北疆滴灌小麦土壤水热盐动态效应

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滴灌技术是一种局部湿润土壤,有效利用灌溉水的节水技术。广泛应用于棉花,蔬菜等经济作物种植,其节水增产效果显著。随着我国对粮食生产需求的增加,新疆地区将滴灌技术推广应用于密植作物(小麦)种植,实现了粮食增产。本文在调研了当地滴灌小麦种植技术的基础上,以“新春6号”为供试品种,采用“一管五行”种植模式,进行了盐碱土滴灌春小麦土壤水热盐动态效应试验研究,取得了以下主要研究成果。(1)合理的灌溉定额能提高土壤水分分布均匀性,405mm灌溉定额处理灌后土壤水分时空分布差异性较小,灌后1d土壤水分分布均匀系数为93.82%,比315mm、360mm、450mm分别高6.2%、5.0%、1.3%;随时间变化幅度比315mm、450mm低14.74%、6.98%。灌溉定额的增加使整个土体空间土壤含水量增加,450mm土壤含水量较315mm、360mm、405mm分别高9.6%、7.1%、5.1%。(2)灌后土壤剖面盐分分布具有明显的盐锋,随灌溉定额的增加盐锋下移,远离滴灌毛管扩散;随时间推移盐锋向上迁移,靠近滴灌毛管收缩,灌后6d土壤剖面内盐锋不明显,距离滴灌毛管远端(15-30cm)含盐量较高,返盐明显。(3)全生育期0-40cm土层土壤水盐随时间变化幅度较大,但受灌水量影响各灌溉处理间差别不明显;40-80cm土层土壤水盐随时间变幅度较小,受灌水量影响各灌溉处理间差别较大;80-100cm土层土壤水盐随时间变化较小,且受灌水量影响各灌溉处理间差别较小。全生育期土壤盐分呈先降后升的变化趋势。生育期末距滴灌毛管近端浅层脱盐深层积盐,距滴灌毛管远端积盐;灌水后土壤上层脱盐下层积盐,距滴灌毛管越近脱盐明显,随灌溉定额的增加脱盐率增大,积盐率减小,脱盐深度增加。4种灌溉定额平均脱盐深度依次为40cm,43cm,47cm,50cm。(4)脱(积)盐率与灌溉定额相关关系表明,在距管0cm处,0-40cm土壤脱盐率受灌溉定额的影响较小,灌溉定额的增加脱盐率增加不明显;距管30cm处0-40cm土壤脱盐率受灌溉定额的影响较大,灌溉定额的增加脱盐明显,40-80cm、80-100cm深度随灌溉定额的增加脱盐率增加,积盐率减小。(5)整个小麦生长季土壤温度随气温的上升呈线性上升趋势,在出苗20d至50d生长阶段内,土壤温度变化趋势出现一个低谷,之后土壤温度呈线性趋势上升。随灌溉定额的增加土壤温度上升趋势变得平缓,且灌溉定额的增加显著降低浅层(5cm、10cm)土壤温度。(6)灌溉定额显著影响滴灌小麦生长发育及产量。株高、蒸腾速率与灌溉定额显著正相关,随灌溉定额的增加株高、蒸腾速率增大。灌溉定额的增加利于滴灌小麦生长指标与生理指标的发育,使得植株叶面积、生物量的累积、光合速率、气孔导度增加和胞间CO2浓度降低,但过量的灌水对其贡献下降。不同灌溉定额处理间产量显著差异,405mm产量最高(7631.19kg·hm-2),其次是450mm(7007.07kg·hm-2)、360mm(5391.98kg·hm-2)、315mm(4712.52kg·hm-2),千粒重差异是滴灌小麦产量差异形成的主要原因;水分生产效率405mm(1.88kg·m-3)显著高于其他灌溉定额处理,其他处理间差异不显著。(7)距滴灌毛管水平距离不同行小麦长势具有明显差异,近行株高比远行株高分别高17.13%(315mm)、7.78%(360mm)、6.85%(405mm)、4.76%(450mm),灌溉定额的增加对近行与中远行小麦生长的影响不大,但显著促进远行小麦的生长。
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