不同粉壟深度和春灌灌水量對(duì)土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律影響研究

曹明海，劉洪光，王 剛，馮進(jìn)平，徐亦彬，雪 寶

（1.石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院，新疆石河子832000；2.現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子832000；3.新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子832000）

新疆地處西北干旱區(qū)，鹽堿耕地面積已達(dá)162 萬(wàn)hm2[1]，其中南疆的占比達(dá)到了49.6%[2]。自1996年將膜下滴灌技術(shù)應(yīng)用到新疆鹽堿地種植上，一定程度上緩解了新疆水資源不足的問(wèn)題[3]。但由于新疆長(zhǎng)期以來(lái)使用犁翻耕作措施，使得耕層的松土層多在15~20 cm之間[4]，造成土壤板結(jié)嚴(yán)重，形成犁底層，致當(dāng)?shù)赝寥利}堿化日益加重，降低土地生產(chǎn)效益[5]，因此土壤鹽堿化加重成為阻礙新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要因素[6]。

目前，南疆農(nóng)業(yè)上常用鹽漬化土壤的改良方式是讓土壤進(jìn)行傳統(tǒng)翻耕后再大水漫灌，來(lái)降低土壤含鹽量，使得土壤保持一定的濕度，為播種和保苗創(chuàng)造有利條件。郭路利[7]等研究指出，春灌灌水頻率間隔一天，每次春灌灌水定額分別為1 500、2 250、3 000 m3/hm2時(shí)抑制返鹽效果最為明顯。李文娟[8]等在研究不同春灌灌水量來(lái)改良鹽堿地水鹽分分布時(shí)指出，在排水條件相同的條件下，對(duì)于中鹽度棉田采用灌水量3 750 m3/hm2即可滿足棉田0~60 cm 深度范圍脫鹽穩(wěn)定。Chastain[9]等在研究不同頻率春季灌溉的處理時(shí)，得出多頻率春灌能有效改良中度鹽堿地，顯著提高土壤肥力。童文杰[10]等在研究傳統(tǒng)的旋耕（20 cm）、深耕（30 cm）、深松（30 cm）措施對(duì)土壤耕層結(jié)構(gòu)改良效果中發(fā)現(xiàn)，深耕和深松均有利于改善土壤容重、孔隙度、土壤水分等土壤物理性狀，提高土壤的通透性，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。這些措施對(duì)鹽堿地的改良都具有一定的效果，但是都不能高效的利用灌溉水、改善土壤結(jié)構(gòu)，不適用于長(zhǎng)久的鹽堿地改良。粉壟耕作技術(shù)是一項(xiàng)新型農(nóng)耕技術(shù)[11]，在廣西的鹽堿地改良利用上也已經(jīng)取得初步成效[12]，研究表明，該技術(shù)使得土壤粉碎成壟、孔隙度增加、容重降低，提高土壤水分含量，進(jìn)而改善土壤結(jié)構(gòu)[13]。

但由于南疆鹽堿地的特殊性，僅靠粉壟耕作與生育期內(nèi)灌溉理論上很難將土壤中的鹽分遷移到很深的地方[14]，而春灌剛好可以起到這方面的作用，為此，本研究針對(duì)重度鹽堿化土壤，通過(guò)對(duì)棉田非生育期設(shè)置不同粉壟深度和灌水量相結(jié)合的方式，比較了粉壟耕作和傳統(tǒng)拖拉機(jī)翻耕兩種方式對(duì)土壤物理性質(zhì)、含水量和含鹽量的影響，以明確粉壟耕作技術(shù)物理性改良鹽堿地的機(jī)理。本文以圖木舒克市棉田為試驗(yàn)研究對(duì)象，選取合適的粉壟深度和春灌灌水量，為南疆圖木舒克市棉田春灌提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

該實(shí)驗(yàn)區(qū)位于新疆兵團(tuán)第三師圖木舒克市51團(tuán)（北緯39°98′~40°01′；東經(jīng)79°03′~79°05′；海拔1 014.1~1 034.2 m）作為研究樣本地（圖1），實(shí)驗(yàn)取樣田緊鄰。試驗(yàn)區(qū)屬溫帶極干旱荒漠氣候，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，年平均氣溫11.6 ℃，最熱7月平均氣溫25~26.7 ℃，最冷1月平均氣溫-7.3~-6.6 ℃，最大凍土深度為78 cm。年平均無(wú)霜期225 d，年降水量38.3 mm，地表蒸發(fā)強(qiáng)烈，年蒸發(fā)量在2 000 mm 左右，相對(duì)濕度47%~60%。年大風(fēng)日數(shù)4.1~15.1 d，風(fēng)速1.3~2.4 m/s，最大風(fēng)速31 m/s。土壤為鹽漬化土壤，土壤質(zhì)地為砂壤土，土壤平均容重為1.38 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇在大田進(jìn)行，試驗(yàn)田總長(zhǎng)600 m，寬360 m，分成3 塊長(zhǎng)200 m，寬120 m 的區(qū)域，每塊區(qū)域設(shè)12 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)約為2 000 m3，且在試驗(yàn)區(qū)周圍設(shè)有保護(hù)帶，防止相互干擾。每塊實(shí)驗(yàn)田具體布設(shè)如圖1所示。

試驗(yàn)棉田于2019年11月13日用粉壟機(jī)進(jìn)行粉壟深松破障，以傳統(tǒng)翻耕方式CK(20 cm)作為對(duì)照組，CK對(duì)照組采用拖拉機(jī)帶旋耕機(jī)旋耕作業(yè)完成。在灌前取樣點(diǎn)周邊土樣后（土壤基本物理性質(zhì)如表1所示），2020年3月20日進(jìn)行定額灌溉（見(jiàn)表2）。灌溉水為地下水，礦化度約為0.67 g/L，通過(guò)水泵來(lái)抽取，用水表計(jì)算灌水量，灌溉水離子組成如表3所示。其他時(shí)間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，地下水埋深都在5 m以下（可以忽略地下水對(duì)土壤鹽分變化的影響）。每個(gè)小區(qū)春灌灌水1 次，分別在3塊試驗(yàn)田共36 個(gè)小區(qū)依次進(jìn)行灌水。灌后在2020年4月5日取土樣，通過(guò)土鉆在實(shí)驗(yàn)地較為平坦的地面進(jìn)行取土，取樣深度為160 cm，從土層表面開(kāi)始，10 cm 為一層。實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤采樣點(diǎn)位布設(shè)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)地的中心處，共36 個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)選取合適采樣點(diǎn)，重復(fù)2次采樣，實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果為采樣數(shù)據(jù)平均值。試驗(yàn)選取的粉壟深度分別為40、60、80 cm，設(shè)為S1、S2、S3，3個(gè)水平。試驗(yàn)選擇粉壟深松的耕作模式進(jìn)行棉田試驗(yàn)，采用粉壟深度和灌水量雙因素組合對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的灌水量依據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中的灌水量和文獻(xiàn)灌水量設(shè)計(jì)灌水水平為3 600 m3/hm2，考慮節(jié)水因素，以設(shè)計(jì)灌水水平來(lái)設(shè)置其他兩個(gè)灌水水平，即高灌水、中灌水和低灌水3 個(gè)灌概水平，設(shè)為W1（2 400 m3/hm2）、W2（3 000 m3/hm2），W3（3 600 m3/hm2），3個(gè)水平。

表2 不同粉壟深度棉田春灌灌水量處理Tab.2 Spring irrigation amount treatment of cotton field with different ridge depths

表3 灌溉水離子濃度Tab.3 Ion concentration in irrigation water

1.3 試驗(yàn)樣品測(cè)定

測(cè)定土壤容重時(shí)，采用環(huán)刀法；測(cè)定土壤的含水率時(shí)，采用烘干法；測(cè)定土壤飽和含水量時(shí)，將原狀土的環(huán)刀稱重，蓋上有粗濾紙的底蓋，將環(huán)刀放入水中，保持水面與環(huán)刀上口齊平，水分通過(guò)底蓋小孔和濾紙沿土壤孔隙上升。到達(dá)預(yù)定時(shí)間將環(huán)刀取出，用干布將環(huán)刀外部擦干，放到已知重量的器皿中，然后連同器皿一起稱重。稱畢，將環(huán)刀仍放回原處，使之繼續(xù)吸水飽和，再次稱重，如此操作，直到恒重為止。將土放入烘箱中烘干，測(cè)定其含水量，即得土壤飽和含水量。

測(cè)定脫鹽率時(shí)，將測(cè)得含水率后的烘干的土樣磨碎過(guò)篩后，稱取5 g 土，并加25 mL 蒸餾水配成溶液，震蕩后過(guò)濾到潔凈的玻璃瓶?jī)?nèi)。用DDS-307 電導(dǎo)儀來(lái)測(cè)量溶液電導(dǎo)率EC值。本文對(duì)春灌前、春灌后土壤脫鹽率P進(jìn)行分析比較脫鹽效果，土壤脫鹽率采用下式計(jì)算：

式中：Co為灌水前土壤電導(dǎo)率，mS/cm；Ce為灌水后土壤電導(dǎo)率，mS/cm。當(dāng)P＞0 時(shí)，表示土壤脫鹽；當(dāng)P＜0 時(shí)，表示土壤積鹽；當(dāng)P=0時(shí)，表示鹽分平衡。

1.4 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)Microsoft Excel 2007 和Origin 2019 等軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和制圖，用Spss 16.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉壟技術(shù)對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

2.1.1 粉壟深度對(duì)土壤容重的影響

由表4 可知，在0~80 cm 土層，粉壟耕作40 cm 的土壤容重較CK(20 cm)相比分別降低了10.9%、10.5%、20.7%、3.8%、1.4%、0、0.6%、-0.7%；粉壟耕作60 cm 土壤容重分別降低了9.7%、11.2%、19.4%、3.1%、4.2%、2.8%、0、-0.7%；粉壟耕作80 cm 土壤容重分別降低了10.3%、10.5%、18.8%、4.5%、3.5%、2.1%、4.8%、2.9%，各粉壟耕作在0~40 cm 土層，與傳統(tǒng)翻耕相比，土壤容重均有明顯下降。這是因?yàn)榉蹓鸥鞔蚱屏送寥?0~40 cm 的犁底層，所以粉壟耕作在其土層土壤容重均降低明顯。各處理總體起來(lái)看，容重減小效應(yīng)的大小順序?yàn)椋篠3＞S2＞S1＞CK。

表4 不同耕作處理的土壤容重 g/cm3Tab.4 Soil bulk density under different tillage treatments

2.1.2 粉壟深度對(duì)土壤飽和含水量的影響

由表5可見(jiàn)，粉壟耕作處理土壤的飽和含水量較傳統(tǒng)翻耕CK 相比，隨著粉壟深度的不斷加深，深層土壤的飽和含水量也隨之變大，粉壟耕作40 cm 的土壤飽和含水量較CK 相比分別提高了7.6%、6.1%、39.2%、31.6%、0.8%、-1.1%、-2.1%、0.9%；粉壟耕作60 cm 土壤飽和含水量分別提高了6.8%、5.2%、40.5%、36.1%、19.1%、5.3%、-0.6%、1.3%；粉壟耕作80 cm 土壤飽和含水量分別提高了6.2%、4.9%、35.4%、33.5%、17.0%、9.6%、5.8%、7.8%。土壤飽和含水量標(biāo)志著土壤的最大持水能力，飽和含水量愈大，越利于土壤的蓄水保水的能力。各處理的飽和含水量總體起來(lái)看，飽和含水量增大效應(yīng)的大小順序?yàn)椋篠3＞S2＞S1＞CK。

表5 不同耕作處理的土壤飽和含水量 %Tab.5 Soil saturated water content under different tillage treatments

2.1.3 粉壟深度對(duì)土壤總孔隙度的影響

由表6 可見(jiàn)，粉壟耕作40 cm 的土壤總孔隙度較CK 相比分別提高了4.3%、8.4%、20.5%、11.2%、4.5%、-5.1%、4.3%、-3.7%；粉壟耕作60 cm 土壤總孔隙度分別提高了5.7%、8.9%、19.7%、14.7%、32.2%、10.9%、4.6%、3.3%；粉壟耕作80 cm 土壤總孔隙度分別提高了5.4%、7.6%、19.1%、9.1%、29.8%、20.3%、33.4%、28.5%。傳統(tǒng)翻耕下的各層土壤總孔隙度的差異遠(yuǎn)不如粉壟耕作過(guò)的明顯。各處理的土壤總孔隙度的增加效應(yīng)順序仍然是：S3＞S2＞S1＞CK。

表6 不同耕作處理的土壤總孔隙度 %Tab.6 Total soil porosity under different tillage treatments

總體上看，經(jīng)過(guò)粉壟深松的土壤容重顯著低于傳統(tǒng)翻耕CK，土壤的飽和含水量、總孔隙度則顯著高于傳統(tǒng)翻耕CK，其中，粉壟深度越深的土壤物理性質(zhì)變化最明顯，土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)較好，通氣和持水能力更佳。

2.2 粉壟深度和灌水量對(duì)土壤水分分布影響

2.2.1 春灌灌水量對(duì)棉田土壤水分的影響

實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤灌后的水分含量平均值見(jiàn)圖2?？梢钥闯觯谙嗤蹓派疃鹊臈l件下不同春灌灌水定額W1（2 400 m3/hm2）、W2（3 000 m3/hm2）、W3（3 600 m3/hm2）對(duì)棉田土壤的影響。各處理的土壤含水率隨著春灌定額的不同均顯示不同程度的變化，粉壟處理的土壤與傳統(tǒng)翻耕CK 相比均表現(xiàn)為隨著灌水量的不斷變大，土壤的含水率漸漸變大，因此棉田土層含水率的變化與春灌灌水量關(guān)系密切。由圖2對(duì)比相同粉壟深度的土壤含水率可以發(fā)現(xiàn)，春灌明顯改善了灌后的土壤含水率的大小，灌水定額越大的粉壟處理，其土壤土層的含水率，特別是在0~80 cm 土層的含水率平均值提升幅度要高于傳統(tǒng)耕作CK 處理。在土層0~80 cm 內(nèi)，粉壟深度S1（40 cm）、S2（60 cm）、S3（80 cm）土壤含水率平均值在灌水W1（2 400 m3/hm2）下比傳統(tǒng)耕作CK高出為4.88%、15.61%、12.08%；在灌水W2 （3 000 m3/hm2） 下比傳統(tǒng)耕作CK 高出為7.22%、15.54%、12.72%；在灌水W3（3 600 m3/hm2）下比傳統(tǒng)耕作CK 高出為7.33%、18.49%、14.45%。由此可分析出在相同粉壟深度下，春灌灌水定額的增大可改善土壤土層的水分分布及含量大小。

圖2 不同春灌灌水量對(duì)棉田土壤水分的影響Fig.2 Effects of different spring irrigation amount on soil moisture in cotton field

2.2.2 粉壟處理深度對(duì)棉田土壤水分的影響

圖3 整體上可以看出，在相同灌水定額條件下的粉壟深度S1（40 cm）、S2（60 cm）、S3（80 cm）土壤含水率平均值較傳統(tǒng)翻耕CK 相比，均表現(xiàn)為明顯高于傳統(tǒng)翻耕處理，因此粉壟深松的耕作方式對(duì)春灌后的土壤含水率的大小具有明顯影響。主要表現(xiàn)在，當(dāng)灌水定額相同時(shí)，傳統(tǒng)翻耕方式CK 僅在0~20 cm 時(shí)的含水率接近于粉壟耕作處理，粉壟深松后土壤含水率整體上均隨春灌灌水定額的增大而升高，特別是20~100 cm 土層出現(xiàn)了含水率大幅提高的現(xiàn)象。當(dāng)灌水定額為2 400 m3/hm2處理[見(jiàn)圖3（a）]時(shí)，粉壟處理下的0~70 cm 土層含水率增幅明顯高于CK 處理；當(dāng)灌水定額增大到3 000 m3/hm2時(shí)[見(jiàn)圖3（b）]，土壤含水率的增加深度可達(dá)100 cm；隨著春灌灌水定額增大到3 600 m3/hm2[見(jiàn)圖3（c）]時(shí)，土壤含水率在圖中豎直y 軸上可以看出其受影響更為明顯，雖然土壤水分在田間蒸發(fā)和入滲的作用下消耗了一部分，但是粉壟深松處理過(guò)后的土壤較傳統(tǒng)耕作CK 而言，仍存儲(chǔ)了相當(dāng)多的水分，隨灌水量的增加，粉壟耕作方式對(duì)含水率的影響效果越來(lái)越明顯，且均高于傳統(tǒng)耕作，但是相同春灌定額處理下的S1、S2、S3 土壤含水率在10~40 cm 增幅效果不大。

圖3 不同粉壟深度處理對(duì)棉田土壤水分的影響Fig.3 Effect of different powder ridge depth treatment on soil moisture in cotton field

2.3 粉壟深度和灌水量對(duì)土壤鹽分分布影響

2.3.1 春灌灌水量對(duì)棉田土壤鹽分的影響

實(shí)驗(yàn)區(qū)各處理春灌后的土壤鹽分含量見(jiàn)圖4。圖4 顯示，春灌水量的不同對(duì)土壤鹽分分布也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，傳統(tǒng)耕作CK 的土壤含鹽量表現(xiàn)出上高下低的鹽分分布特征，而經(jīng)過(guò)定額春灌后，土壤土層的含鹽量發(fā)生顯著變化，所以春灌灌水量明顯改善了土壤鹽分的分布特征。當(dāng)粉壟深度在40 cm時(shí)，0~100 cm 的土層總體上表現(xiàn)出定額灌水量W3處理下的鹽分含量平均值要低于W1、W2 的土壤鹽分含量。當(dāng)粉壟深松在60 cm 時(shí)，土層豎直方向上鹽分在春灌后土層含鹽量差異較大。當(dāng)粉壟深松增加到80 cm 時(shí)，可以看到隨著春灌灌水量的不斷增大，淋洗鹽分的效果越好，土壤鹽分被水分運(yùn)移至土壤深處。不同灌水定額處理下，在0~80 cm 土層含鹽量增幅大小表現(xiàn)為CK＜S1＜S2＜S3，而在80~100 cm 土層含鹽量受灌水定額大小變化幅度不大。

圖4 不同春灌灌水量對(duì)棉田土壤鹽分的影響Fig.4 Effect of different spring irrigation amount on soil salt content in cotton field

2.3.2 粉壟深度對(duì)棉田土壤鹽分的影響

圖5表明，在相同春灌水定額的條件下，各耕作處理的土層含鹽量均有不同程度的下降，從土壤的剖面可以看出，各土層含鹽量變化與粉壟處理的深度大小關(guān)系十分密切。當(dāng)春灌灌水定額較小時(shí)[見(jiàn)圖5（a）]，各處理的上層土壤含鹽量減少明顯，深層土壤的含鹽量幾乎不受灌水量的影響，粉壟耕作與傳統(tǒng)耕作處理差別不大；而春灌灌水定額漸漸增加到最大時(shí)[見(jiàn)圖5（b）和圖5（c）]，土壤土層受粉壟耕作深度的影響越來(lái)越大，相同灌水定額的情況下，0~100 cm 的土壤含鹽量均低于傳統(tǒng)耕作處理CK，100 cm 以下土壤鹽分含量粉壟深松處理和傳統(tǒng)耕作處理CK 差距不大。當(dāng)灌水定額在2 400 m3/hm2時(shí)，在0~100 cm 土層，總體上表現(xiàn)為傳統(tǒng)耕作CK 處理下的鹽分含量要高于各粉壟深松處理的土壤鹽分含量。當(dāng)灌水定額在3 000 m3/hm2時(shí)，土層豎直方向上鹽分在春灌后土層含鹽量差異明顯，在0~100 cm 時(shí)，粉壟條件下灌水后的土層鹽分遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)耕作下CK 的土壤鹽分。當(dāng)灌水定額增加到3 600 m3/hm2時(shí)，可以看到隨著粉壟深度的不斷增大，淋洗鹽分的效果越好，說(shuō)明鹽分會(huì)在粉壟深度的不斷增加來(lái)運(yùn)移至土層更深處。

圖5 不同粉壟深度處理對(duì)棉田土壤鹽分的影響Fig.5 Effect of different powder ridge depth treatment on soil salt content in cotton field

2.4 粉壟深度和灌水量對(duì)土壤脫鹽率的影響規(guī)律

脫鹽率作為土壤淋鹽洗鹽效果分析的重要指標(biāo)，本試驗(yàn)用來(lái)評(píng)價(jià)粉壟深度和定額灌水量協(xié)同作用下實(shí)驗(yàn)區(qū)的脫鹽效果。表7為各粉壟深度和定額灌水量處理后各層土壤脫鹽效果分析，0～80 cm 土壤平均脫鹽率由大到小依次為S3、S2、S1、CK。其中S3、S2 處理淋洗、脫鹽效果較好，土壤脫鹽率顯著高于CK 處理，0～80 cm 高達(dá)27.19%和36.73%，較傳統(tǒng)翻耕CK 的4.60%土壤脫鹽率高出22.59%、32.13%，S1 處理土壤脫鹽率略低于CK 處理但不顯著。脫鹽率和粉壟深度成正比關(guān)系，因?yàn)楣喔葧r(shí)土壤鹽分開(kāi)始溶解于灌溉水中，水分向土壤更深處運(yùn)移，導(dǎo)致粉壟越深的地方土壤鹽分淋洗效果越好。各粉壟深松處理在0～40 cm 土壤脫鹽率最大，且隨著土壤定額灌水量的增加土壤脫鹽率逐漸增大。粉壟深松各處理在0～80 cm 土壤脫鹽率優(yōu)于傳統(tǒng)翻耕CK。棉花根系主要分布在0～40 cm 土層，土壤脫鹽率由大到小依次為S3、S2、S1、CK，即粉壟耕作處理可顯著降低根層土壤鹽分。當(dāng)灌水量在3 600 m3/hm2時(shí)，S3、S2 處理0～40 cm 土壤脫鹽效率較好且無(wú)顯著差異，二者顯著大于CK、S1 處理。S2 處理顯著高于CK 和S1處理，CK 處理脫鹽效率最差，說(shuō)明傳統(tǒng)耕作處理下的春灌不足以把土壤鹽分淋洗出根層土壤。S1、S2、S3 處理灌后均具有較好的脫鹽效果，根層土壤(0～40 cm)脫鹽率比CK 處理分別提高了24.80%、39.05%、44.17%。考慮到節(jié)約成本和土壤脫鹽率，粉壟深松處理60 cm 在春灌灌水量3 600 m3/hm2時(shí)，根層土壤(0～40 cm)脫鹽率最優(yōu)，且灌后土壤鹽分能保證作物正常生長(zhǎng)。

表7 各不同處理0~80 cm土層土壤脫鹽率 %Tab.7 Soil desalination rate in different soil layers of each treatment

3 討 論

在己有研究工作的基礎(chǔ)上，本文探討了南疆圖木舒克市春灌對(duì)土壤水鹽分布的影響，初步了解了春灌灌水定額和粉壟深松技術(shù)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥牢锢硇再|(zhì)和水鹽分布的影響特征。根據(jù)本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮粉壟深度及灌水定額對(duì)棉田土壤水鹽分布的影響及脫鹽率，研究認(rèn)為在粉壟60 cm 的條件下春灌灌水定額為3 600 m3/hm2比較適宜當(dāng)?shù)毓喔戎贫取?/p>

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粉壟耕作措施可以優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤持水能力，促進(jìn)土質(zhì)疏松透氣，總體上顯著改善了土壤的物理性質(zhì)。與傳統(tǒng)翻耕相比，土壤容重顯著降低，且能夠疏松土壤，從而增加土壤的最大持水量和總孔隙度，這與韋本輝[12]等人提出用粉壟技術(shù)改良鹽堿地，使得土壤空隙度變大，促進(jìn)鹽堿地土壤中的鹽分向下層土壤遷移從而達(dá)到改良鹽堿地的實(shí)驗(yàn)結(jié)果較一致。

南疆地區(qū)現(xiàn)有的改良鹽堿地的措施是在3~4月進(jìn)行春灌，以來(lái)抑制上層土壤的含鹽量，增加土壤含水量[15]，春灌處理改善了棉田水鹽環(huán)境，作物的產(chǎn)量均出現(xiàn)增大[16]。然而盲目的對(duì)棉田進(jìn)行大水漫灌不但會(huì)造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，而且還易導(dǎo)致地下水位升高，土壤板結(jié)，加劇棉田土壤次生鹽漬化，使得原來(lái)的好地變成鹽堿地[17]。根據(jù)本文試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為3 600 m3/hm2的春灌定額在試驗(yàn)條件下比較適宜。與虎膽·吐馬爾白等[8]在南疆研究春灌灌水量給出的灌水定額應(yīng)在3 750 m3/hm2以內(nèi)來(lái)保證生育期的淋洗鹽分、以及胡宏昌等[18]認(rèn)為南疆棉田非生育期應(yīng)保持3 750 m3/hm2左右的灌水量才可保障棉田的出苗率，和李志剛等[19]在干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉研究得出的冬春灌灌水定額應(yīng)控制在3 750 m3/hm2等研究成果比較接近。定額春灌雖然不能改變土壤鹽分總量，但是隨著灌水定額的不斷增大，可以通過(guò)粉壟深松技術(shù)來(lái)使得鹽分向土層的更深處遷移，從而重新分配各層的土壤含鹽量[20]，這樣可淋洗鹽分至耕作層下100 cm，提高水分利用效率，降低上層土壤含鹽率，達(dá)到棉田增產(chǎn)增收的目的。

棉田土壤在粉壟深松措施下，土壤被進(jìn)行旋削粉碎，使灌水下滲更加均勻，土壤鹽分在水分運(yùn)動(dòng)下不斷向深層遷移，并且隨著粉壟耕作深度越深，灌水后向深層遷移的鹽分越多，上層鹽分含量越低，深層鹽分累積的越多，而傳統(tǒng)耕作CK 處理，由于水分入滲不均勻，從而導(dǎo)致土壤鹽分隨之遷移的不均勻。因此，從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)粉壟深松模式的處理相對(duì)于傳統(tǒng)耕作更為適宜。綜合考慮，認(rèn)為在粉壟深度為60 cm 的條件下進(jìn)行春灌比較適宜。這與王斌等人[21]通過(guò)粉壟實(shí)驗(yàn)改變土壤結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，以粉壟深度為50 cm 能達(dá)到馬鈴薯最佳的增產(chǎn)增收效果的結(jié)論相一致。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較，傳統(tǒng)耕作易導(dǎo)致水分入滲分布不均，鹽分分布空間變異較大。而粉壟模式下的水分和鹽分的運(yùn)移規(guī)律性較強(qiáng)，土壤耕作層鹽分更易被淋洗至深層，更易給作物營(yíng)造出一個(gè)良好的水鹽生境。本研究主要以春灌后棉田的土壤水鹽分布情況為研究對(duì)象，在試驗(yàn)過(guò)程中，由于時(shí)間、儀器等條件限制，難以準(zhǔn)確全面的觀測(cè)，只能以定點(diǎn)取樣、分析做出一定的理論推理。由于各個(gè)地區(qū)土壤的含鹽量本身存在區(qū)別，加劇結(jié)論復(fù)雜性，并且粉壟耕作深度和春灌水量最佳配比的確定還與土壤質(zhì)地、當(dāng)?shù)貧夂虻纫蛩赜嘘P(guān)，許多方面的問(wèn)題還遠(yuǎn)未得到解決，尤其是對(duì)中低度鹽堿地的影響區(qū)別，因此，有關(guān)最佳南疆粉壟耕作方式下的春灌灌水定額效果還應(yīng)繼續(xù)深入研究。

4 結(jié)論

通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)的田間觀測(cè)、調(diào)查和分析，本文得出：

（1）粉壟耕作技術(shù)能夠降低耕作層的土壤容重，增加土壤飽和含水量、總孔隙度，有效的改善土壤結(jié)構(gòu)，達(dá)到改良鹽堿地的目的。

（2）春灌具有良好的壓鹽效果，粉壟耕作后的土層隨著春灌水量越多，土壤含水率越高，脫鹽率效果越好，尤其在土層0~100 cm 之內(nèi)的含水率、含鹽量隨著灌水量的增大而變化明顯。

（3）棉田春灌后，各粉壟深度之間鹽分含量隨著粉壟深度加深，壓鹽效果越好，粉壟各土層對(duì)土壤鹽分的淋洗效果高于傳統(tǒng)翻耕的淋洗效果，因此粉壟深松技術(shù)更有利于土壤結(jié)構(gòu)和土壤水鹽分布的改善。

綜合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，考慮粉壟深度及春灌灌水定額對(duì)棉田土壤水鹽分布及脫鹽率的影響，研究認(rèn)為在粉壟深度60 cm 的條件下進(jìn)行3 600 m3/hm2的春灌定額比較適宜，既可淋洗鹽分至土層100 cm以下，亦可節(jié)約成本和當(dāng)?shù)厮Y源。