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微咸水合理利用是实现农业水土资源可持续利用的主要途径之一。本论文在借鉴国内外微咸水地面灌溉研究成果的基础上,采取了室内、田间试验与模型模拟相结合的方法,以河北省沧州市南皮县微咸水田间畦灌试验为例,研究了微咸水入渗特征、对土壤理化性质和作物生长的影响以及合理的田间灌溉制度等内容,取得如下结论:(1)在系统分析微咸水入渗特征基础上,对具有明确物理意义的入渗公式对描述微咸水入渗特征可行性进行了研究,结果显示Green-Ampt模型和一维代数模型均可较为准确地描述微咸水入渗过程,但与实测值的误差随着矿化度的升高逐渐增大,一维代数模型对于参数的精度要求比Green-Ampt模型更高。(2)在入渗水矿化度为3g/L条件下,微咸水的钠吸附比对土壤含盐量无明显影响,但钠吸附比高于8.18 (mmol/L)0.5时会导致Na+成为土壤溶液中的优势阳离子,可使部分交换性Ca2+、Mg2+被Na+所取代,最终结果会导致土壤在亚类分级上向碱化土壤发展。(3)通过3年的淡水灌溉试验显示,旱作处理从拔节后均处于土壤干旱状态,所以在灌区进行补充灌溉是必要的,冬小麦最佳耗水量是508.04mm,对应的最高产量为6904.15 kg/hm2;生育期降水量一般年和湿润年灌水量为210mm时含水率边际效用最大,偏旱年灌水量为270mm时有最大边际效用。(4)通过3年的微咸水地面混灌试验结果分析显示,无论从土壤水盐分布和作物产量来看,采用3g/L微咸水灌溉相对比较安全,4g/L以上的微咸水会造成土壤的碱化趋势;咸淡轮灌试验结果显示,对于河北冬小麦而言,生育期采用1(次)咸2(次)淡轮灌处理,最佳灌溉次序为淡(拔节水)淡(抽穗水)咸(灌浆水),采用2咸1淡轮灌处理的最优灌溉制度为咸(拔节水)淡(抽穗水)咸(灌浆水)。(5)微咸水胁迫灌溉导致土水势下降,土壤孔隙被空气充满,使养分扩散路径的曲折度增加,影响作物产量。随着缺水阶段的后移,土壤水分得到了高效利用,且水分胁迫对株高、叶面积指数和产量及构成因素有滞后效应,因此应尽量将胁迫阶段后置。(6)微咸水波涌灌在可以使水盐分布在畦首~畦尾方向上离散度更小,微咸水传统地面畦灌产量比波涌灌有显著降低;采用SRFR模型对灌水效率和均匀度进行分析,显示当田面坡度为0.15%、畦长为200~250m、入畦流量为3.0~4.0L/m.s、周期数为3、循环率为1/3、单次供水时间为30min时,进行波涌灌能达到最高的灌水质量。