暗管排水与节水灌溉条件下盐渍化农田水盐分布特征
2020-12-21于丹丹史海滨苗庆丰周利颖
于丹丹,史海滨,李 祯,苗庆丰,窦 旭,田 峰,周利颖
(内蒙古农业大学 水利与土木建筑工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018)
1 研究背景
传统的盐碱地改良方法总体而言耗费时间长且效果相对较差[1],种植盐生植物对盐碱地的改良效果也不明显,且耗时较长[2],采用暗管排水技术改善土壤性质、增加土壤的渗透性,相比明沟排水排盐效果更好[3-6]。所以应将不同的改良措施充分结合实现盐碱地资源的系统改良和高效利用[7]。
因干旱地区降雨少,所以进行灌水淋洗与暗管排水相结合的方法可以有效地降低土壤盐分,已有关于灌水量及灌水时间对土壤的脱盐效果及不同灌排制度对土壤盐分的时空分布特征的研究表明,在不同埋深的土层,灌水量影响盐碱地土壤盐分的时空变化[8],不同的灌水定额对土壤盐分的影响也有所不同。在作物生育期节水灌溉对表层盐分淋洗效果较差,虽然传统灌溉定额有助于植物生长、增加地表覆盖度、降低土壤pH和盐分,但容易造成地下水位上升,在后期有明显的积盐现象[9-10]。也有研究表明暗管排水技术在脱盐的同时降低了土壤中的含水率[11],目前对暗管排水技术的研究主要集中在技术参数的选择与模拟、外包料的选择以及对农田水土环境的影响[12-14],其中油葵作物在暗管排水改良盐碱地的试验中应用广泛,但在油葵生育期内进行灌水试验的相关研究较少[12],所以本文试验结合了化学改良、生物改良、暗管排水技术对盐碱地进行改良,以油葵作为试验作物,在拔节期增加灌水处理,研究在暗管排水的条件下盐渍化农田土壤水盐分布特征。
2 试验设计与方法
2.1 试验区概况
试验于2019年5-11月在乌拉特灌域进行,试验区位于内蒙古巴彦淖尔市河套灌区中部乌拉特灌域西山咀农场四分场(东经108°37′28″~108°39′49″,北纬40°44′54″~40°45′49″),海拔1017.97~1019.95 m。2019年5-11月期间最高气温35.9℃,最低气温4.14℃,平均气温17.73℃,日均太阳辐射436.38 W/m2,累计降雨量67.6 mm,最大降雨强度29.72 mm/d,降雨主要集中在6-8月份,占全年降雨量的70%。生育期内5月28日-9月16日土壤蒸发量为194 mm。根据土壤质地的分类,试验区土质主要以粉壤土为主,深度100 cm内土层平均土壤容重为1.51 g/cm3,凋萎系数为0.15。试验区0~100 cm深度不同土层的土壤物理特性见表1。
表1 试验区0~100 cm深度不同土层的土壤物理特性
2.2 试验设计
2018年9-10月,采用荷兰INTER-DRAIN开沟铺管一体机完成暗管开沟、铺设、回填工作。针对研究区土层剖面隔水层的存在导致地表积水难以下渗,11月初在试验区利用开沟机器沿暗管布设方向每隔3 m进行深层开沟,打断隔水层,平均开沟深度为50~60 cm。针对试验区土壤交换性钠含量过高、碱化度较高和土壤的粉粒含量高等问题,进行了化学和物理改良,施加脱硫石膏30 t/hm2,土壤耕作层掺入细沙85.05 m3/hm2。为了提高土壤肥力,施加了有机肥30 kg/hm2。2019年5月16日进行春灌淋洗(2 271 m3/hm2)。通过施有机肥、翻地、激光平地和铺设埋深60 cm、间距20 m暗管进行综合改良。播种前施底肥:磷酸二铵15 kg/hm2、尿素75 kg/hm2、45 kg/hm2钾肥。5月28日人工点播,播种密度为行距33 cm、株距33 cm,试验作物为油葵澳33。6月26日拔节期进行了灌水试验,灌溉方式为河套灌区采用的传统畦灌。灌溉水为黄河水,其pH为8.32、EC为0.7 dS/cm,9月25日油葵成熟。试验处理设计如表2所示。
表2 试验处理设计表
2.3 试验测定指标与测试方法
气象数据采用田间小型的气象站监测;土壤的监测指标在灌水后每15 d进行取土测定(每个处理3个重复。采样深度分别为0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm共6个土层),在重要生育期进行加测;EC值利用便携式电导率速测仪对1∶5饱和土壤浸提液进行测量;pH采用便携式pH速测仪对饱和浸提液进行测量;土壤质量含水率采用烘干法进行测量。
2.4 数据处理
利用Excel、SPSS进行数据方差分析,Sigma Plot作图软件绘图。
3 结果与分析
3.1 土壤盐分时空分布特征
暗管排水条件下将油葵生育期内不同土层的土壤EC值在各试验处理下的观测数据绘制成曲线图,分析土壤的盐分时空分布特征,其结果见图1,另外,不同土层的土壤EC值、含水率、pH的特征值统计见表3。
3.1.1 土壤盐分空间分布特征 不同处理下EC平均值的空间分布特征如图2所示。
图2 不同处理下EC平均值的空间分布特征
综合图1、2和表3可见,在油葵生育期内,YK1在0~60cm的EC值为3.49~0.67 dS/cm,YK2为1.71~0.33 dS/cm,YK3为3.75~0.27 dS/cm。在暗管排水条件下灌水后,节水灌溉处理下YK2土壤的各层土壤盐分的变异系数相对减小,但传统灌溉下不同土层的变异系数大于YK1,YK1的EC平均值最大出现在20~40cm和40~60cm土层,分别为1.89、1.98 dS/cm。油葵拔节期灌水后,YK2的EC平均值在0~10、10~20、20~40、40~60、60~80和80~100cm 6个土层分别减少55.21%、4.87%、3.19%、45.39%、30.94%、31.44%;YK3分别减少了20.6%、69.02%、45.47%、18.5%、-2.53%和-6.49%。对于YK2主要在40 cm以下土层脱盐效果明显,而YK3处理在60 cm以下土层脱盐效果明显不佳。0~20 cm土层在暗管排水的基础上增加灌水淋洗土壤脱盐效果明显,与YK1对比YK2、YK3盐分分别减小了30%、45%左右;对比YK2、YK3土壤的脱盐率发现,YK2在油葵主要根系层脱盐效果更佳,有利于作物的作物根系的吸水。
分析图1、2和表3可知,YK1在生育期间不同土层的盐分变化无显著性差异,而YK2、YK3则分层差异明显。由于蒸发引起的返盐现象,进而导致YK1的油葵根区高渗透引起脱水而未能继续生长。YK2、YK3盐分在耕作层下80~100 cm处分别为1.30和2.01 dS/cm,有明显的控制土壤返盐现象,所以必须在盐渍化农田进行灌水压盐。对于YK2主要在40 cm以下脱盐效果明显,由于作物覆盖减少了表土蒸发,表层盐分累积现象有所改善。YK3在0~60 cm盐分也不同程度的减少,但是在60~100 cm土壤层有明显的返盐现象,在粉质土壤中土壤透水性较差,灌水量较大时盐分淋洗至深层。同时由于暗管控制了地下水埋深,表土蒸发减弱,积盐现象也明显得到控制。主要是由于灌水量的不同造成地下水矿化度不同并使作物生长受到影响。在暗管排水条件下,在拔节期用节水灌溉可以增加返盐期作物的耐盐性,在本次试验埋深60 cm、间距20 m的暗管基础上,不同灌水量试验中主要影响的是0~60 cm的土层。
图1 油葵生育期内各处理不同土层的土壤盐分时空分布变化曲线
表3 油葵生育期内各处理不同土层土壤EC值、含水率、pH的特征值统计
3.1.2 土壤盐分时间分布特征
(1)生育期内土壤盐分变化特征。由图1可看出,YK2、YK3在10~20 cm土层的盐分随时间变化规律基本一致;YK1在0~60 cm的土层盐分随时间变化的趋势相似;YK2在0~10、10~20、20~40 cm土层盐分随时间变化规律基本一致;YK3在40~60、60~80、80~100 cm土层盐分随时间变化规律基本一致。YK2、YK3第2次灌水(6月26日)后0~20cm土层的土壤脱盐明显,分别为YK1的30%、45%,在20~40cm土层的EC值相近;随着时间的变化,YK1、YK2、YK3在0~60 cm土层的EC值均出现了不同程度的累积现象,并且在0~40 cm土层EC平均值排序为YK3 由图1可知,YK1处理在油葵生育期内6个土层第1次出现盐分随时间累积基本都在7月13日,说明此时的盐分在随地下水向上运动。YK2处理在7月13日0~40 cm土层第1次出现盐分累积,而7月28日60~100 cm土层再出现累积,说明YK2处理下60~100 cm土壤中的盐分向0~40 cm土层中运动。YK3处理在7月13日0~40 cm和80~100 cm土层盐分第1次出现累积,40~80 cm土层在8月12日第1次出现盐分累积,说明7月13日盐分由40~80 cm向上运动,80~100 cm盐分随地下水向上运动。 本次YK3处理的灌水量会造成盐分7月13日现蕾期在40 cm以下的累积。由表3可知,YK1在生育期内不同土层之间的变化趋势没有显著差异,均为随着时间逐渐累积,0~10 cm土层的土壤盐分变化比较明显。而YK2在整个生育期内0~60 cm不同土层的盐没有发生显著性变化,尤其在40 cm以下土层的EC值与灌溉前差异很小。YK1在8月23日0~60 cm土层的盐分减少,60 cm以下的土层的盐分有积累;YK2的灌水量处理可以阻止40 cm以下土层的潜水蒸发造成的表层土壤的返盐现象;YK3处理的灌水量使油葵花期及成熟期40~100 cm土层的土壤盐分积累高于0~40 cm土层。 (2)生育期内0~40 cm土壤盐分累积特征。通过节水灌溉试验,分析暗管排水条件下不同处理0~40 cm土层土壤EC值随时间变化规律如图3所示。 分析图3可知,YK1、YK2、YK3处理的土壤EC值均在蒸发作用下随时间先增大,然后在灌溉淋洗作用下减小,随后在蒸发作用下又逐渐再增大。YK1在7月13日、7月28日、8月12日、8月23日、9月8日、9月25日土壤盐分的日累积速率分别为1.53、-0.36、0.08、-0.63、0.80、0.73 g/kg,YK2的日累积速率分别为0.61、-0.28、0.14、0.40、-0.04、-0.02 g/kg,YK3的日累积速率分别为0.4、0.02、-0.12、0.24、0.47、0.37 g/kg。3个处理生育期内0~40 cm土壤最大EC值出现的阶段也不同,其中YK1生育期内0~40 cm土壤最大EC值最大,在收获期达到了9.82 dS/cm;而YK2在成熟期为3.97 dS/cm;YK3在收获期也达到了6.06 dS/cm。考虑灌溉前3个处理土壤EC值的差异影响,对0~40 cm土壤累积盐分进行协方差分析,3个处理间土壤盐分在生育期内存在显著性差异,说明本次试验的处理设计是影响0~40 cm土壤盐分变化的主要影响因素。 图3 不同处理0~40cm土层土壤EC平均值随时间变化规律 由图3还可看出,在增加灌水量后0~40 cm土层的脱盐效果与灌水量成正比。随着土壤蒸发作用,7月13日出现的盐分累积现象。主要是由于7月土壤的蒸发强度较大,降雨量小于蒸发量,引起地下水向上运移,携带着深层土壤盐分向表层运动,造成表层土壤返盐的现象。8月23日YK1盐分减少,而YK2、YK3盐分出现增大,分析其原因是由于8月23日降雨影响了0~40 cm的土层盐分,降雨量高于YK1土壤的可利用水分,所以0~40 cm的土壤盐分随着土壤水向下移动,产生了盐分淋洗;而YK2、YK3处理油葵长势较好,土壤处于水分亏缺的状态,所以降雨提供了作物所需的水分,盐分淋洗作用较小,在蒸发作用下但同时随着降雨带入的盐分使YK2与YK3处理盐分有所升高,而随后盐分的变化趋于稳定。但YK2与YK3的盐分累积速率不同,YK3的盐分累积速率大于YK2,主要还是处理间潜水蒸发引起的地下水向上移动携带的盐分向表层聚集量不同。虽然8月23日前YK3土壤盐分大多小于YK2土壤盐分,但是在9月8日成熟期盐分出现明显的累积现象,对于作物产量有很大程度的影响。说明拔节期一定的盐分胁迫可以增加作物的耐盐性。 3.2.1 土壤水分空间分布特征 在暗管排水条件下,不同处理下的油葵生育期内不同土层的土壤含水率分布特征如图4所示,土壤含水率特征值统计见表3。 图4 不同处理下土壤平均含水率的空间分布特征 由表3和图4可知,YK1在油葵生育期内0~60 cm的土壤含水率为13.55%~29.53%,YK2的土壤含水率为14.12%~31.98%,YK3土壤含水率为13.02%~31.38%。YK2土壤含水率在生育期除0~10 cm土层外变异系数较小;除YK1外,20~40 cm土层的土壤含水率与其他土层有显著性差异。同一深度下3个处理的平均含水率排序为YK1>YK3>YK2。在第2次灌水后,YK2在6个土壤层的含水率分别减少7.85%、15.27%、13.09%、11.20%、12.18%、7.38%,YK3分别减少4.02%、13.6%、13.18%、8.01%、5.37%、1.26%。 由表3与图4还可看出,YK1、YK3的处理变异系数较大。对照组YK1的油葵在出苗和拔节初期受到盐分抑制而生长缓慢甚至死亡,所以没有了作物的叶面覆盖更容易受到蒸发与降雨的影响。在第2次灌水后继续生长,YK2与YK3表层的土壤含水率受到外界气温及降水的影响变异系数最大,土壤含水率有明显的分层现象与无暗管埋深情况下一致,YK2、YK3在0~60 cm土壤含水率曲线几乎重合。在60 cm以下灌水量的不同造成的土壤储水量的不同,土壤含水率逐渐出现差异,尤其在60~80cm土层差异更明显。3个处理各自在60~80与80~100 cm土层的含水率差异较小,说明此次试验对于土壤含水率影响范围只在0~60 cm且灌水试验对10~20、20~40 cm土层的含水率有较大影响。因此可以得到的结论是:在本试验区设置埋深60 cm、间距20 m的暗管,其试验对土壤垂直方向土壤含水率的影响与无暗管盐碱地的灌水试验几乎一致。埋设暗管使再次灌水后地下水降低以及作物需水原因,使YK2的土壤含水率整体低于YK3;YK2与YK1相比,在20~80 cm土壤含水率减少的程度比较明显,说明YK2的油葵需水量要小于YK3。由于YK2油葵的根系吸水能力要比YK3强,使其更能适应盐碱地生长,增加其耐盐性。所以在盐碱地暗管排水条件下,灌水量与土壤含水率不成正比,同时得出埋设暗管的油葵地含水率比无暗管埋设的油葵地要低,这一结果与石佳[11]的研究成果一致。 3.2.2 土壤含水率时间变化特征 (1)生育期内土壤含水率变化特征。油葵生育期内各处理不同土层的土壤含水率随时间变化曲线如图5所示,通过在拔节期节水灌溉试验,分析暗管排水的条件下不同灌水处理0~40cm土层含水率平均值随时间变化规律,结果见图6。 图5 油葵生育期内各处理不同土层的土壤含水率随时间变化曲线 由图5可知,在暗管条件下增加灌水量后的初期,各处理不同土层深度的土壤含水率随时间呈下降的趋势,与盐分的时间变化过程存在负相关。YK1在0~10、10~20、20~40 cm土层的含水率变化趋势相似,在40~100 cm土层含水率平缓下降并保持在28%左右。在7月13日前0~40 cm土壤含水率表现为YK3>YK1>YK2,7月13日后大多为YK1>YK2>YK3,在8月12日前40~100 cm土壤含水率为 YK1>YK2>YK3,之后基本为YK1>YK3>YK2。 由图5还可看出,YK1在0~40 cm的土层含水率随着土层深度逐渐增加,说明土壤水分向上运动,由于油葵根系吸水较少,YK1在40~100 cm土壤含水率随时间变化较小,对比盐分在0~60 cm土层中的变化,表明含水率的空间变化要比盐分空间变化集中。YK2处理灌溉水量较小,仅对0~40 cm土层的含水率产生影响。YK3在0~60 cm土层含水率随时间的变化趋势一致,在60~100 cm土层含水率随时间的变化一致,YK3深层土壤在灌后的土壤含水率低于YK1,说明埋深为60 cm的暗管降低了40 cm以下土壤的含水率。油葵花期以后,节水灌溉处理的土壤含水率低于传统灌溉处理的土壤含水率,分析原因与灌后土壤深层的土壤含水率有关,灌水量越多则深层地下水的含水率下降越多。 (2)土壤0~40 cm平均含水率随时间变化特征。暗管排水的条件下,不同处理0~40 cm土层土壤平均含水率随时间变化规律如图6所示。 图6 不同处理0~40 cm土层土壤平均含水率随时间变化规律 由图6可知,3个处理0~40 cm土壤平均含水率在油葵生长期总体呈先减小后增大的趋势。7月末3个处理的土壤含水率最低。考虑不同试验小区灌前土壤含水率的影响,用灌水前3个处理的土壤含水率作为协变量对不同灌水量下的土壤含水率进行方差分析,结果表明,7月7日3处理含水率呈现出显著性差异性,但7月13日没有显著性差异,主要原因是土壤含盐量导致的作物耗水能力有差异,说明YK1油葵生长状况不如其他两个处理。除8月23日外,YK1、YK2间没有显著差异性。试验表明YK2油葵的长势要高于YK1,说明在暗管排水条件下的作物生长耗水量要低于无暗管的情况,这与石佳[11]的研究成果相似,但是与YK3始终保持着显著差异性,说明在YK3处理上作物的耗水情况要高于YK2。 进一步分析图6可知,8月23日由于土壤降雨输入大于作物蒸腾蒸发量的输出,3个处理的土壤含水率均在增加。YK1在生育期内几乎不存在水分胁迫,在7月13日土壤平均含水率最小。而YK2、YK3则继续下降,原因可能由于作物受到盐分胁迫抑制生长而导致作物耗水量相较少。在增加了灌水后,YK2处理土壤含水率仍小于YK1,表明YK2处理油葵长势较好,耗水量远高于YK1。YK2在生育期内大多时间受到水分胁迫,YK3在现蕾期前未受到水分胁迫,而开花期至成熟期一直处于水分胁迫的状态,即使在8月23日左右的强降雨情况下依然受到较大程度的水分胁迫,土壤含水率为田间持水量的46%~70%。暗管排水条件下0~40 cm土壤除了8月23日外不同处理下的含水率与土壤盐分随时间变化成负相关。 3.3.1 土壤pH空间分布特征 在暗管排水条件下,不同处理下的油葵生育期内不同土层的土壤平均pH的空间分布特征如图7所示,土壤pH特征值统计见表3。 图7 不同处理下土壤平均pH的空间分布特征 由表3和图7可知,YK1、YK2、YK3在0~60 cm的土壤pH分别为7.54~8.80、7.51~8.89、8.12~10.85,pH在每一层土壤的变异系数均很小,与已有的研究结果即pH的空间变异性在生育期内土壤的酸碱度几乎无变化一致。YK2在0~60 cm土壤pH随着深度的增加而增大,但是60 cm以下则呈现减小态势。YK1表层土壤的pH在8.2左右,在40~60 cm土壤的酸碱度最高,为8.4,整个生育期内变化很小。YK3的土壤pH随着深度的增加整体呈减少趋势,表层土壤pH最大,为8.81,变异系数大于其他土层。YK2的土壤pH与YK1相比,在6个土层的pH变化率分别为-2.77%、0.81%、-0.65%、-1.27%、-0.45%、-1.29%;YK3的土壤pH与YK1相比,在6个土层的pH变化率分别为7.70%、3.69%、1.56%、0.60%、-0.12%、-0.85%。YK2 0~100 cm土层的土壤呈现脱碱的状态,YK3整体pH大于YK1和YK2,说明过高的灌水量使土壤有碱化的可能,尤其是在20~40 cm土层。对同一土层深度的不同灌水处理进行分析得出0~10、10~20 cm土层的pH有显著差异,但是20 cm以下土层的土壤pH没有显著差异性,灌水量主要对土壤0~20 cm的pH有影响。 3.3.2 土壤0~40 cm平均pH随时间变化特征 暗管排水的条件下,不同处理0~40 cm土层土壤平均pH随时间变化规律如图8所示。 图8 不同处理0~40 cm土层土壤平均pH随时间变化规律 由图8可看出,不同日期测定的YK1在0~40cm的土壤平均pH为7.85~8.42,YK2为7.98~8.63,YK3为8.38~9.28,YK3对比YK1则增长了11.94%~2.38%,YK1、YK2、YK3在9月25日与7月7日对比,其土壤pH变化率分别为-1.54%、-2.55%、7.66%。YK1、YK2土壤平均pH随着时间呈先减小后增加的趋势,YK3则在整个生育期内的pH变化呈总体上升趋势,但变化幅度较小,主要是由于土壤的缓冲能力使其酸碱度在小范围内波动,而土壤的缓冲能力随着土壤肥力的减低而减弱[15]。7月7日-7月13日,3个处理pH均有不同程度的下降,说明在土壤内的脱硫石膏中的Ca2+不断置换出土壤胶体中的Na+,有机肥中微生物的硝化作用产生有机酸中和土壤中的碱,使pH有所降低。pH表现为YK3>YK2>YK1,YK2对比YK1增长了0.73%~2.49%。在暗管排水条件下,YK2最终使0~40 cm的土壤逐渐脱碱,而YK3下会出现土壤碱化的现象,原因是YK3在生育期后期的土壤含水率较YK2低,使YK3的油葵地地下水的补给量要高于YK2,而地下水的溶虑作用会使土壤的pH升高。以灌水前YK1、YK2、YK3土壤pH的数据作为协变量进行方差分析,不同处理下pH有显著性差异,可以说明本次试验设计在暗管排水条件下,不同灌水量与空白处理对比对土壤的pH均有影响。 本次研究中暗管排水条件下,不同灌水处理的土壤盐分在垂向出现分层现象,与毛振强等[16]在非暗管排水条件下的研究结果一致。传统灌水量下60~100 cm土层有盐分积累现象,这与胡琴等[17]在黄河三角洲所做的不同灌水量对盐碱地的改良效果研究得出的灌水量越小则盐分积累层距离表层越近的结论相同。节水灌溉在0~40 cm土层中、传统灌溉在60~100 cm土层中均有盐分积累现象。不同处理下,0~60 cm土层的含水率有显著差异,与张昌爱等[18]对盐碱地进行不同灌水方式试验所得出的漫灌影响土壤含水率的范围一致。YK1、YK2土壤平均pH在时间变化上先减小后增加的趋势与刘玉国等[19]的研究结果相似。 盐碱地在暗管排水的作用下灌水后增加了排盐效果,但同时会造成土壤含水率降低的问题。同时针对在气候及农作物的影响下,土壤在作物生育期后期耕作层的返盐现象增加作物的盐分胁迫问题,得到结论是合理的灌水量对作物的生长发育至关重要。综上所述,虽然在灌水条件下暗管排水会使作物受到一定的水分胁迫,但节水灌溉下减轻了油葵作物在返盐期受到的影响,说明在作物拔节期一定的盐分胁迫可增加作物的耐盐、耐旱性能。所以在本次试验中,暗管排水条件下的节水灌溉更有利于盐碱地的改善以及油葵的生长。 (1)在排水暗管影响下,不同灌水量会导致土壤盐分再分布,0~60 cm土层盐分的变化差异性显著。在灌水量为300~810 m3/hm2时,不同深度土壤盐分的空间结构随时间变化有一定的自相关性。节水灌溉、传统灌溉在第2次灌水后,0~20 cm的土壤脱盐明显,盐分分别为无灌水处理的30%、45%,20~40 cm土壤的EC值基本保持一致。在节水灌溉与传统灌溉之间存在最佳的灌水量既满足脱盐效果又能达到节水的目的。节水灌溉在60 cm以下的土壤盐分比传统灌溉低,主要原因是灌前土壤盐分分布不均造成的。 降雨强度大于29 mm/d时,对照处理土壤盐分在60 cm土层中累积。YK3与YK1在8月23日后土壤盐分均呈现出明显增加的趋势,YK2处理的灌水量影响0~40 cm的土层盐分的变化,YK3、YK1在0~40 cm土层的土壤开始返盐,相应的油葵长势可能受到影响,深层土壤的盐分逐渐向上累积。表明埋深为60 cm的暗管作用使土壤的盐分分布在40 cm处出现差异,这种差异与灌水量有关。 (2)暗管排水条件下土壤含水率有明显的分层现象,与无暗管情况一致,但20~40 cm土层的土壤含水率与其他土层含水率有显著性的差异,暗管排水土壤含水率低于无暗管处理。灌水量与土层含水率的时间变化影响深度成正相关,拔节期增加灌水在深层土壤的含水率低于空白对照,埋深为60 cm的暗管降低了40 cm土层的土壤含水率。增加灌水后,0~40 cm土壤在灌水20 d之后与土壤含水率呈正相关,除了8月23日外,不同处理下0~40cm土层的土壤含水率与土壤盐分随时间变化成负相关。本次试验中在拔节期灌水量越大则土壤水分亏缺程度也越大,而在拔节期一定的水分亏缺有利于作物后期的生长,增强其抗旱能力。 (3)节水灌溉0~100 cm土层的土壤呈现脱碱状态,传统灌溉使土壤有碱化的可能,尤其是在20~40 cm土层碱化趋势更明显。。3.2 土壤水分时空分布特征
3.3 土壤pH时空分布特征
4 讨 论
5 结 论