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微咸水膜下滴灌研究综述
【摘要】干旱半干旱地区农业持久发展的一个重要的限制因素是灌溉用水短缺,而微咸水膜下滴灌技术是目前最有发展潜力的农业咸水微咸水灌溉利用技术。本文总结概括了微咸水膜下滴灌对土壤水盐动态变化、作物生理生态及产量的影响,从多角度、不同方面认识微咸水膜下滴灌存在问题,为微咸水膜下滴灌的实施提供一些参考。
【关键词】微咸水;膜下滴灌;土壤水盐;作物产量
我国旱作农业以灌溉为主,需要大量的地表或者地下淡水,而面临水资源短缺的情况下,在西北干旱半干旱地下淡水超采区,地下咸水和微咸水(矿化度2~5g/L)分布广泛,而未有效开发利用[1-2]。诸多国内外研究证明,合理科学地开发利用微咸水灌溉,有利于缓解淡水资源短缺、抗旱增产、有利于淡水存储、地下水资源更新和生态环境建设与保护[3-5]。在干旱半干旱地区,已将覆膜灌溉、滴灌和微咸水灌溉有机地结合在一起形成一种具有生命力的节水灌溉方式。较其他灌溉方式微咸水膜下滴灌具有一定优势。滴灌能够精密控制作物所需水分,降低土壤水分在深层的渗透损失,还可使地下水水位下降;而覆膜能够减少土壤蒸发量调节土壤温度,改善作物品质和提高作物产量。然而,微咸水灌溉不当会破坏土壤水盐平衡,导致土壤盐碱化。近年来,安全高效、科学合理地利用微咸水灌溉成为专家学者关注的热点问题。因此,进行微咸水膜下滴灌条件下土壤水盐分布特征以及作物生长、生理生态和作物产量方面的研究,对于干旱半干旱区农业和土壤环境的可持续发展具有重要的科学意义和实际应用价值。本文系统分析和总结了微咸水膜下滴灌条件下土壤水盐分布特征、作物生理生态及产量等的影响,为深入开展微咸水膜下滴灌技术理论和实践提供指导和帮助。

1 微咸水膜下滴灌土壤盐分动态
膜下滴灌技术研究起源于20世纪70年代。多年来,国内专家学者在干旱区开展了大量微咸水膜下滴灌室内外试验,取得了诸多研究成果。杨树青[6]等认为,不同作物的灌溉水矿化度临界值不同。淋洗灌溉定额, 小麦灌溉水矿化度在5g/L、玉米4g/L、葵花7g/L时盐分在 40~100cm土层明显增加。柴付军[7]等研究了微咸水不同灌水频率对膜下滴灌土壤水盐分布的影响,认为高频灌溉可以显著抑制土壤返盐。王相平[8]等以10a的模拟结果认为采用 ,不会引起 0~100cm土层土壤次生盐渍化。吴军虎[9],结果表明,375mm灌溉水量处理滴头下方0~20cm土壤含盐量均有减小,对棉花根区土壤盐分淋洗效果最好。李金刚
[10]等研究表明,-20kpa和-30kpa微咸水膜下滴灌灌水下限适中,能较充分地淋洗膜内表层土壤盐分,不会导致微咸水中的盐分滞留累积。
虽然在微咸水膜下滴灌的研究国内学者取得了一定进展,但由于土壤水盐运动受到土壤剖面的物理、化学和生物特征的时空变化、作物根系以及人为管理的影响,膜下滴灌土壤水盐动态在比较单一的土壤环境中也相当复杂。田间土壤水盐运移及贮存范围、位置以及湿润体形状是设计灌溉制度的重要参数。而在生产实践中,往往忽视了决定土壤湿润体体积的土壤理化性质、滴头流量、间距以及灌水频率和土壤初始含水量这些重要因素的基础数据,且常根据室内扰动土的模拟试验进行大田试验设计,并指导灌溉,过量计算湿润体体积导