咸水滴灌棉田土壤水、鹽和硝態(tài)氮分布與淋洗

朱龍輝，馬麗娟，劉小玉，張書(shū)捷，譚斌，侯森，侯振安

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)系，石河子832003）

咸水滴灌棉田土壤水、鹽和硝態(tài)氮分布與淋洗

朱龍輝，馬麗娟，劉小玉，張書(shū)捷，譚斌，侯森，侯振安

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)系，石河子832003）

通過(guò)田間試驗(yàn)，研究了膜下滴灌條件下不同灌溉水鹽度和灌水量對(duì)棉田土壤水、鹽和硝態(tài)氮分布與淋洗的影響。結(jié)果表明：隨著灌溉水鹽度增加，0～1m土壤鹽度和含水量顯著增加；提高灌水量可顯著增加土壤含水量，促進(jìn)表層鹽分的淋洗，導(dǎo)致下層土壤鹽分增加，但0～1m土壤平均鹽度增加不明顯。隨著灌溉水鹽度和灌水量的增加，0～1m土壤鹽分淋洗量顯著增加。低灌水量下，中等鹽度灌溉水處理土壤水分和硝態(tài)氮的滲漏淋洗量與淡水灌溉處理差異不大；但高灌水量下，中等鹽度和高鹽度處理土壤水分和硝態(tài)氮的滲漏淋洗量均顯著高于淡水灌溉處理。因此，應(yīng)用咸水滴灌時(shí)灌溉水鹽度和灌溉量均不宜過(guò)大。適宜的灌溉水鹽度和灌水量有利于控制土壤鹽分積累，減少水分和硝態(tài)氮的滲漏淋洗損失。

咸水；滴灌；鹽分；硝態(tài)氮；分布；淋洗

由于城市和工業(yè)用水的增加，干旱半干旱地區(qū)灌溉水資源日益緊缺［1］。在淡水資源不足和增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的雙重壓力下，干旱半干旱地區(qū)應(yīng)用咸水微咸水進(jìn)行農(nóng)田灌溉已經(jīng)成為必然［2］。世界上許多缺水國(guó)家和地區(qū)已大量使用咸水微咸水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。

國(guó)內(nèi)外在微咸水滴灌對(duì)土壤質(zhì)量和作物生長(zhǎng)與產(chǎn)量影響方面開(kāi)展了大量研究［3－6］。一定鹽分含量的微咸水可以用作農(nóng)業(yè)灌溉水源，不會(huì)對(duì)土壤性質(zhì)和作物產(chǎn)量造成太大影響，但需要選擇合適耐鹽作物，配套完善的農(nóng)田排灌系統(tǒng)以及采用合理的灌溉方式［7］。蔣靜等［8］研究表明，相同灌水礦化度下非充分灌溉土壤含鹽量都較充分灌溉低，充分灌溉的灌水定額大，灌水帶入的鹽分多，同時(shí)也促進(jìn)了土壤表層累積鹽分向深層的淋洗。Dalvi等［9］指出，充分灌溉條件下高鹽處理土壤含水量比田間持水量高2%～6%，低鹽處理含水量比田間持水量低或者相等；由于鹽分的存在，中鹽和高鹽處理土壤滲透勢(shì)降低，根系吸水困難，土壤水分消耗減少，導(dǎo)致更多的水分留在土壤中。滴灌棉田土壤鹽分的空間分布主要受蒸發(fā)和濕潤(rùn)區(qū)范圍的影響，而增加灌水量有助于土壤脫鹽［10－11］。此外，土壤鹽分和養(yǎng)分之間還存在復(fù)雜的交互關(guān)系，灌溉水礦化度的升高在一定程度上會(huì)影響土壤中水、鹽和養(yǎng)分的分布，對(duì)植物水分和養(yǎng)發(fā)吸收產(chǎn)生影響，因此，使用高礦化度微咸水持續(xù)灌溉的主要問(wèn)題是鹽分在土層中累積過(guò)量，進(jìn)而對(duì)作物正常的水分和養(yǎng)分吸收產(chǎn)生影響［12］。增加灌水量可起到一定的洗鹽效果，但過(guò)量灌溉又會(huì)導(dǎo)致水分和養(yǎng)分的滲漏淋洗損失，污染地下水。

本研究旨在探討咸水滴灌對(duì)棉田土壤水、鹽和硝態(tài)氮分布的影響，闡明不同灌溉水鹽度和灌溉量下滴灌棉田土壤水、鹽和硝態(tài)氮的淋洗效應(yīng)，為干旱區(qū)咸水微咸水資源的合理開(kāi)發(fā)和水分養(yǎng)分資源高效利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009年在新疆石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)站進(jìn)行，土壤基礎(chǔ)理化性狀見(jiàn)表1。供試作物為棉花（新陸早33號(hào)）。

表1 土壤基礎(chǔ)理化性狀Tab.1Physical and chemical characteristics of the studied soil

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)中設(shè)灌溉水鹽度和灌水量2個(gè)因素，灌溉水鹽度（以電導(dǎo)率表示，ECi）設(shè)置3個(gè)水平：0.35（淡水）、4.61和8.04mS／cm（分別以SF、SM 和SH 表示）；2個(gè)灌水量：405和540mm（分別以 WL和WH表示），其中405mm為當(dāng)?shù)匾话戕r(nóng)田的推薦灌溉定額（設(shè)計(jì)中的灌水量不包括出苗水30mm）。灌溉水的鹽度處理采用向淡水中加入等量的NaCl和CaCl2配制而成。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，6個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，共18個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積54m2。

棉花采用覆膜栽培，一膜四行，株行配置30cm＋60cm＋30cm，株距10cm，播種密度22.2×104株／hm2。灌溉方式為膜下滴灌，一膜二管，滴灌帶間距90 cm，滴頭間距40cm。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)中均預(yù)先埋入1個(gè)直徑40cm，高100cm的土柱，每個(gè)土柱恰好是1個(gè)滴頭的灌溉控制區(qū)域，由1個(gè)滴頭固定供水。土柱底部接出流管，用于收集土壤滲漏液，監(jiān)測(cè)各試驗(yàn)小區(qū)土壤水分、鹽分和硝態(tài)氮的滲漏淋洗情況。

棉花播種采用“干播濕出”，即播種后滴水出苗，各處理均滴淡水，灌水量為30mm。2009年5月2日播種，5月3日滴水，9月25日（播種后150d）完成第1次采收。氮肥用量（N）為360kg／hm2，全部作追肥，分6次施用，分別在播種后50、65、80、88、96和110d隨水滴施。磷肥用量（P2O5）為105kg／hm2，鉀肥用量（K2O）為60kg／hm2，全部做基肥，在播種時(shí)1次性施入。全生育期灌水8次，其它管理措施參照當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1 .3 測(cè)定指標(biāo)與方法

在每次灌水之前及收獲后（播種后150d），采集0～100cm（0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm）土樣，測(cè)定土壤含水量、水溶性鹽分含量（總鹽量以及土水比1∶5浸出液電導(dǎo)率（EC1∶5））和 NO3－N含量。每次灌溉結(jié)束后，收集各試驗(yàn)小區(qū)的土壤滲漏液，測(cè)定水分滲漏量及滲漏水中的鹽分和NO3－N含量。土壤含水量采用烘干法測(cè)定，水溶性鹽分總量采用蒸干－殘?jiān)y(cè)定，電導(dǎo)率使用電導(dǎo)率儀（DDS－308A型，上海雷磁儀器廠產(chǎn)）測(cè)定，NO3－N含量采用全自動(dòng)間斷化學(xué)分析儀（Smartchem 140）測(cè)定。

2 結(jié)果

2.1 土壤含水量的動(dòng)態(tài)分布

在棉花生長(zhǎng)期間及收獲后，對(duì)不同處理土壤0～100cm土層的含水量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1顯示：低灌水量（WL）條件下，3種灌溉水處理不同深度土層含水量在棉花生長(zhǎng)前期（播種后80d前）差異較?。浑S著灌溉的持續(xù)進(jìn)行，土壤含水量的差異逐漸增大，尤其是上層土壤（0～40cm）含水量差異顯著。至棉花收獲后（播種后150d），不同深度土壤含水量均表現(xiàn)為：SH＞SM＞SF。高灌水量（WH）條件下，不同鹽度處理各深度土層土壤含水量差異相對(duì)較小，表層土壤（0～20cm）含水量差異最大。不同鹽度處理0～20cm土壤含水量表現(xiàn)為SH＞SM＞SF；20～60cm土壤含水量表現(xiàn)為SH、SM＞SF；60～100cm土壤含水量差異不明顯。

圖1 不同灌溉水鹽度和灌水量處理0～100cm土壤含水量的動(dòng)態(tài)分布圖Fig.1Dynamics of soil water content in 0～100cm depth under different water salinity and irrigation amount treatments

不同處理土壤0～1m儲(chǔ)水量變化情況見(jiàn)圖2。

給予WT與TLR4-/-小鼠大劑量LPS刺激后，血清相關(guān)炎癥因子水平ELISA檢測(cè)結(jié)果顯示：分別與各自對(duì)照組（NS組）比較，WT LPS組與TLR4-/-LPS組小鼠血清中IL-1α、IL-1β、TNF-α以及IL-18均明顯增加（P＜0.05）。與WT LPS組相比，TLR4-/-LPS組小鼠血清中IL-1α水平無(wú)明顯差異，但I(xiàn)L-1β、TNF-α和IL-18水平明顯低于WT LPS組（P＜0.05，圖5）。表明TLR4-/-主要影響IL-1β、TNF-α及IL-18的水平，對(duì)IL-1α水平影響較小。

由圖2可見(jiàn)：在灌溉開(kāi)始前（播種后50d）不同處理間土壤0～1m儲(chǔ)水量無(wú)明顯差異（P＞0.05）。灌溉開(kāi)始后，土壤儲(chǔ)水量的變化受灌溉水鹽度和灌水量影響顯著（P＜0.05）。高灌水量處理（WH）的土壤0～1m儲(chǔ)水量明顯高于低灌水量處理（WL）。低灌水量條件下，土壤儲(chǔ)水量隨灌溉水鹽度的增加而顯著增加，且隨著灌溉的持續(xù)進(jìn)行，不同鹽度處理間土壤儲(chǔ)水量差異逐漸加大；至收獲期（播種后150 d），高鹽度處理（SH）土壤儲(chǔ)水量中鹽度（SM）和淡水（SF）處理分別高27.12%和89.71%。高灌水量條件下，不同鹽度處理土壤儲(chǔ)水量在棉花生長(zhǎng)前期（播種后80d前）差異不大；花鈴期（播種后90d）以后，咸水灌溉處理（SM、SH）土壤儲(chǔ)水量顯著高于淡水灌溉處理（SF）；至收獲后（播種后150d），高鹽度（SH）和中鹽度（SM）處理土壤儲(chǔ)水量較淡水（SF）處理分別高54.80%和28.14%。

圖2 不同灌溉水鹽度和灌水量處理土壤0～1m儲(chǔ)水量的動(dòng)態(tài)變化Fig.2Dynamics of soil water storage in 0～1mdepth under different water salinity and irrigation amount treatments

2.2 土壤鹽度的動(dòng)態(tài)分布

不同灌溉水鹽度和灌水量處理0～100cm土壤鹽度（EC1∶5）的動(dòng)態(tài)變化見(jiàn)圖3。

由圖3可見(jiàn)：

1）不同深度土層土壤鹽分的變化受灌溉水鹽度和灌水量影響明顯，尤其是灌溉水鹽度。淡水灌溉處理（SF）的土壤鹽度較低，且不同深度土層及0～100cm平均鹽度在棉花整個(gè)生育期和收獲后均變化不大。兩個(gè)咸水灌溉處理（SM、SH），表層0～40 cm土壤鹽度（EC1∶5）對(duì)咸水灌溉的響應(yīng)最明顯，隨灌溉水鹽度的增加和灌溉的進(jìn)行，土壤鹽度持續(xù)增加；其次是40～60cm；60～100cm的響應(yīng)相對(duì)較慢，特別是80～10cm。低灌水量條件下（WL），咸水灌溉處理（SM、SH）80～10cm土壤鹽度在灌水6次后才開(kāi)始迅速增加；高灌水量條件下（WH），相應(yīng)處理80～10cm土壤鹽度在灌水4次后迅速增加。

2）從不同處理土壤0～100cm平均鹽度（EC1∶5）的變化來(lái)看，隨灌水鹽度增加和灌溉的進(jìn)行，土壤平均鹽度持續(xù)增加；灌溉結(jié)束后，土壤鹽度開(kāi)始下降。棉花收獲后（播種后150d），低灌水量條件下（WL），中鹽度（SM）和高鹽度（SH）處理土壤0～100cm平均鹽度（EC1∶5）分別是淡水灌溉處理（SF）的2.54倍和3.57倍；高灌量下（WH），SM 和SH處理土壤0～100cm平均鹽度（EC1∶5）分別為SF處理的2.96倍和3.91倍。

圖3 不同灌溉水鹽度和灌水量處理土壤鹽度（電導(dǎo)率，EC1∶5）的動(dòng)態(tài)變化Fig.3Dynamics of soil salinity（EC1∶5）under different water salinity and irrigation amount treatments

2.3 土壤硝態(tài)氮的動(dòng)態(tài)分布

不同深度土層土壤硝態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)變化見(jiàn)圖4。

由圖4可知：土壤硝態(tài)氮的含量受灌水和施肥的影響明顯。低灌水量條件下（WL），表層0～20 cm土壤硝態(tài)氮含量的波動(dòng)最大（變異系數(shù)CV＝42.84%），其次是80～100cm（CV＝35.49%），20～80cm土壤硝態(tài)氮含量波動(dòng)較小（CV＝26.83%～29.34%）。高灌水量條件下（WH），同樣是表層0～20cm土壤硝態(tài)氮含量的波動(dòng)最大（變異系數(shù)CV＝40.71%），其次是60～100cm（CV＝36.52%），20～60cm土壤硝態(tài)氮含量波動(dòng)較?。–V＝29.31%）。從不同鹽度處理土壤硝態(tài)氮含量的變化來(lái)看，淡水處理（SF）土壤硝態(tài)氮的波動(dòng)大于中鹽（SM）和高鹽處理（SH）。

圖4 不同灌溉水鹽度和灌水量處理土壤硝態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)分布Fig.4Dynamics of nitrate concentration in soil under different water salinity and irrigation amount treatments

圖5 不同灌溉水鹽度和灌水量處理土壤0～1m硝態(tài)氮總量的動(dòng)態(tài)變化Fig.5Dynamics of nitrate content in 0～1msoil depth under different water salinity and irrigation amount treatments

由圖5可見(jiàn)：低水處理（WL）0～1m土壤硝態(tài)氮總量明顯高于高水處理（WH）。3個(gè)灌溉水鹽度下（SF、SM和SH），WL處理的土壤硝態(tài)氮總量平均比 WH 處理分別高出了33.43%、20.21%和15.24%。從0～1m土壤硝態(tài)氮總量的動(dòng)態(tài)變化來(lái)看，低水條件下（WL），不同鹽度處理土壤硝態(tài)氮總量在播種后96d前差異不大；播種后103d后，高鹽處理（SH）的土壤硝態(tài)氮總量顯著高于中鹽（SM）和淡水處理（SF）；至收獲后（播種后150d），SH處理的土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅糠謩e比SM和SF處理高33.27%和49.01%。高水條件下，不同鹽度處理土壤硝態(tài)氮總量在播種后80d就出現(xiàn)了顯著差異，SH處理顯著高于SM和SF處理；播種后103d后，SH和SM處理差異不大，均顯著高于SF處理；至收獲后（播種后150d），3個(gè)鹽度處理的土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅坎町愶@著，表現(xiàn)為SH＞SM＞SF。

2.4 土壤水、鹽和硝態(tài)氮的滲漏淋洗

2.4.1 土壤水分滲漏量

試驗(yàn)期間，在每次灌水后收集各處理小區(qū)土柱滲漏出1m土體的出流液，計(jì)算其水分滲漏淋洗總量及其占灌溉水總量的比例（圖6）?？偟膩?lái)說(shuō)，水分的滲漏淋洗總量隨著灌溉水鹽度和灌水量的增加而增加（圖6a）。高灌水量處理（WH）水分滲漏淋洗量較低灌水量（WL）處理增加88.0%。低水條件下（WL），高鹽度處理（SH）的水分滲漏淋洗量顯著高于淡水處理（SF），但二者與中鹽度處理（SM）均差異不顯著（P＞0.05）。高水條件下（WH），不同灌溉水鹽度處理之間差異顯著（P＜0.05）；SH處理的水分滲漏淋洗量分別較SM和SF處理增加95.7%和22.4%。不同處理對(duì)灌溉水淋洗比例的影響與水分滲漏淋洗量相似（圖6b），不同鹽度處理灌溉水淋洗比例在低水條件下（WL）的趨勢(shì)表現(xiàn)為：SH＞SM、SF；高水條件下表現(xiàn)為：SH＞SM＞SF。不同鹽度處理間的差異隨灌水量的增加而加劇。本試驗(yàn)中，不同處理灌溉水淋洗比例的范圍為2.01～4.87%。

圖6 不同灌溉水鹽度和灌水量處理0～1m土壤水分滲漏淋洗量及淋洗比例Fig.6Soil water drainage and leaching fraction of irrigation from 0～1mdepth under different water salinity and irrigation amount treatments

2.4.2 土壤鹽分淋洗量

各處理淋洗出1m土體的鹽分總量及其占灌溉水帶入鹽分的比例見(jiàn)圖7。淡水灌溉處理（SF）鹽分淋洗量較小，且不同灌水量下差異不大（圖7a）。2個(gè)咸水灌溉處理（SM、SH）鹽分淋洗量隨灌溉水鹽度和灌水量的增加而顯著增加（P＜0.05）。高水條件下（WH），SM和SH處理的鹽分淋洗量比低水條件下（WL）的相應(yīng)處理分別高出了61.3%和75.0%。高鹽度處理（SH）的鹽分淋洗量分別是低鹽度處理（SM）的1.90倍和2.07倍。不同處理的鹽分淋洗比例為6.39%～22.47%，總體表現(xiàn)為灌溉水鹽度和灌水量越大鹽分淋洗比例越高（圖7b）。低水條件下（WL），SM和SH處理鹽分淋洗比例顯著高于SF處理，但是前二者差異不顯著（P＞0.05）。高水條件下（WH），3個(gè)鹽度處理間差異顯著（P＜0.05），SH 最高，其次是SM，SF最低。

圖7 不同灌溉水鹽度和灌水量處理0～1m土壤鹽分淋洗量及淋洗比例Fig.7Salt leaching amount and leaching fraction of salt from 0～1msoil depth under different water salinity and irrigation amount treatments

2.4.3 硝態(tài)氮淋洗損失量

不同處理的硝態(tài)氮淋洗損失量見(jiàn)圖8。硝態(tài)氮的淋洗總量隨灌水量增加而顯著增加（P＜0.05），3個(gè)鹽度處理（SF、SM、SH）在高灌水量下（WH）的硝態(tài)氮淋洗量較低灌水量（WL）的相應(yīng)處理分別增加了1.36倍、2.32倍和1.65倍。低水條件下（WL），SM與SF處理的硝態(tài)氮淋洗損失量差異不大，均顯著低于SH處理。高水條件下（WH），SM和SH處理均顯著高于SF處理，硝態(tài)氮淋洗損失量分別是SF處理的1.52倍和3.92倍。

圖8 不同灌溉水鹽度和灌水量處理0～1m土壤硝態(tài)氮淋洗損失量ig.8NO3－N leaching loss from 0～1msoil depth under different water salinity and irrigation amount treatments

3 討論

咸水灌溉一方面提供作物生長(zhǎng)所需要的水分，另一方面也給土壤帶入了大量鹽分，造成潛在鹽漬化的危險(xiǎn)。微咸水灌溉導(dǎo)致土壤中鹽分的積累程度與灌水礦化度和灌水量有關(guān)，隨灌水量的增加和灌水礦化度的升高進(jìn)入土壤的鹽分會(huì)明顯增加［13］。喬玉輝等［14］研究表明，咸水灌溉后表層0～20cm和20～40cm土壤鹽分增加較多，但60cm以下的土壤鹽分變化較小。郭會(huì)榮等研究了多年連續(xù)微咸水灌溉的土壤鹽分變化趨勢(shì)，表明1994～1997年1 m深度土壤總含鹽量波動(dòng)范圍較小，總體的變化趨勢(shì)不大，僅在干旱的1997－1998年有略微上升的趨勢(shì)［15］。使用微咸水進(jìn)行灌溉時(shí)，控制鹽分累積的一個(gè)重要因素是灌水量的合理調(diào)控，為使土壤上層鹽分得到充分淋洗，只有控制好灌水量，當(dāng)灌水量達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)使上層土壤鹽分得到充分淋洗。所以利用咸水灌溉的灌溉量不能過(guò)低，否則會(huì)使一部分鹽分停留在表層土壤，不能向深層土壤進(jìn)行運(yùn)移，從而影響作物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育［16］。

本研究的結(jié)果表明咸水滴灌條件下，隨著灌溉水鹽度的增加和灌溉的進(jìn)行，土壤鹽分不斷增加，尤其是表層土壤鹽分積累顯著。灌溉水鹽度越高，0～1m土壤各深度土層和平均鹽度增加越明顯；提高灌水量（由405mm提高到540mm）會(huì)促進(jìn)表層鹽分的淋洗，導(dǎo)致下層土壤鹽分增加，但0～1m土壤平均鹽度增加不明顯。因此，提高灌溉定額一方面會(huì)增加帶入的鹽分，同時(shí)也促進(jìn)了鹽分的淋洗，0～1 m土壤的鹽分淋洗量隨著灌溉水鹽度和灌水量的增加而顯著增加，這與前人的相關(guān)研究結(jié)果［10－11］相似。

一般認(rèn)為，當(dāng)土壤中鹽分的積累量可以危害作物正常的生長(zhǎng)時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行洗鹽，而制定適宜的鹽分淋洗需水量是關(guān)鍵。目前淋洗需水量的計(jì)算多采用Rhoades提出的傳統(tǒng)淋洗需水量計(jì)算模型，該模型中淋洗需水量主要取決于灌溉水質(zhì)和作物的耐鹽度［17］。近年來(lái)，有學(xué)者提出傳統(tǒng)的淋洗需水量計(jì)算是基于穩(wěn)態(tài)模型提出，往往過(guò)高的估算了保持作物產(chǎn)量的實(shí)際淋洗需水量，從而會(huì)造成水資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)計(jì)算方法中未考慮由于土壤鹽分增加導(dǎo)致的農(nóng)田蒸散量降低，使得灌水量計(jì)算結(jié)果偏高［18］。本研究的結(jié)果表明：土壤0～1m儲(chǔ)水量和水分滲漏淋洗量均隨灌溉水鹽度的增加而顯著增加，低灌水量條件下（405mm），4.61和8.04mS／cm灌溉水處理棉花收獲期0～1m土壤儲(chǔ)水量較淡水（0.35mS／cm）處理分別高28.14%和54.80%，水分滲漏量高30.54%和68.63%；高灌水量條件下（540mm）土壤儲(chǔ)水量高28.14%和54.80%，水分滲漏量高59.91%和95.70%。這說(shuō)明咸水灌溉后，由于土壤鹽分的積累會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田蒸散量降低。

淋洗需水量過(guò)大一方面會(huì)造成農(nóng)田排水增加，浪費(fèi)水資源；同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致土壤中可溶性養(yǎng)分的淋洗損失（如硝酸鹽），增加面源污染風(fēng)險(xiǎn)。灌溉是影響硝酸鹽淋失的重要因素之一，過(guò)量灌溉會(huì)直接導(dǎo)致土 體 NO3－N 淋 洗 損 失 量 的 增 加［19］。Barton等［20］研究表明灌溉對(duì)草坪地硝酸鹽淋洗的影響遠(yuǎn)甚于施肥，灌水量由蒸散量的70%增加到140%，氮素淋洗量提高了4倍。此外，咸水灌溉條件下由于鹽分抑制植物對(duì)氮素的吸收利用也會(huì)加大硝酸鹽的淋洗風(fēng)險(xiǎn)［21］。本研究的結(jié)果表明：高灌水量處理（540mm）的0～1m土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅匡@著低于低灌水量處理（405mm）；同一灌水量下，灌溉水鹽度越高土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅吭酱?。同時(shí)，0～1m土壤硝態(tài)氮的淋洗總量也隨著灌水量和灌溉水鹽度增加而顯著增加。

綜合以上分析，咸水滴灌條件下，高鹽度的咸水灌溉會(huì)導(dǎo)致根區(qū)土壤鹽分積累，同時(shí)水分和硝態(tài)氮的殘留與滲漏淋洗損失均會(huì)顯著增加；提高灌水量有助于促進(jìn)根區(qū)土壤鹽分的淋洗，增加鹽分淋洗比例，可以在一定程度上抑制土壤鹽分的積累，但同時(shí)也會(huì)加劇硝態(tài)氮和水分的滲漏淋洗損失。因此，應(yīng)用咸水滴灌時(shí)灌溉水鹽度和灌溉量均不宜過(guò)大。本研究中低灌水量（405mm）中等鹽度灌溉水（4.61 mS／cm）處理0～1m土壤水分和硝態(tài)氮的滲漏淋洗損失量較淡水灌溉處理（0.35mS／cm）均無(wú)明顯增加。Bowman等［21］研究指出咸水灌溉條件下，只要淋洗量足以防止根區(qū)鹽分達(dá)到危害作物的水平，適宜鹽度的咸水灌溉不會(huì)造成硝酸鹽淋洗量增加，導(dǎo)致地下水污染。因此，咸水滴灌條件下采用適宜的灌溉水鹽度和淋洗需水量是控制土壤鹽分積累，減少水分和硝態(tài)氮滲漏淋洗損失的重要保障。由于咸水灌溉下灌溉－作物－淋洗間存在著復(fù)雜的相互作用關(guān)系，水、鹽和氮交互作用對(duì)作物的影響及其在根區(qū)的積累和淋洗效應(yīng)還有待于進(jìn)一步深入研究。

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Leaching and Distributions of Soil Water，Salt and Nitrate in Cotton Field under Drip Irrigation with Saline Water

ZHU Longhui，MA Lijuan，LIU Xiaoyu，ZHANG Shujie，TAN Bin，HOU Sen，HOU Zhenan
（Department of Resources and Environmental Science，Shihezi University，Shihezi 832003，China）

The effect of irrigation water salinity and irrigation amount on leaching and distributions of water，salt，and nitrate in soil were evaluated with a field experiment under drip irrigation conditions in 2009.Results show that soil salinity and water content in 1－m depth were increased significantly with the increase in irrigation water salinity.When irrigation amount was increased，salt leaching were promoted from the top soil to deep soil，but the average salinity in 1－m soil were not increased significantly.Salt leaching from 1msoil was increased significantly with irrigation water salinity and irrigation amount increased.Under low irrigation amount，there were no significant differences between moderately saline water and fresh water treatments for water and nitrate leaching；but the leaching of water and nitrate in moderately and saline water treatments were significantly higher than those in fresh water treatment under high irrigation amount conditions.Therefore，irrigation water salinity level and irrigation amount should not excessive when saline water is used for drip irrigation.The optional irrigation water salinity level and irrigation amount are benefit to control salt accumulation and to minimize water and nitrate leaching loss.

saline water；drip irrigation；salt；nitrate；distribution；leaching

S275.6

A

1007－7383（2011）06－0661－09

2011－08－29

國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目（2009CB825101），國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目（101075929）

朱龍輝（1988－），男，本科生，研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)水土資源利用；e－mail：zlhyx1201＠163.com。

侯振安（1972－），男，教授，從事農(nóng)業(yè)資源高效利用研究；e－mail：hzatyl＠163.com。