ECe的变异系数为56.8%~90.7%,平均值为70.8%,2015年各时期0~40 cm深度土层平均ECe的变异系数为2.1%~21.8%,平均值为8.6%,即随着枸杞种植年限的延长,ECe的变异性降低,分布趋于均匀。总体上,2014年研究区ECe高,尤其是北部区域,而2015年研究区ECe低且整体趋于一致(图8)。

由表1和图8可知,2014年7—9月,0~40 cm深度土层处于脱盐状态,平均ECe值由19.4 dS·m-1降至17.4 dS·m-1,这主要是由于枸杞生长季频繁的灌溉和雨季降雨;到10月底,ECe又显著升高,0~40 cm土层的平均ECe值增加到22.5 dS·m-1,这主要是因为9月底枸杞落叶停止灌溉后,植株蒸腾和垄坡土面蒸发引起盐分向上层土体聚集;11月底土体平均ECe值又稍有降低,为21.3 dS·m-1,这主要是因为在11月上旬研究区进行了冬灌。2014年,各时期0~40 cm土层的平均ECe值为19.8 dS·m-1,属于极重盐土[7]。

经过冬季的冻融及2015年3月中旬的春灌,2015年3月底,研究区平均ECe显著降低,较2014年底的ECe值(21.3 dS·m-1)降低了10.3 dS·m-1,降幅为48.4%。4—8月枸杞生长季平均ECe有逐渐升高的趋势,与2014年同期ECe的变化规律不一致。这很可能是因为2014年为项目执行的第一年,整个垄体土壤盐分本底值较高,滴灌将滴头附近区域土壤盐分不断地淋洗到下层土壤及地下水中,所以0~40 cm深度土层显示为脱盐状态;而2015年项目执行的第二年,随着枸杞的生长,蒸腾量不断增大,总的灌水量也不断增加,因为机井灌溉水为咸水,由灌溉带入土体中的盐分也不断地增多。因此,咸水滴灌条件下,枸杞生长季0~40 cm土层ECe的变化趋势,取决于土壤盐分淋洗与灌溉带入盐分之间的关系。9月底枸杞落叶停止灌溉后,研究区的平均ECe升高到22.2 dS·m-1,而到10月底冬灌后又降低为12.5 dS·m-1,这与2015年同期ECe的变化趋势一致。2015年各时期0~40 cm土层的平均ECe值为14.4 dS·m-1,属于重度盐土[7]。

综合分析研究区两年ECe的变化,2015年7—10月平均ECe值为16.8 dS·m-1,相比于2014年同期的值(19.4 dS·m-1)降低了13.3%。从2014年和2015年整个研究区0~40 cm深度土层ECe的时空分布图(图8)也可以明显看到,与2014年相比,2015年研究区同期0~40 cm深度ECe显著降低。由于2年生枸杞鲜果产量较低,枸杞落叶还田,因此可以推测,枸杞植株带走的土壤盐分较少,研究区0~40 cm土层ECe降低,主要是因为土壤盐分被淋洗到下层土壤或者地下水中。

图7 2014—2016年研究区4号机井灌溉水电导率(ECi)Fig.7 The electrical conductivity (ECi) of No. 4 well in the study area in 2014—2016

日期(Y-m)Date平均值 Mean/(dS·m-1)最小值 Minimun/(dS·m-1)最大值 Maximum/(dS·m-1)标准差 Standard deviation/(dS·m-1)变异系数Coefficient of variation/%2014-0719.44.941.713.971.72014-0818.35.135.010.456.82014-0917.45.641.412.773.22014-1022.55.959.320.490.72014-1121.36.248.913.161.42015-0311.010.111.40.43.32015-0411.610.811.90.43.12015-0511.110.811.50.22.12015-0613.912.215.81.18.12015-0715.812.818.32.113.52015-0816.813.819.31.810.92015-0922.219.235.74.821.82015-1012.511.313.40.75.7

图8 2014年和2015年研究区0~40 cm深度平均土壤饱和泥浆提取液电导率(ECe)时空分布Fig.8 Spatial and temporal distribution of mean electrical conductivity of soil saturated paste extract (ECe) at 0~40 cm in 2014 and 2015

2.3 滴灌水盐调控对枸杞成活率和保存率的影响

2014年枸杞生育期结束时的成活率和2015年的保存率如表2所示。由表可知,2014年9月份调查时研究区枸杞平均成活率为75.4%。除研究区西北部的1区、2区和3区外,其他区内枸杞成活率都达到了80%以上,9区(研究区西南部)甚至达到了96%。1区、2区、3区成活率低于80%,其中1区、2区枸杞成活率仅为53%和17%,主要是因为1~3区,尤其是1区和2区,土壤盐分非常高,平均ECe为34.6 dS·m-1,为极重度盐土(图8);另外相对于其他区,这2个区土壤质地特别粘重,土壤中混有红粘土、龟裂碱土等,因此机械起垄时,垄的规格达不到要求,垄高低于50 cm、垄面较窄;另外,1~3区枸杞栽植时正值降雨,田间泥泞,农户为求方便,直接将枸杞苗插到盐碱土中,没有按照要求栽种。

表2 2014年和2015年生长季末枸杞的成活率和保存率

注:分区详见图1(b).

Note: The partitions are shown in figure 1(b).

2015年枸杞生长期末各区枸杞的平均保存率为67.5%,较2014年同期降低了10.5%。根据田间观测可知,2015年枸杞死亡主要发生在春季,4月初枸杞正常灌水后,并没有出现植株继续死亡的现象。由此说明在低洼重度盐碱地上,枸杞萌芽时及时进行春灌,有利于保证枸杞的保存率。2016年由于枸杞萌芽时灌溉及时,田间观测枸杞的保存率基本同2015年一致。

综合分析整个研究区枸杞的成活率、保存率与浅层地下水埋深、浅层地下水ECw和ECe等的关系可以知道,在地下水埋深较深的西南部(7区、8区和9区),枸杞生长季ECw低、ECe较低,从而枸杞的成活率(94.7%)和保存率(87.3%)都较高;也正是因为西南部枸杞的保存率高,植株生长旺盛,蒸腾耗水量高,使得2015年西南部地下水位和ECw显著降低。从而进一步说明,在地下水浅埋地区,可以通过种植枸杞等耐盐碱的多年生林果,利用其生长耗水来降低地下水位。

3 讨 论

修建排水系统控制地下水位,防止盐分在上层土壤中集聚,是低洼盐碱地常用的开发治理技术,在我国新疆、宁夏、甘肃等干旱半干旱地区以及黄淮海平原等地的盐碱地开发治理中发挥了巨大作用。但是这些技术在水平排水困难的地下水浅埋区需要修建大型高标准排水系统,投资费用高而难以实施。种植耐盐碱植物、灌排种稻等方法,也往往因地下水矿化度高,作物经济产量低而难以发挥成效。康跃虎研究团队研究出“咸水滴灌+高垄+覆膜”滴灌水盐调控技术模式,在河套灌区低洼重度盐碱撂荒地上应用,当灌溉水矿化度高达7.5 g·L-1时,枸杞生长良好,产量接近良田水平,并且枸杞大部分品质指标优于特优水平[14]。该技术模式为水平排水困难的地下水浅埋区盐碱地治理开发提供了新思路。但研究也发现该技术模式没有从根本上改变重度盐碱地土壤类型,仅改变了盐分在剖面中的分布;长期持续滴灌淋洗,在距滴头水平距离0~30 cm 范围内土壤脱盐显著,盐分在未覆盖的垄坡表层土壤中累积。分析可知这主要是因为试验区面积有限,而周边为引黄漫灌区,导致试验区土壤环境受周边区域灌溉排水排盐的影响显著。

采用上述“咸水滴灌+高垄+覆膜”滴灌水盐调控技术模式开发利用试验区周边的133 hm2重度盐碱撂荒地,项目实施3年中环境变化的研究发现,研究区年内浅层地下水埋深、浅层地下水电导率和土壤饱和泥浆提取电导率明显受周边及研究区的灌溉、降雨等的影响,但是随着枸杞种植年限的延长,植株蒸腾耗水的增加,整个研究区的浅层地下水埋深逐年降低、浅层地下水电导率和潜水层地下水电导率逐年同步降低,土壤饱和泥浆提取电导率也逐年降低。

由此说明,在地下水浅埋重度盐碱地上,种植耐盐碱作物,抽取地下水进行灌溉,通过植株生长耗水可以显著降低地下水位,同时还可以降低浅层地下水矿化度和土壤盐分。显然田间排水沟道对于区域排水、排盐也发挥着重要的作用。如何量化生物的排水排盐量、排水沟道的排水排盐量,是我们下一步需要重点研究的内容。

4 结 论

1)研究区地下水埋深明显受灌溉、降雨等的影响,呈现出由浅逐渐变深之后又变浅的周年变化规律。3月份春灌后,浅层地下水埋深浅;随着枸杞的生长发育,不断地抽取潜水层地下水进行灌溉,浅层地下水埋深会逐渐加深;11月初冬灌后,浅层地下水位显著抬升。随着枸杞种植年限的延长,研究区浅层地下水埋深逐年降低。

2)研究区浅层地下水电导率ECw显著受灌溉、降雨等的影响。在项目执行的初年,呈现出由低变高又逐渐变低再升高的周年变化规律。种植枸杞后,初次较大的灌水量将垄体的土壤盐分大量淋洗到地下水,引起ECw升高;6—9月枸杞生长季因灌溉水电导率较低,以及雨季降雨等的影响,ECw逐渐变低;11月初冬灌将整个垄体尤其是垄坡上的土壤盐分都淋洗到了地下水,从而又引起ECw的升高。随着枸杞种植年限的延长,研究区ECw不断降低,且空间变异性显著降低。

3)随着项目执行期及枸杞种植年限的延长,研究区潜水层地下水电导率ECi不断降低,并且在区域分布上趋于均匀。2015年ECi降低了42.9%,2016年ECi降低了37.6%。

4)年内ECe显著受灌溉等的影响。灌溉阶段ECe不断降低,9月份枸杞落叶停止灌溉后,ECe显著升高,冬灌后又明显降低。随着枸杞种植年限的延长,研究区平均ECe不断降低,并且在区域分布上趋于均匀;0~40 cm土层土壤由极重度盐土转变为重度盐土。

5)研究区枸杞平均成活率为75.4%,保存率为67.5%。地下水埋深较深的西南部,枸杞生长季ECw低、ECe较低,枸杞的成活率(94.7%)和保存率(87.3%)都较高;高的枸杞保存率、旺盛的植株生长力和蒸腾耗水量,使得西南部年际间地下水位显著降低,ECw值也显著降低。

综上所述,在干旱半干旱水平排水困难的低洼重度盐碱地上,采用“咸水滴灌+高垄+覆膜”滴灌水盐调控技术模式种植枸杞等耐盐碱的多年生林果,通过其生长耗水可以显著降低整个区域的浅层地下水位,浅层地下水电导率ECw和ECe也逐年降低。

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