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秸秆的无害化处理和综合利用是目前我国农业清洁生产中亟待解决的问题。秸秆覆盖是有效处理秸秆废弃物的耕作措施,对改良作物根区土壤生态环境,促进高产高效有重要作用。本研究旨在探究不同灌溉定额和膜下秸秆覆盖量组合下的设施秋冬茬黄瓜根区土壤性状、水气热分布特征、黄瓜生长特性及产量构成的变化,解析根区土壤水气热对膜下秸秆覆盖措施的响应机理,分析膜下秸秆覆盖技术的节水增产效应,确定宁夏日光温室秋冬茬黄瓜的最佳灌溉定额和秸秆覆盖量组合,为膜下秸秆覆盖技术的大面积推广,实现秸秆资源化利用提供理论依据。本研究通过设置4个膜下秸秆覆盖量水平T1（0.42kg/m2）、T2（0.83kg/m2）、T3（1.25kg/m2）、T4（1.67 kg/m2）,及CK（地表覆膜无秸秆覆盖）,进行土壤水分入渗特征的室内模拟研究;选择宁夏吴忠国家农业科技园区温室区为研究基地,秋冬茬黄瓜为研究对象,采用两因素随机区组设计,灌溉定额两水平（W1、W2）,膜下秸秆覆盖量四水平（S1、S2、S3、S4,同室内）进行大田试验,得出适量膜下秸秆覆盖对黄瓜根区土壤同时存在正效应和负效应,对黄瓜有一定节水增产效应,具体结论如下:（1）室内模拟膜下不同秸秆覆盖量对土壤水分入渗特征的影响研究表明,膜下秸秆覆盖的纵向和横向水分入渗的湿润锋运移均呈幂函数趋势。膜下秸秆覆盖量明显促进水分在土壤中横向运移。Philip和Kostiakov模型能够很好的拟合膜下秸秆覆盖条件下土壤水分累积入渗量与时间、与纵横方向湿润锋运移距离的关系,表现为R2均大于0.96,nRMSE均小于10%,IA均大于0.97。膜下秸秆覆盖有利土壤含水量的储存。土壤湿润体含水量在纵横方向均表现为T4＞T3＞T2＞T1＞CK。（2）灌溉定额和膜下秸秆覆盖量对设施黄瓜根区土壤性状的影响研究表明,膜下秸秆覆盖促进土壤pH的提高,增加量为0.2～0.41;降低土壤可溶性盐含量,降低量为0.86～1.29 g/kg;显著提高＞0.25 mm粒级土壤团聚体和水稳性团聚体的数量,提高了土壤水稳性,改善土壤团粒结构体,表现为膜下秸秆覆盖处理下的土壤团聚体和水稳性团聚体R2.5分别在84.52%～99.3%和40.77%～55.1%之间波动,较CK显著提高了 0.61%～16.57%和2.29%～13.08%。膜下秸秆覆盖提高了土壤有机质和土壤酶的含量,表现为两年膜下秸秆覆盖处理的有机质含量较CK分别显著增加了 10.75%～28.13%和14.69%～27.63%。土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蔗糖酶含量也均显著高于CK。（3）灌溉定额和膜下秸秆覆盖量对设施黄瓜根区土壤水气热分布特征的影响及水气热互作机理研究表明:膜下秸秆覆盖有助于0-25 cm 土层土温提升,增加灌水定额,对地温有抑制作用（W2＞W1）。土壤CO2浓度均随生育期延伸而下降,随膜下秸秆覆盖量增加而增加,且W1＞W2,各生育期最高处理均为W1S4,较最低处理CK分别提高了 1.18倍、76.96%、92.89%和53.66%。对于土壤含氧量来说,膜下秸秆覆盖量、灌溉定额、灌溉定额和膜下秸秆覆盖量互作均存在极显著抑制作用。全生育期0-40 cm 土壤蓄水量在65.77 mm～77.51 mm之间波动,在生育中后期表现为膜下秸秆覆盖促进蓄水量的积累,较CK提高了 0.62%～0.79%。各生育期土壤氧气含量随膜下秸秆覆盖量增加而降低,可用函数yO=a1+b1e-cx模拟;各生育期土壤蓄水量、土壤温度和CO2浓度均随膜下秸秆覆盖量增加而增加,其中土壤蓄水量全生育期均可用yw=a2+b2x函数模拟,CO2浓度可用y=a+bx函数模拟;土壤温度在初花期可用函数yT=A1+（A2-A1）/[1+10（logx0-x）p]模拟,结果盛期和结果末期均可用函数yT=a3+b3x模拟,以上函数R2在0.8218～0.9990之间,模拟效果良好。结合各生育期水气热与膜下秸秆覆盖量的函数式分析根区土壤水气热的互作机理,其中,蓄水量、温度和氧气含量之间的关系因生育期而异,表现为在一定范围内,初花期两年蓄水量均随温度上升、氧气含量降低而增加;结果盛期,2020年蓄水量随温度降低、氧气含量增加而增加,2021年蓄水量随温度和氧气含量的降低而增加;结果末期,两年蓄水量均随温度和氧气含量的降低而增加。蓄水量、温度和CO2浓度之间的关系在各生育期一致,表现为在一定范围内,初花期、结果盛期和结果末期,两年蓄水量均随温度的降低、CO2浓度的增加而增加。（4）灌溉定额和膜下秸秆覆盖量对设施黄瓜生长特性及产量构成的影响研究表明,各生育期作物耗水量高低排序为结果盛期＞初花期＞伸蔓期＞结果末期。膜下秸秆覆盖量的增加和灌水定额的降低,有利于作物耗水量的减少,表现为CK＞S1＞S2＞S3＞S4,且W1均高于W2。黄瓜的主要耗水阶段在初花期和结果盛期,两者耗水模数之和达75%以上。膜下秸秆覆盖下的耗水强度表现为W1＞W2,且均明显低于CK。作物系数呈现先增高后降低趋势,且W1＞W2。株高、茎粗、叶片数量和总干物质积累随定植时间变化可用Logistic方程精准模拟（nRMSE和D分别在1.98～19.84和0.94～1.00）。适量膜下秸秆覆盖有利植株干鲜物质积累,有利产量、灌溉水利用效率、水分利用效率和灌溉水补偿率的提高。产量最高处理为W1S3,分别高达74280.95 kg/hm2（2020 年）和 105237.78 kg/hm2（2021 年）,较 CK 分别显著提高了 68.69%和13.37%（P＜0.05）。采用TOPSIS模型和主成分分析法进行综合效益分析,处理W1S3均表现为最佳。因此,确定宁夏日光温室秋冬茬黄瓜最佳灌溉定额和膜下秸秆覆盖量组合为充分灌溉下,膜下秸秆覆盖量为1.25 kg/m2。