潜水蒸发条件下不同棉秆隔层埋深对土壤盐分时空分布的影响

【目的】探寻适宜的棉秆隔层埋深,以降低土壤盐分积累。【方法】以南疆膜下滴灌棉田盐渍化土壤为材料,采用室内土柱试验,开展不同地下水埋深(1.0、1.5 m和2.0 m)与棉秆隔层埋深(15、30、45 cm和60 cm)二因素随机区组试验研究,分析了土壤剖面盐分时空分布规律和积盐过程,通过方差分析和曲线回归明确了地下水埋深、棉秆隔层和潜水累计蒸发量对土壤盐分时空分布特征。【结果】①累计蒸发量和日均蒸发强度均随地下水埋深的增加而减小,1.0、1.5 m和2.0 m地下水埋深日均蒸发强度为1.73、1.12 mm/d和0.49 mm/d。棉秆隔层对土壤水分蒸发起到一定的抑制作用,以棉秆埋深15 cm阻减蒸发作用明显,而棉秆埋深30 cm累计蒸发量和蒸发强度均大于其他棉秆埋深。②潜水蒸发使盐分出现表聚,耕作层0~30 cm盐分表聚量随地下水埋深增加而降低,1.0、1.5 m和2.0 m地下水埋深耕作层0~30 cm日均积盐量分别为0.031、0.012 g/kg和0.004 g/kg。棉秆隔层阻盐作用主要表现在前期,土壤15 cm处设置棉秆隔层对耕作层0~30 cm阻盐效果最好,地下水1.0、1.5 m和2.0 m棉秆埋深15 cm日均积盐量分别是棉秆埋深30、45、60 cm的71.25%、87.15%和90.58%;41.91%、37.85%和34.90%;20.45%、26.63%和33.33%。③土壤积盐量随潜水累计蒸发量增加而增加。耕作层0~30 cm土壤积盐量与累计蒸发量关系可用线性关系描述。【结论】潜水累计蒸发量和蒸发强度随地下水埋深增加均减小;不同地下水埋深棉秆隔层设置在15 cm对耕作层0~30 cm阻盐效果最好;不同秸秆埋设深度均可降低盐分积累。

水分调控降低盐分对夏玉米的影响

环渤海低平原冬小麦夏玉米一年两作种植系统中,冬小麦季微咸水灌溉造成土壤含盐量增加,影响下茬玉米正常出苗。通过水分调控消减根层土壤盐分是有效可行的途径,并利于冬小麦夏玉米一年两作的微咸水安全利用。该研究通过盆栽与田间试验相结合的方法,研究玉米出苗对土壤水盐阈值的响应以及玉米播后灌水对出苗、生长、根层水盐和产量的影响。盆栽试验结果表明:1)玉米在低土壤盐分含量(全盐含量0.8g·kg–1)下,60%田间持水量即可达到正常出苗;2)在高土壤盐分含量(全盐含量3.5 g·kg–1)下,出苗时间延长,出苗率降低;3)土壤盐分对出苗的影响,随着土壤含水量降低而越趋严重。因此在较高的盐分条件下,维持出苗期间一定土壤含水量,更利于缓解土壤盐分对玉米出苗的影响。大田试验中灌溉水盐分梯度为淡水(对照)、3g·L–1、4 g·L–1和5 g·L–1。田间试验结果表明:1)随着灌溉水盐分浓度增加冬小麦收获时0~20 cm土壤盐分含量明显增加;2)淡水、3 g·L–1、4 g·L–1和5 g·L–1灌溉冬小麦,收获期0~20 cm土壤盐分含量分别为1.0 g·kg–1、1.3g·kg–1、1.6 g·kg–1、2.0 g·kg–1;3)夏玉米播种后立即灌溉一次75 mm淡水,玉米出苗期耕层土壤含水量维持在田间持水量的70%以上,土壤含盐量下降到1.0 g·kg–1左右,夏玉米生长进程和产量不受影响。2年(2015年和2016年)淡水、3 g·L–1、4 g·L–1和5 g·L–1微咸水拔节期灌溉冬小麦,下茬夏玉米产量分别为9 510.4 kg·hm–2、9 913.6 kg·hm–2、9 910.6 kg·hm–2、9 986.0 kg·hm–2和9 621.8 kg·hm–2、9 455.3 kg·hm–2、9 460.2 kg·hm–2、9 221.4kg·hm–2,产量差异不显著。考虑该地区降水的时间分布,与玉米生长同期的充足夏季降水的淋洗作用,微咸水灌溉小麦的积盐可得到很好淋洗。因此,该地区在冬小麦生长季实施不超过5 g·L–1微咸水灌溉,利用冬小麦夏玉米关键生育期水分调控,可消减微咸水灌溉土壤盐分积累对玉米出苗影响,结合夏玉米出苗水管理和雨季淋盐,实现周年稳产和水盐平衡,根层土壤不积盐。