膜下滴灌條件下不同質(zhì)地土壤鹽分年際變化淺析

周海龍，王玲麗，鄭宇軒

(山東省魯北地質(zhì)工程勘察院，山東 德州253072)

土壤的鹽分狀況是作物生長(zhǎng)的重要因素，膜下滴灌技術(shù)改變了土壤鹽分的分布，達(dá)到了節(jié)水、保墑、抑鹽、增產(chǎn)的效果［1－2］，但由于不同質(zhì)地土壤顆粒的比表面積和表面吸附力不同，以及顆粒不同排列所引起的孔隙大小和連續(xù)性不同均會(huì)影響到鹽分的運(yùn)移，膜下滴灌條件下鹽分運(yùn)移比較復(fù)雜性［3－6］，目前對(duì)不同質(zhì)地土壤鹽分的變化仍缺乏清晰的認(rèn)識(shí)。

新疆是我國(guó)最大的商品棉生產(chǎn)基地，其植棉的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較高［7］，目前有大面積的鹽堿地尚未被開發(fā)利用且有粘土、壤土、沙土等不同質(zhì)地土壤，研究膜下滴灌條件下不同質(zhì)地土壤鹽分運(yùn)移規(guī)律將為鹽堿地的改良及制定合理的灌溉制度有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選在新疆農(nóng)八師，該區(qū)域土壤質(zhì)地70%為沙土和壤土、30%為粘土，土壤鹽分分布沿瑪納斯河一線較重，另以鎮(zhèn)區(qū)或連隊(duì)為中心向四周逐慚增加，水位埋深在1.8～3.6 m。近十年來由于膜下滴灌技術(shù)的推廣應(yīng)用，各種作物的灌溉方式以滴灌為主，為研究不同質(zhì)地土壤鹽分變化，從2008年開始，分別在121團(tuán)、145團(tuán)、148團(tuán)、149團(tuán)選粘土、壤土、沙土的條田各一塊，進(jìn)行長(zhǎng)期土壤鹽分測(cè)定。

1.2 試驗(yàn)處理方法

各試驗(yàn)地塊應(yīng)用相同的管理模式，采用膜下滴灌技術(shù)種植棉花，每年取兩次土樣:播前(4月上中旬)采混合樣，秋后(9月上中旬)采集膜中和膜外兩個(gè)點(diǎn)，采樣層次均為0～30 cm、30～60 cm、60～100 cm，采樣范圍在1m2內(nèi)，測(cè)定總鹽含量。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 播種前與收后鹽分比較

每年4月份，試驗(yàn)區(qū)處于凍融期末，氣溫回升，地表積雪和凍土融化，補(bǔ)給地下水，鹽隨水移，淺層土壤鹽分較小;9月份，氣溫較高，蒸發(fā)強(qiáng)烈，鹽分主要集中于淺層，鹽分較大。以148團(tuán)和149團(tuán)進(jìn)行分析，見圖1，不同質(zhì)地在年內(nèi)兩次取樣中基本上為4月鹽分小于9月鹽分，年際有減小趨勢(shì)。(其中2008_4表示2008年4月取樣，2008_9表示2008年9月取樣)

圖1 播種前與收后鹽分變化圖

2.2 不同質(zhì)地各層土壤鹽分變化

每年在播種前與收后各取一次樣，播種前取樣時(shí)無地膜覆蓋，受到外界因素影響較大，而收后(9月)采集膜中和膜外兩個(gè)點(diǎn)，膜中與膜外相比，受到外界因素影響相對(duì)較小，為了研究膜下滴灌條件下不同質(zhì)地土壤鹽分變化規(guī)律，盡量減少其他因素的干擾，選擇每年9月份膜中數(shù)據(jù)分析各層土壤鹽分的變化。

2.2.1 上層土壤鹽分變化

0～30 cm鹽分變化見圖2，三種質(zhì)地土壤鹽分均在減少，沙土和粘土下降明顯，壤土中145團(tuán)、148團(tuán)鹽分存在波動(dòng)，但整體上也有所下降，說明膜下滴灌對(duì)不同質(zhì)地土壤上層均有“驅(qū)鹽”的作用。

2.2.2 中層土壤鹽分變化

30～60 cm鹽分變化圖如圖3，該層為鹽分的積鹽區(qū)，是上層因滴灌鹽分下行和下層因蒸發(fā)鹽分上行的聚集區(qū)，三種質(zhì)地土壤鹽分年際變化不大，但有波動(dòng)，沙土的波動(dòng)性＞壤土＞粘土，整體上較穩(wěn)定。

2.2.3 下層土壤鹽分變化

60～100 cm鹽分變化圖如圖4，粘土和壤土鹽分存在一定的波動(dòng)性，整體增加，但增加幅度較小，而沙土鹽分處于下降趨勢(shì)。

圖2 不同土質(zhì)0～30 cm鹽分變化圖

圖3 不同土質(zhì)30～60 cm鹽分變化圖

圖4 不同土質(zhì)60～100 cm鹽分變化圖

圖5 (a)粘土鹽分變化

2.3 總鹽分變化規(guī)律

各團(tuán)試驗(yàn)地塊在五年內(nèi)的總鹽分變化見圖5(a)，5(b)，5(c)，對(duì)于粘土、壤土，由于顆粒小，比表面積大，吸附能力較強(qiáng)，但同樣受到滴灌灌水的淋漓，五年鹽分存在波動(dòng)，與初始鹽分比較，鹽分略有減小，但不很明顯，而對(duì)于沙土，顆粒較大，比表面積小，吸附能力較弱，受到滴灌灌水的淋漓，鹽分存在明顯的減小趨勢(shì)。

圖5 (b)壤土鹽分變化

圖5 (c)沙土鹽分變化

3 結(jié)語(yǔ)

由于受到外界因素影響，膜下滴灌條件下不同質(zhì)地播種前鹽分低于收后鹽分;上層(0～30 cm)沙土和粘土鹽分降低明顯，而壤土下降不明顯;中層(30～60 cm)三種質(zhì)地土壤的鹽分年際變化不大;下層(60～100 cm)粘土和壤土鹽分存在一定的波動(dòng)性，整體增加，但增加幅度較小，而沙土鹽分處于下降趨勢(shì);五年內(nèi)粘土和壤土總鹽分略有減小，而沙土鹽分減小較明顯，這可能由于粘土、壤土顆粒小，比表面積大，吸附能力較強(qiáng)，沙土顆粒較大，比表面積小，吸附能力較弱引起的。

［1］劉磊.干旱區(qū)棉花膜下滴灌水鹽運(yùn)移規(guī)律及數(shù)值模擬研究［D］.烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué).2011:1－11.

［2］單魚洋.干旱區(qū)膜下滴灌水鹽運(yùn)移規(guī)律模擬及預(yù)測(cè)研究［D］.北京:中國(guó)科學(xué)院研究生院.2012:1－7.

［3］Bar－ Yosef，B.，Sheikholslami，M.R.Distribution of water and ions in soils irrigated and fertilized from a trickle source［J］.Soil Sci.Soc.Am.J.1976，40(4):575 － 582.

［4］呂殿青，王全九，王文焰.滴灌條件下土壤水鹽運(yùn)移特性的研究現(xiàn)狀［J］.水科學(xué)進(jìn)展.2001，(12):107－112.

［5］馬東豪，王全九，來劍斌.膜下滴灌條件下灌水水質(zhì)和流量對(duì)土壤鹽分分布影響的田間試驗(yàn)研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào).2005，21(3):42－46.

［6］王全九，王文焰，呂殿青等.膜下滴灌鹽堿地水鹽運(yùn)移特征研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào).2000，16(4):54 －57.

［7］陳波浪，盛建東，蔣平安，等.不同質(zhì)地棉田土壤對(duì)磷吸附與解吸研究［J］.土壤通報(bào).2010，41(2):303－306.