【摘 要】
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目的:盐碱地改良的根本目的是将有害盐分离子淋洗至土地耕作层以下,并由此来降低盐碱对土壤的危害。大水漫灌是新疆盐碱地脱盐洗盐的经典改良方法之一,不过,由于新疆地区土壤特殊的质地构造以及常年的浅层耕地,导致农田耕作浅层下存在着一层犁底层,从而限制了土壤有害盐分分子的向下淋溶,导致棉田土壤脱盐的效果较差,返盐现象严重,使盐碱地土壤改良更加困难。方法:在2019年10月~2021年10月开展了粉垄耕作处理
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目的:盐碱地改良的根本目的是将有害盐分离子淋洗至土地耕作层以下,并由此来降低盐碱对土壤的危害。大水漫灌是新疆盐碱地脱盐洗盐的经典改良方法之一,不过,由于新疆地区土壤特殊的质地构造以及常年的浅层耕地,导致农田耕作浅层下存在着一层犁底层,从而限制了土壤有害盐分分子的向下淋溶,导致棉田土壤脱盐的效果较差,返盐现象严重,使盐碱地土壤改良更加困难。方法:在2019年10月~2021年10月开展了粉垄耕作处理下的棉田春灌试验,试验采用粉垄深度和灌水量双因素组合对试验田进行设计,试验选取粉垄深度分别为40cm,60cm,80cm,设为S1、S2、S3,3个水平。选取高春灌定额、中春灌定额和低春灌定额三个灌概水平,设为W1(2400m~3/hm~2)、W2(3000m~3/hm~2)、W3(3600m~3/hm~2),3个水平。结果:研究粉垄耕作和灌水量的双因素组合对棉田水、盐交互作用,以及对棉花生长等生理生长指标的影响,并提出了不同粉垄深度的土壤棉田理想春灌水量的生产模式。主要研究结果如下:(1)经过粉垄深松的土壤容重显著低于传统翻耕CK,土壤的土壤孔隙度、土壤团聚体、土壤蓄水量则显著高于传统翻耕CK,其中,粉垄深度越深的土壤物理性质变化最明显,土壤结构相对较好,通气和持水能力更佳。(2)春灌虽然不能改变土壤盐分总量,但可以通过粉垄深松技术使盐分向更深的土层迁移,从而重新分配土壤盐分,这样可以淋洗盐分至耕作层下80cm,提高水分利用效率,降低土壤含盐率。棉田土壤在粉垄深松措施下,使灌水下渗更加均匀,土壤盐分在水分运动下不断向深层迁移,并且随着粉垄耕作深度越深,灌水后向深层迁移的盐分就越多,上层盐分含量越低,深层盐分累积的越多,而传统耕作CK处理,由于水分入渗不均匀,从而导致土壤盐分随之迁移的不均匀。因此,从这个角度上来说粉垄深松模式的处理相对于传统耕作更为适宜。(3)灌后播种,由于春灌水持续向下入渗,土层0~80cm水分盐分迅速出现不同深度的饱和层。春灌淋洗后,越往深处土壤含水量、含盐量变化幅度越小,特别是粉垄处理过后的棉田土壤。棉花生育期间,粉垄深度以及春灌定额的增加都可导致土壤的土层深度含水量增加,含盐量的减少,使得棉田生育期始终保持一个较好的土壤含水量,粉垄耕作处理S1、S2、S3下的棉田各层含水量的提高较传统翻耕处理CK而言更为明显。在后期的滴灌灌水中,粉垄过的棉田土壤含水量一直处于比较有利于棉花生长的状态,尤其是粉垄耕作处理S2、S3。(4)各处理后棉花出苗率、产量与土壤粉垄深度及春灌定额显著相关(P<0.05),且对棉田的出苗率、产量有着积极地促进作用。相同春灌定额的条件下,不同粉垄深度处理下的S1、S2、S3棉田棉花平均出苗率为77.69%、83.45%、84.83%,较传统翻耕CK处理相比分别增加了37.29%、43.48%、45.05%。粉垄耕作处理(S1、S2、S3)的棉田在春灌淋洗后棉花平均产量为4450.24kg/hm~2、4976.97kg/hm~2、5106.12kg/hm~2,较传统翻耕CK处理下的产量相比,增加达40.44%、49.61%、52.03%,且随着粉垄深度的增加,棉田产量也在提高;春灌定额的增大也对棉田产量有促进作用,粉垄深度为S2时的棉田棉花出苗率最高(95.15%),且棉花产量最大(5680.03kg/hm~2)。不同的粉垄耕作深度对棉花生长的各项指标的影响程度,随春灌定额的增加而显著提高,且不同粉垄深度对棉花的各项指标同样具有促进作用。当春灌定额为W3时,粉垄深度S2、S3增长的效果最好。不同粉垄深度和春灌定额对棉花的伏前桃、伏桃和秋桃所占比例有较强的影响作用,各耕作处理下的春灌棉田棉花品质表现为S2W3的品质最好。当春灌定额达到W3时,S2W3经济效益达到最高值。因此,根据本文实验结果,综合考虑粉垄深度及春灌定额对棉田土壤物理性质、水盐分布、以及对棉花生长指标、产量和综合效益指标的影响,研究认为在粉垄耕作深度为S2(60cm)的条件下春灌定额为W3(3600m~3/hm~2)比较适宜图木舒克市当地的灌溉制度,既可淋洗盐分至耕层以下80cm处,也可有效提高当地经济效益和水资源高效利用。
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