膜下滴灌對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響探析

尚天文

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

國內(nèi)外已有大量的研究發(fā)現(xiàn)，膜下滴灌對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育十分有利，有著明顯的增產(chǎn)效應(yīng)[1-3]。目前，膜下滴灌技術(shù)已在甜椒[4]、棉花[5]、菘藍(lán)[6]等作物上有著大量的研究并且得到實(shí)踐應(yīng)用，且充分驗(yàn)證了地膜覆蓋與滴灌技術(shù)相結(jié)合的膜下滴灌技術(shù)具有保墑增溫、節(jié)水調(diào)質(zhì)以及增產(chǎn)的效應(yīng)。膜下滴灌隔離了土壤與大氣之間的水分循環(huán)與轉(zhuǎn)化，減少了土壤蒸發(fā)，使得土壤水分在膜下以液—汽—液的形式循環(huán)與轉(zhuǎn)化，從而為玉米的根系的生長(zhǎng)發(fā)育提供有效的水分與溫度，與無覆膜灌溉方式相比，能夠有效防止土壤散失與蒸發(fā)，從而達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的效果。候慧穎等[7]研究發(fā)現(xiàn)，采用膜下滴灌方式玉米產(chǎn)量比大水漫灌無覆膜產(chǎn)量提高30%～70%，甚至在一些地區(qū)能達(dá)到成倍增加。這與張斌等[8]對(duì)膜下滴灌油葵的研究結(jié)論相一致，膜下滴灌油葵較漫灌不覆膜增產(chǎn)。張永宏等[9]研究表明，膜下滴灌能提高肥料利用率達(dá)50%～60%，且通過不同灌水方式相比較，產(chǎn)量總體趨勢(shì)由高到低為膜下滴灌、無膜漫灌、無膜滴灌。研究表明：在600 mm 灌溉量下，與無覆膜溝灌相比，膜下滴灌、無覆膜滴灌、覆膜溝灌分別增產(chǎn)31%、22%、11%，且在900 mm 灌溉量下，各個(gè)措施與無覆膜溝灌相比增產(chǎn)20%、14%、7%。玉米在不同處理下，產(chǎn)量總體變化由高到低依次為膜下滴灌、無覆膜滴灌、覆膜溝灌、無覆膜溝灌。由此可見，膜下滴灌技術(shù)的增產(chǎn)效果十分顯著。由于河西走廊地區(qū)早春冷涼，氣候變化劇烈，且較干旱，大幅度推廣膜下滴灌技術(shù)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

1 土壤溫度

作物生長(zhǎng)發(fā)育都必須要有適宜的土壤溫度，大多數(shù)作物是喜溫作物，其正常生長(zhǎng)發(fā)育受土壤溫度影響作用較大，并且整個(gè)生育期都要有較為適宜的溫度，當(dāng)土壤溫度低于或高于一定值時(shí)，作物種子發(fā)芽緩慢或者停止發(fā)芽，研究表明：膜下滴灌具有增溫作用，這是因?yàn)榈啬じ采w防止土壤中的熱量進(jìn)入大氣，從而沒有土壤與大氣之間熱量轉(zhuǎn)化循環(huán)，土壤表層熱量來源于光照輻射，當(dāng)太陽能穿過地膜，通過熱量傳遞作用，地溫會(huì)有一定程度的上升，同時(shí)滴管道中的水流進(jìn)入土壤，水流增溫，由于地膜覆蓋，汽化熱損失較少，溫度降低速率緩慢。據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，膜下滴灌可使玉米的全生育期積溫上升150～200℃。綜上所述，膜下滴灌技術(shù)能夠維持土壤中適宜溫度，為作物根系生長(zhǎng)發(fā)育提供良好的土壤環(huán)境，從而有效提高作物產(chǎn)量。

2 土壤水分

玉米植株高大，葉子大且多，為維持整個(gè)植株的形態(tài)和正常生長(zhǎng)，整個(gè)生育期需水較多，干旱會(huì)嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。膜下滴灌技術(shù)在節(jié)約水資源的同時(shí)能夠給予植株正常生長(zhǎng)的適宜水分，覆膜作用阻隔了土壤與大氣兩個(gè)界面之間的水循環(huán)與轉(zhuǎn)化，使水分在膜下進(jìn)行液—汽—液的轉(zhuǎn)化，使得膜下表層土壤較為濕潤，為作物根系的生長(zhǎng)發(fā)育提供有利的微環(huán)境。與無覆膜溝灌相比，膜下滴灌可以防止土壤表層直接受雨水沖擊而發(fā)生板結(jié)，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用，少量降水被植株直接攔截，同時(shí)大量水分通過壟溝橫向滲入膜下土壤中，提高土壤含水量，最終被植株吸收利用。

3 土壤養(yǎng)分

膜下滴灌技術(shù)的保水保墑增溫作用為土壤微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)提供了良好的環(huán)境，能夠加速微生物新陳代謝及為維持生命活動(dòng)而合成自身物質(zhì)，加速有機(jī)物和養(yǎng)分的分解，提高土壤養(yǎng)分含量，在一定程度上還可以防護(hù)雨水對(duì)土壤表面沖擊和浸潤，從而防止土壤養(yǎng)分不受破壞。對(duì)于一些作物植株生長(zhǎng)旺盛，有較大根系，且對(duì)養(yǎng)分需求量高，如玉米、油葵等作物，土壤自身肥力可能不足以維持作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，造成作物早衰和倒伏，促使產(chǎn)量降低，因此需施加一定基肥，并適時(shí)定量進(jìn)行追肥，膜下滴灌技術(shù)可以很好地解決這一問題，在滴灌中設(shè)置施肥罐，使肥料通過水流進(jìn)入土壤根區(qū)，促進(jìn)植株正常生長(zhǎng)，這一操作簡(jiǎn)單、便捷、省力。

4 土壤含鹽量

與傳統(tǒng)灌溉方式相比，改變了農(nóng)田灌溉水的流動(dòng)路徑，在水浸潤土壤的同時(shí)，土壤中的鹽分開始擴(kuò)散，水流浸潤土壤四周的鹽分含量逐漸降低，形成有利于植株根系生長(zhǎng)的淡鹽區(qū)，對(duì)植株生長(zhǎng)有利。研究結(jié)果表明[10]：隨著灌水量的增多，土壤鹽分變化幅度較大，在土壤水分減少或植物蒸騰作用加強(qiáng)時(shí)，土壤鹽分含量上升，土壤表層有積鹽現(xiàn)象，中間土壤鹽分含量較少，深層土壤鹽分含量趨于穩(wěn)定狀態(tài)。在不同的灌水方式下，土壤鹽分含量的總體表現(xiàn)趨勢(shì)是天然降水＞滴灌＞漫灌，因滴灌具有保水脫鹽作用，可用于鹽漬化嚴(yán)重地區(qū)，降低土壤含鹽量；天然降水灌溉方式下的土壤大多未經(jīng)人工改造，植被稀疏，光照直射地表，土壤蒸發(fā)強(qiáng)烈，因此土壤鹽漬化嚴(yán)重；漫灌方式下灌水較多，壓鹽效果明顯，但用水浪費(fèi)嚴(yán)重，不利于河西綠洲地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。綜上所述，與其他灌溉方式相比，膜下滴灌對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育最為有利。此外，在作物膜下滴灌技術(shù)大量應(yīng)用發(fā)展過程中，為防止土壤次生鹽漬化發(fā)生，應(yīng)建立具有排鹽壓鹽作用的灌排系統(tǒng)。