滴灌條件下不同壟規(guī)格對土壤水鹽分布及番茄產(chǎn)量的影響

陸陽 韓小龍 王樂

摘要?[目的]研究滴灌條件下不同壟規(guī)格對土壤水鹽分布及番茄產(chǎn)量的影響。 [方法]針對寧夏銀北灌區(qū)水資源短缺和土壤鹽漬化的資源環(huán)境問題，以滴灌番茄為對象，研究不同壟規(guī)格對土壤水鹽分布及作物生長量、產(chǎn)量的影響。[結(jié)果]0～20 ?cm土層含水量變化較大，1 m深度土層平均含水量規(guī)律為壟上大于壟溝、高壟上大于低壟上、高壟溝小于低壟溝;土壤全鹽量隨土層深度增加而降低，0～20 cm土層全鹽量最高，集中強降水后1 m深度土層平均全鹽量規(guī)律為壟上大于壟溝，作物生育期1 m深度土層平均全鹽量規(guī)律為壟溝大于壟上、高壟上小于低壟上、高壟溝大于低壟溝;高壟處理的產(chǎn)量顯著高于低壟處理，增產(chǎn)2.37%。[結(jié)論] 該研究對鹽堿地治理與農(nóng)業(yè)指導(dǎo)具有重要意義。

關(guān)鍵詞?滴灌;壟作;水鹽分布;產(chǎn)量

中圖分類號?S275.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號?0517-6611（2018）33-0108-03

原生鹽漬地的開發(fā)利用與次生鹽漬化的防治是土地資源可持續(xù)利用的重要內(nèi)容[1]。針對寧夏銀北灌區(qū)水資源短缺和土壤鹽漬化兩大資源環(huán)境問題，將滴灌技術(shù)與壟作覆膜種植模式相結(jié)合，以實現(xiàn)節(jié)水和鹽堿地利用的目標(biāo)。起壟能提高地溫、增加土壤透氣性、促進(jìn)蔬菜根系生長，滴灌具有降低棚內(nèi)空氣濕度、減少病蟲害發(fā)生、地溫降幅較小、節(jié)水、節(jié)能、增產(chǎn)、省工、省肥等優(yōu)點，高壟為根系生長提供了與周圍土壤相對隔絕的環(huán)境[2]。筆者在賀蘭縣鹽漬化區(qū)域建立典型示范區(qū)，研究土壤水鹽運移規(guī)律以及壟的規(guī)格對作物生長量和產(chǎn)量的影響，對鹽堿地治理與農(nóng)業(yè)指導(dǎo)具有重要意義[3]。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況

項目區(qū)位于立崗鎮(zhèn)蘭星村五隊（106°45′E，38°66′N，1 105 m），第四排水溝以西，立暖公路以北。試驗為大田壟作膜下滴灌番茄，示范區(qū)面積33.33 hm2。地處溫帶干旱地帶，蒸發(fā)強烈，干旱少雨，近5年的年平均氣溫8.2 ℃，年平均降水量190 mm，年平均蒸發(fā)量1 740 mm。土壤質(zhì)地多為均勻的中壤土，0～40 cm土層的田間持水量為22%～25%，表層土壤鹽分為1.1～2.1 g/kg，屬輕、中度鹽漬化耕地。地下水埋深常年變化在1.2～3.0 m，水位較高;地下水礦化度在0.7～1.5 g/L，水質(zhì)偏微咸水。2017年種植前0～40 cm土層土壤養(yǎng)分含量：有機質(zhì)10.53 g/kg，全氮0.732 g/kg，速效磷9.5 mg/kg，速效鉀60.82 mg/kg。

1.2?試驗設(shè)計

項目區(qū)種植番茄（品種美盾），灌水方式為滴灌，滴頭流量2.2 L/h，起壟覆膜種植。大田番茄生育期為5月1日—9月6日，全生育期灌水19次，合計灌水量4.85 m3/hm2，灌水周期為5～8 d。壟上分2列定植，行距45 cm，株距（滴頭間距）35 cm，土壤取樣點為壟上2行滴灌帶的中間位置處。根據(jù)種植作物的根系分布深度，結(jié)合滴灌淋洗鹽分的深度，按照壟的規(guī)格布設(shè)2個試驗處理。A處理（高壟）：壟高25 cm，壟底寬110 cm，壟頂寬60 cm，溝寬30 cm;B處理（低壟）：壟高15 cm，壟底寬110 cm，壟頂寬65 cm，溝寬30 cm。每個小區(qū)面積均為7.84 m2，種植30株，重復(fù)2次。2個處理的灌水量、施肥量均相同。

1.3?測定項目與方法

1.3.1?土壤含水量和全鹽量。

選取固定監(jiān)測點，用取土鉆取垂直剖面土樣，取樣時間為作物種植前、灌水前后、收獲后，取樣深度1 m，20 cm土層各取1次共5層。土壤含水量用烘干法測定，全鹽量用重量法測定[4]。

1.3.2?產(chǎn)量。在番茄盛果采摘期對試驗小區(qū)作物產(chǎn)量進(jìn)行測定，單果重采取平均稱重，平均產(chǎn)量根據(jù)小區(qū)測產(chǎn)并結(jié)合項目區(qū)產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果獲得。

2?結(jié)果與分析

2.1?土壤含水量變化規(guī)律

由圖1可知，在番茄不同生長時期，A處理和B處理壟上的土壤含水量呈相同的規(guī)律，0～20 cm土層比20 cm以下土層的含水量變化較大。壟上0～20 cm土層，番茄生育期內(nèi)的土壤含水量較穩(wěn)定，變化幅度較小，為作物提供充足水分的同時，避免了因土壤水分變化幅度大而造成土壤表層鹽分處于脫鹽和積鹽循環(huán)之中[5]。作物生育期，含水量A>B;集中強降水后，含水量B>A;9月6日灌溉結(jié)束，經(jīng)歷了秋季的較長時間非灌溉后，含水量B>A。

壟上20～40 cm土層，作物生育期，含水量A>B;經(jīng)過較長時間非灌溉后，含水量B>A。表明在滴灌條件下，20～40 cm土層A處理較B處理具有更好的保水性。番茄生育期內(nèi)最低土壤含水量始終在80%田間持水量（即19%）以上，土壤含水量保持穩(wěn)定，適宜番茄生長。壟上40～100 cm土層，作物生育期含水量變化幅度較小。

1 m深度土層均值壟上>壟溝;壟上處，含水量A>B;壟溝處，含水量B>A。作物生育期，5月10日灌水后和6月8日集中強降水后，壟上土壤含水量分別出現(xiàn)了2個峰值，表明灌溉和集中強降水對土壤水分的補給作用明顯;灌水5 d后，在7月22日，壟上土壤含水量分別出現(xiàn)1個谷值，表明在強烈蒸發(fā)作用下，壟膜滴灌種植保持了較高和較穩(wěn)定的土壤水分。灌溉結(jié)束后20 d，9月25日，壟上和壟溝處的土壤含水量均出現(xiàn)較大幅度下降，土壤開始了積鹽的過程。

2.2?土壤全鹽量變化規(guī)律

由圖2可知，在番茄不同生長時期，A處理和B處理壟上的土壤全鹽量呈相同的規(guī)律，即表層土壤全鹽量最高，全鹽量隨土層深度增加逐漸降低。

作物生育期，壟上0～40 cm土層全鹽量整體呈下降趨勢，表明利用覆膜滴灌起壟種植對表層土壤有一定的脫鹽效果;全鹽量表現(xiàn)為B>A，表明在作物生育期，A處理相比B處理更好地抑制了土壤鹽分升高。

壟上土壤全鹽量0～40 cm土層明顯大于40 cm以下土層，主要是因為番茄生長要求土壤濕度不宜過高，屬于低頻灌溉，因此在夏秋季強烈蒸發(fā)作用下，缺少水分的向下淋洗，土壤鹽分會向表層攏聚[6]。灌溉水質(zhì)偏微咸水，利用微咸水滴灌鹽土，土壤表層鹽分含量增加并基本穩(wěn)定于一定數(shù)值[7]。0～40 cm土層是作物根系主要分布層，也是淋洗鹽分和改良的目標(biāo)層[8]。試驗區(qū)番茄生育期內(nèi)耕作層鹽分控制在1.5 g/kg以下，番茄的正常生長和產(chǎn)量得以保障。

作物生育期，40～60 cm土層在上層灌溉水分淋洗和下層地下水位上升水分蒸發(fā)的共同作用下，全鹽量緩慢升高;灌溉結(jié)束后，受到單一蒸發(fā)作用的影響，水分向上運移的同時也帶走了一定的鹽分，40～60 cm土層全鹽量下降，逐漸形成脫鹽區(qū)[9]。

1 m深度土層均值，集中強降水后，土壤中的鹽分得到充分淋洗，壟溝處相比壟上處鹽分淋洗效果更明顯[10]，全鹽量壟上>壟溝;干旱無有效降雨時，土壤全鹽量表現(xiàn)為緩慢上升趨勢，全鹽量壟溝>壟上;壟上處，全鹽量B>A;壟溝處，全鹽量A>B。

2.3?番茄生長量和產(chǎn)量的變化

2.3.1?株高和株莖。由圖3可知，番茄生育期內(nèi)，2個處理的株高差距不大;坐果期株莖的差距較大，差距最大達(dá)2.7 mm;采摘末期，A處理株高172.5 cm，較B處理高5.5 cm，株莖19.2 mm，較B處理粗0.8 mm。A處理比B處理的長勢更好。

由表1可知，株高A處理顯著大于B處理。株莖，在苗期和盛果采摘期，二者無顯著差異;在開花期和坐果期，A處理顯著大于B處理。

2.2.2?單果重和產(chǎn)量。

由表2可知，單果重二者無顯著差異;A處理的產(chǎn)量顯著大于B處理的產(chǎn)量，增產(chǎn)2.37%。

3?結(jié)論

（1）0～20 cm土層土壤含水量變化較大;作物生育期，0～40 cm土層高壟上大于低壟上;集中強降水后，0～20 cm土層高壟上小于低壟上;1 m深度土層土壤平均含水量，壟上高于壟溝，高壟上大于低壟上，高壟溝小于低壟溝。

（2）0～20 cm土層土壤全鹽量最高，全鹽量隨土層深度增加而逐漸降低。集中強降水后，1 m深度土層土壤平均全鹽量，壟上高于壟溝。作物生育期，0～40 cm土層，高壟上小于低壟上;1 m深度土層土壤平均全鹽量，壟溝高于壟上，高壟上小于低壟上，高壟溝大于低壟溝。

（3）株高：高壟處理顯著大于低壟。株莖：在苗期和盛果采摘期，2個處理無顯著差異;在開花期和坐果期，高壟處理顯著大于低壟。單果重：2個處理無顯著差異。產(chǎn)量：高壟處理的產(chǎn)量顯著大于低壟處理，增產(chǎn)2.37%。

參考文獻(xiàn)

[1] 王全九，王文焰，汪志榮，等.鹽堿地膜下滴灌技術(shù)參數(shù)的確定[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2001，17（2）： 47-50.

[2] 杜正香，卜崇興，張艷苓，等.高壟覆膜滴灌栽培技術(shù)研究概述[J].長江蔬菜，2011（22）：1-4.

[3] 崔婷婷，楊建國，李王成.高壟滴灌條件下鹽堿地土壤鹽分再分布研究[J].節(jié)水灌溉，2017（9）：65-70.

[4] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2008：187.

[5] 劉雪芹，范興科，馬甜.滴灌條件下砂壤土水分運動規(guī)律研究[J]. 灌溉排水學(xué)報，2006，25（3）：56-59.

[6] 顧峰雪，張遠(yuǎn)東，潘曉玲，等.水鹽動態(tài)與土地利用變化相互作用的分析[J].地理學(xué)報，2003，58（6）：845-853.

[7] 劉春卿，楊勁松，吳玉喜，等.覆膜滴灌條件下土壤水鹽運移規(guī)律[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，27（1）：94-97.

[8] 劉梅先，楊勁松，李曉明，等.滴灌模式對棉花根系分布和水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2012，29（S1）：98-105.

[9] 張驁，王振華，王久龍，等.蒸發(fā)條件下地下水對土壤水鹽分布的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2015，33（6）：229-233.

[10] 竇超銀，康躍虎，萬書勤.地下水淺埋區(qū)重度鹽堿地覆膜咸水滴灌水鹽動態(tài)試驗研究[J].土壤學(xué)報，2011，48（3）：524-531.