秸秆覆盖条件下微咸水滴灌对土壤水盐动态变化影响

刘鑫娜，李 瑶

(河海大学 农业工程学院，南京 210098)

由于淡水资源日益紧缺，严重制约现代农业发展，利用微咸水进行农业灌溉成为缓解水资源供需矛盾的重要途径之一。微咸水灌溉技术应用于多方面，如山东济宁市黄泛平原区利用地下微咸水进行灌溉[1]以及微咸水灌溉方式问题[2]。同时，秸秆覆盖条件在微咸水滴灌应用中发挥重要作用，秸秆覆盖代替塑料薄膜与滴灌结合[3]，在麦秸覆盖条件下可减轻微咸水灌溉对作物的不良影响[4]。

本文基于棚内实验实例，首先介绍在秸秆覆盖条件下微咸水滴灌技术的应用，然后通过校内实验室进行微咸水滴灌实验，在秸秆覆盖率不同的区域内通过控制溶液浓度与滴头流速，提取土壤配制澄清液，测得氯离子峰值，以探寻水盐动态变化规律。

1 秸秆覆盖条件下微咸水滴灌

1.1 农田布置实例

在棚内相同的土壤环境下栽种同一批生长状况一致的番茄植株共36株，以每株间隔40 cm的距离呈矩形分布栽种。以氯离子浓度2、4 g/L以及滴头流速2、3和4 L/h为控制变量，在秸秆覆盖率不同的条件下共设置12组对照实验，每组重复3次。利用取土器对每棵植株旁土壤横向每间距10 cm取土一次，共取3次；每份土壤以纵向10 cm间隔提取土壤配制澄清液，共配制9份。同时，利用AutoCAD绘制田间土壤取样图，见图1。

图1 土壤取样位置分布图

1.2 秸秆覆盖对于水盐动态变化的影响

将棚内区域划为植株分布状况相同的两个区域，分别采取有秸秆覆盖处理(12 000 kg/hm2)与无秸秆覆盖处理措施。取溶液浓度为2 g/L、滴头流速为4 L/h的对照植株附近土壤澄清液离子峰值进行研究，实验结果见表1。

表1 秸秆覆盖对Cl-峰值动态变化影响

由表1可见：①在同浓度、同流速基础上，有秸秆覆盖条件下Cl-在土壤中处于同一深度的峰值明显低于无秸秆覆盖条件下的峰值；②在相同变量的基础上，无秸秆覆盖与有秸秆覆盖Cl-峰值纵向上由上至下同位置对比，倍数呈递增趋势。

2 溶液浓度与滴头流速对土壤水盐动态变化影响

2.1 溶液浓度影响

在同等的灌溉条件下，不同浓度的溶液对植株的生长具有重要影响。实验数据表明：①溶液浓度4 g/L灌溉条件下的土壤，在相同深度的Cl-峰值是溶液浓度2 g/L灌溉的土壤的两倍左右；②同深度的Cl-峰值随着灌溉溶液浓度的增加，其数值也会呈倍数增加；③Cl-含量在土壤中具有积累效应，易造成土壤水势降低，作物吸水困难，形成生理干旱并影响作物产量。

2.2 滴头流速影响

在相同浓度的微咸水对植株进行滴灌时，通过控制滴头流速2、3、4 L/h来进行土壤中水盐动态变化研究。对不同流速下所得的数据进行分析，以溶液浓度为2 g/L、无秸秆覆盖条件下的数据为例，见表2。

表2 不同流速下Cl-峰值动态变化 /μs

由表2数据可得：①Cl-峰值在纵向上从地表向下呈递减趋势，在横向上从滴头位置向外呈递减趋势；②随着滴头流速增大，同位置的Cl-峰值呈递增趋势，但这种趋势在横向上距离滴头20 cm时出现不稳定。

3 结 论

1) 在秸秆覆盖条件下，通过微咸水滴灌与控制变量法对土壤中氯离子峰值动态变化进行研究实验，验证了氯离子峰值在纵向与横向的变化规律。

2) 以田间实验为基础，通过对972份实验数据进行处理，得出秸秆覆盖率、溶液浓度与滴头流速对土壤中氯离子峰值变化的影响，为微咸水灌溉种植模式与理论研究提供参考。