我國北方鹽堿地區(qū)冬春灌鹽分淋洗研究進(jìn)展

李 勇，李 林，王 峰，王興鵬

（1.塔里木大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所∕農(nóng)業(yè)部作物需水與調(diào)控重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，河南新鄉(xiāng) 453002）

0 引言

在我國新疆和內(nèi)蒙古河套地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨著嚴(yán)重的土壤鹽漬化問題。為保證作物的正常生長，常規(guī)做法是在農(nóng)田休閑期進(jìn)行大水漫灌壓鹽。這種灌水壓鹽模式，在新疆被稱為“冬灌、春灌”，在內(nèi)蒙古河套地區(qū)被稱為“秋澆、春灌”。冬灌（秋澆）一般在10-11 月進(jìn)行，春灌一般在來年的3-4 月進(jìn)行。冬春灌可對(duì)作物生育期積累的鹽分進(jìn)行淋洗，為作物出苗、成苗創(chuàng)造適宜的低鹽環(huán)境。但在實(shí)際生產(chǎn)中，冬春灌用水量很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在南疆，棉田冬春灌定額一般為3 000～4 500 m3∕hm2，占棉田全年灌溉定額的50%左右。大定額冬春灌在淋洗鹽分的同時(shí)，浪費(fèi)了大量的水資源。為了提高冬春灌鹽分淋洗效率，降低冬春灌定額，前人開展了大量的實(shí)踐與理論研究工作，取得了豐富的成果。本文從灌水定額、灌水技術(shù)、凍融作用、秸稈覆蓋與深埋、暗管排鹽技術(shù)對(duì)冬春灌鹽分淋洗效果的影響以及模型模擬在冬春灌鹽分淋洗研究中的應(yīng)用等6個(gè)方面對(duì)我國北方鹽堿地區(qū)冬春灌鹽分淋洗進(jìn)行了綜述，并基于已有研究成果對(duì)今后冬春灌鹽分淋洗研究方向進(jìn)行了展望，以期為冬春灌鹽分淋洗研究和實(shí)踐提供參考。

1 灌水定額對(duì)冬春灌鹽分淋洗效果的影響

鹽隨水來，鹽隨水走，水分不僅是鹽的溶劑，還是鹽分運(yùn)移的載體，適宜的冬春灌定額是保證鹽分淋洗效果的主要因素。鹽分淋洗定額的確定不僅需要考慮土壤質(zhì)地、鹽漬化程度、灌區(qū)地下水埋深、當(dāng)?shù)嘏潘畻l件、氣候條件等因素，還需要考慮灌水對(duì)土壤中養(yǎng)分淋洗以及播種的影響［1-4］。一般情況下，灌水定額越高，鹽分淋洗效果越好，土壤鹽分含量隨灌水量增加呈負(fù)相關(guān)變化［5］。

張瀚等［6］研究了不同冬灌定額對(duì)南疆棉田休閑期鹽分淋洗效果的影響，結(jié)果表明，小定額灌水條件下耕作層水分易蒸發(fā)，保水效果不顯著，返鹽現(xiàn)象嚴(yán)重，脫鹽作用較弱。胡宏昌等［7］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)冬灌定額為3 750 m3∕hm2時(shí)，冬灌鹽分淋洗主要發(fā)生在0～60 cm 土層，隨著土層深度增加，鹽分淋洗效果減弱，80 cm以下深度土層出現(xiàn)鹽分積聚現(xiàn)象。Yang等［3］研究表明，冬灌定額并非越高越好，隨著冬灌定額提高，鹽分淋洗效率減弱?？紤]不同的土壤、氣候及水文條件，新疆棉田適宜冬灌定額一般為3 000～3 600 m3∕hm2［3，6，8］。在春灌條件下，由于春季風(fēng)速較大、氣溫較高，地表土壤蒸發(fā)強(qiáng)烈，蒸發(fā)返鹽與春灌淋洗作用并存，土壤鹽分淋洗深度有限。大量研究表明，不同春灌定額對(duì)土壤鹽分的淋洗主要體現(xiàn)在0～20 cm 土層，20 cm 以下土層隨灌水量不同呈現(xiàn)不同程度的積鹽現(xiàn)象［4，7］。為達(dá)到較好的脫鹽效果，南疆棉田適宜的春灌定額為1 800～2 250 m3∕hm2［4，9］。在新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一般采用冬灌+春灌的壓鹽模式。張永玲等［10］研究指出，在冬春灌并行的情況下冬灌2 000 m3∕hm2與春灌1 000 m3∕hm2的組合灌溉定額下棉花增產(chǎn)效果明顯。

由于氣候條件、土壤類型以及水文地質(zhì)條件等存在差異，內(nèi)蒙古河套地區(qū)不同鹽漬化程度農(nóng)田適宜秋澆定額一般為1 500～2 250 m3∕hm2［11-13］。對(duì)于不進(jìn)行秋澆的農(nóng)田，一般在來年進(jìn)行春灌，春灌定額一般為2 250 m3∕hm2［14］。

可以看出，前人針對(duì)適宜冬春灌定額的研究取得了大量的成果，但冬春灌水量仍然偏高，繼續(xù)探索節(jié)水壓鹽效率更高的冬春灌模式仍有必要。同時(shí)，以上冬春灌定額多是基于田間試驗(yàn)獲得，在測(cè)定過程中需要花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，且代表性有限，無法在區(qū)域上大范圍推廣。因此，還需進(jìn)一步探索冬春灌適宜定額簡化測(cè)定辦法，確定各地區(qū)適宜冬春灌定額分布圖，為區(qū)域尺度冬春灌精準(zhǔn)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

2 灌水技術(shù)對(duì)冬春灌鹽分淋洗效果的影響

灌水技術(shù)對(duì)土壤水鹽運(yùn)移影響顯著。為了提高冬春灌鹽分淋洗效率，降低冬春灌用水定額，廣大科研工作者與一線農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員針對(duì)高效冬春灌技術(shù)模式開展了大量的研究工作。在我國新疆和內(nèi)蒙古河套地區(qū)，主要采用畦灌技術(shù)進(jìn)行冬春灌鹽分淋洗。畦灌技術(shù)的鹽分淋洗效率取決于土地平整度，土地不平會(huì)導(dǎo)致過度淋洗和淋洗不足，進(jìn)而導(dǎo)致難以均勻去除整個(gè)地塊各個(gè)土層的鹽分［15，16］。滴灌技術(shù)的節(jié)水和局部壓鹽效果優(yōu)于畦灌［17］。許多研究表明，滴灌是改善鹽堿地的重要方法［18，19］。Wang 等［19］通過控制滴頭下方20 cm 處土壤基質(zhì)勢(shì)下限（-5、-10、-15、-20、-25 kPa）對(duì)干旱鹽堿地區(qū)土壤進(jìn)行了三年的滴灌淋洗試驗(yàn)研究，三年后各處理0～120 cm 土層鹽分均顯著降低，且以0～40 cm 土層含鹽量降幅最大。Burt 和Isbell等［20］研究指出采用多行低流量滴灌帶供水可以有效降低果園根區(qū)鹽分淋洗所需水量。趙波和陳小芹等［21，22］將滴灌技術(shù)應(yīng)用于冬春灌研究，探究了滴灌方式及定額對(duì)北疆冬灌棉田土壤水鹽分布的影響，結(jié)果表明，采用滴灌代替漫灌進(jìn)行灌水，可使土壤水分入滲更加均勻，鹽分淋洗效果更好。但是滴灌時(shí)效性較差，當(dāng)灌水定額較高時(shí)，單次灌水時(shí)間很長，這將導(dǎo)致在土壤封凍前及播種前難以完成大面積的農(nóng)田冬灌（秋澆）、春灌任務(wù)。

間歇灌溉是采用間歇的供水方式分次向田間供水的節(jié)水灌溉技術(shù)，常用于稻田高效灌溉［23，24］。隨著對(duì)間歇灌溉技術(shù)研究的深入，間歇灌溉技術(shù)對(duì)土壤鹽分的淋洗特性正逐漸被關(guān)注。一些學(xué)者通過室內(nèi)或室外土柱試驗(yàn)研究了間歇灌溉條件下不同類型鹽漬土的脫鹽效應(yīng)［25-27］，結(jié)果均表明在灌水量相同情況下，與一次性大定額灌溉相比，少量多次間歇灌溉條件下土壤鹽分淋洗效率更高。但灌水頻次過高對(duì)土壤鹽分淋洗無益，高頻少量灌溉會(huì)使得水分滯留在上層土壤，顯著增加地表蒸發(fā)量，導(dǎo)致土壤鹽分淋洗效率降低［28，29］。為了評(píng)價(jià)間歇灌溉技術(shù)在土壤鹽分淋洗中的適用性，彭振陽等基于模型模擬提出了臨界深度的概念，當(dāng)所分析的土層位于臨界深度以上時(shí)，間歇灌溉比一次性灌溉具有更高的淋洗效率；而灌水頻次與灌水總量的增加、地表蒸發(fā)強(qiáng)度的減弱都會(huì)使得臨界深度增大［30］。灌水量、灌水次數(shù)、灌水間隔是間歇灌溉策略鹽分淋洗效率的主要影響因素［31］。ZENG 等［29］基于Hydrus 模型研究指出，在內(nèi)蒙古河套地區(qū)，冬灌水量2 000 m3∕hm2，分2 次灌溉，灌水間隔1天可顯著提高耕作層鹽分淋洗效率，同時(shí)降低深層滲漏和地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3 凍融作用對(duì)冬春灌鹽分淋洗效果的影響

凍融作用是影響土壤水鹽運(yùn)移的另一個(gè)關(guān)鍵因素。凍融引起的土壤水鹽運(yùn)移是導(dǎo)致我國北方半干旱地區(qū)土壤鹽漬化的主要原因之一［32］。國際凍土學(xué)會(huì)主席佩威（Pewe）教授指出：查明凍融過程中水鹽運(yùn)移規(guī)律是防治土壤鹽堿化的新途徑［33］。

土壤凍融期包括凍結(jié)期和消融期，在凍結(jié)期，土壤水鹽運(yùn)移過程復(fù)雜，伴隨著物理、化學(xué)和機(jī)械現(xiàn)象，包括土壤熱傳遞、水遷移和鹽積累等過程［34，35］。在土壤凍結(jié)過程中，鹽分的運(yùn)移主要包括以下三個(gè)過程：首先，凍結(jié)區(qū)土壤含水量降低，深層土壤鹽分隨未凍水向凍結(jié)區(qū)移動(dòng)，凍結(jié)區(qū)含鹽量和含水量增加；然后，在水結(jié)冰過程中，鹽分從生長的冰結(jié)晶體中分離出來，導(dǎo)致凍結(jié)鋒附近鹽分濃度增加；最后，在濃度梯度的作用下，鹽分向非凍結(jié)區(qū)運(yùn)動(dòng)，但整體來說凍結(jié)區(qū)向未凍區(qū)轉(zhuǎn)移的鹽分?jǐn)?shù)量有限［36］。消融期是土壤返鹽的主要時(shí)期，該時(shí)期地表蒸發(fā)強(qiáng)烈，土壤水分運(yùn)移活躍，凍結(jié)層的鹽分快速向地表聚集［37］。

冬春灌條件下，凍融期土壤水鹽運(yùn)移更為復(fù)雜。彭振陽等［38］研究了秋澆條件下季節(jié)性凍融土壤鹽分運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)果表明，秋澆初期，0～100 cm 土層鹽分顯著降低，100 cm 以下土層含鹽量顯著增加；凍結(jié)期，在凍結(jié)和排水的共同作用下，凍結(jié)層（0～100 cm）土壤含鹽量基本穩(wěn)定，100 cm 以下土層受排水影響儲(chǔ)鹽量大幅降低；消融期，在凍結(jié)層土壤雙向消融過程中，以融通面土層（40～70 cm）為界，鹽分向上下兩端運(yùn)動(dòng)，上層土壤（0～40 cm）和凍結(jié)層以下土壤（100～150 cm）鹽分出現(xiàn)累積，70～100 cm 土層則由于受到冰層消融排水的影響含鹽量明顯降低。胡宏昌等［7］研究表明，在強(qiáng)烈的凍融作用下，冬灌棉田凍融期前后地表含鹽量增加30%左右?？梢钥闯?，凍融作用對(duì)冬春灌的鹽分淋洗效果影響顯著，但冬春灌對(duì)土壤凍融過程也會(huì)產(chǎn)生一定的反向作用。由于水的比熱容較大，冬灌在淋洗鹽分的同時(shí)，也可緩沖土壤溫度的劇烈變化，延遲土壤凍結(jié)時(shí)間［39］。冬灌還可以使土壤上層土水勢(shì)增大，減少了凍結(jié)過程深層土壤水分和地下水向地表的運(yùn)移，抑制了凍結(jié)過程鹽分向土壤表層的集聚［7］。土壤凍融過程與冬春灌鹽分淋洗之間存在強(qiáng)烈的耦合作用，明確冬春灌對(duì)凍融過程水鹽的調(diào)控機(jī)制，對(duì)于制定科學(xué)合理的冬春灌制度具有重要的指導(dǎo)意義。

4 秸稈覆蓋與深埋對(duì)冬春灌鹽分淋洗效果的影響

土壤蒸發(fā)返鹽是影響冬春灌鹽分淋洗效果的主要因素。為了降低冬春灌后土壤水分蒸發(fā)和鹽分的表聚，科研人員研究提出了秸稈覆蓋“抑鹽”和秸稈深埋“隔鹽”等技術(shù)模式。研究表明秸稈覆蓋不僅可降低地表溫度，抑制冬春灌后土壤表層及耕作層蒸發(fā)返鹽，提高播期的土壤儲(chǔ)水量［40，41］，還能降低灌溉造成的土壤含鹽量在水平方向上的異質(zhì)性［42］，但秸稈覆蓋會(huì)造成春季土壤升溫緩慢，影響春播和作物生長［43］。為保證翌年春播時(shí)較低的土壤含鹽量及適宜的土壤含水量，河套地區(qū)秋澆農(nóng)田適宜秸稈覆蓋量為0.9 kg∕m2［44，45］。

秸稈深埋“隔鹽”是近年來鹽堿地改良研究的熱點(diǎn)，該技術(shù)通過在地表下一定深度土層埋設(shè)作物秸稈隔層，破壞土壤毛細(xì)管，切斷潛水蒸發(fā)通道，減弱底層的鹽分隨水分上行而表聚，從而有效抑制地表返鹽，降低土壤鹽害［46-48］。在內(nèi)蒙古河套地區(qū)，許多學(xué)者針對(duì)秸稈深埋條件下秋澆、春灌的鹽分淋洗效應(yīng)進(jìn)行了大量的研究。李慧琴等［49］研究指出，秸稈隔層處理抑制了土壤鹽分隨水分的上移，延緩了水分的下滲過程，增強(qiáng)了鹽分淋洗效果，且玉米秸稈隔層的抑鹽效果優(yōu)于小麥秸稈隔層。盧闖等［14］研究表明，與常規(guī)春灌相比，在灌水量一致及降低10%的情況下，秸稈隔層處理均具有較好的脫鹽效果，鹽分淋洗深度可達(dá)50～60 cm，其中0～40 cm 土層鹽分較常規(guī)春灌處理降低18.9%和13.9%，春灌前后土壤脫鹽率較常規(guī)春灌處理提高34.9%和30.1%。李玉義課題組基于田間試驗(yàn)并綜合考慮作物主要根系深度以及機(jī)耕深度，確定河套地區(qū)鹽分淋洗適宜秸稈埋設(shè)深度為40 cm，秸稈用量為12 t∕hm2，秸稈長度和秸稈鋪設(shè)厚度均以5 cm最佳［14，50］。

5 暗管排鹽技術(shù)對(duì)冬春灌鹽分淋洗效果的影響

灌溉淋洗結(jié)合暗管排水排鹽是鹽堿地改良常用技術(shù)。在灌溉淋洗過程中，土壤可溶性鹽溶于淋洗水中，然后隨淋洗水滲入到地下水并通過地下暗管排走。暗管排鹽技術(shù)主要適用于地下水埋深較淺地區(qū)的中度、重度鹽堿地治理。在地下水埋深較淺的地區(qū)，暗管一般埋設(shè)在地下水位以下，暗管排鹽效果較好，并且能有效控制地下水位，防止土壤次生鹽漬化［51］。竇旭等［52］研究了春灌結(jié)合暗管排鹽對(duì)內(nèi)蒙古河套地區(qū)中度鹽堿地鹽分淋洗的影響，結(jié)果表明，與常規(guī)處理相比，常規(guī)灌水結(jié)合暗管排水處理和春灌水量減少10%結(jié)合暗管排水處理的根層土壤脫鹽率分別提高18.47%和18.24%。錢穎志等［53］針對(duì)新疆高地下水位地區(qū)開展的暗管配合淋洗的排鹽效果及關(guān)鍵影響因素研究發(fā)現(xiàn)，暗管排鹽條件下冬灌脫鹽效果顯著，試驗(yàn)結(jié)束后，農(nóng)田表層土壤平均含鹽量由10 g∕kg減少為5 g∕kg；暗管間距和埋深是影響土壤脫鹽率的關(guān)鍵因素，而管徑對(duì)脫鹽率無顯著性影響，研究區(qū)適宜暗管埋深、間距和管徑分別為1.4 m、8 m 和90 mm。

但新疆地區(qū)地下水位整體較深，91.47%的平原區(qū)地下水位埋深在3 m 以下［54］。在地下水埋深較大的區(qū)域，暗管只能埋設(shè)在土壤非飽和帶，受暗管材料、規(guī)格以及布置方式等條件所限，暗管匯流面積較小，排水、排鹽效率相對(duì)較低［55］。為了提高新疆地下水埋深較大區(qū)域灌溉淋洗條件下的暗管排鹽效率，許多學(xué)者針對(duì)暗管排鹽技術(shù)模式與適宜參數(shù)進(jìn)行了大量的探索性研究。漫灌條件下水分快速通過土壤，暗管集流時(shí)間短，脫鹽效果有限，而滴灌處理則可通過延長暗管集流時(shí)間提高暗管排鹽效率。王振華、衡通等［56，57］研究表明，滴灌條件下暗管排鹽效果明顯，滴灌淋洗期間，0～70 cm 土層含鹽量顯著降低；暗管布設(shè)參數(shù)對(duì)土壤鹽分淋洗影響顯著，土壤脫鹽率與暗管管徑呈正比，與間距呈反比，暗管埋深0.6 m 處理脫鹽效果優(yōu)于其他處理，綜合考慮排鹽效率以及成本，暗管間距15 m、埋深0.6 m、管徑90 mm 是新疆地下水埋深較大區(qū)域（大于4 m）滴灌暗管排鹽的適宜布設(shè)參數(shù)。暗管集流面積小是影響西北旱區(qū)地下水埋深較大區(qū)域暗管排鹽效果的主要因素。秦文豹等［58］指出，可以通過對(duì)暗管周圍的濾層結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行改進(jìn)處理，使暗管周圍出現(xiàn)局部飽和層，從而加速暗管排水排鹽。李顯溦等［51］研究指出，可以通過在暗管下方鋪設(shè)一定寬度的防滲材料以增加暗管集流面積，從而提高淋洗條件下的暗管排鹽效率。與無防滲處理相比，防滲處理的土壤排鹽率可從9.8%提高至11.9%～32.1%，單方水排鹽效率從1.86 kg∕m3提高至2.27～3.15 kg∕m3，但在暗管下方進(jìn)行防滲處理將會(huì)增加暗管布設(shè)的施工難度和成本［51］。

可以看出，暗管排鹽作為將鹽分排出土體的重要途徑對(duì)于提高冬春灌鹽分淋洗效果發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但在地下水埋深較大的地區(qū)暗管排鹽效率較低，雖然一些學(xué)者提出了延長暗管集流時(shí)間和增大暗管集流面積等解決辦法，但暗管排鹽在該類地區(qū)的適用性以及經(jīng)濟(jì)性還有待進(jìn)一步的研究。

6 模型模擬在冬春灌鹽分淋洗研究中的應(yīng)用

隨著對(duì)冬春灌研究的更加深入，越來越多的水鹽問題難以通過田間試驗(yàn)定量解釋，數(shù)值模擬作為研究土壤水鹽運(yùn)移的一種手段逐漸被廣泛應(yīng)用。目前在冬春灌研究中常用的模擬土壤水鹽運(yùn)移的軟件主要有HYDRUS、SHAW以及SWAP等。

HYDRUS 由美國鹽土實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，包括HYDRUS-1D、HY‐DRUS-2D 和HYDRUS-3D 等版本，該模型的土壤水分運(yùn)動(dòng)過程采用Richards 方程描述，溶質(zhì)運(yùn)移過程采用對(duì)流-彌散方程描述，可用于模擬點(diǎn)尺度下多孔介質(zhì)中水、熱以及溶質(zhì)的一維、二維和三維遷移過程，是農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移模擬研究中應(yīng)用最為廣泛的軟件之一［59，60］。余根堅(jiān)、Yang 等［60，61］利用HYDRUS-1D∕2D模型對(duì)不同灌水技術(shù)、不同土壤類型條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律和鹽分淋洗效率進(jìn)行了模擬，潘云龍等［62］基于HYDRUS-2D模型模擬了暗管排水條件下鹽分淋洗制度對(duì)土壤水鹽運(yùn)移的影響，不同研究均取得了較高的模擬精度?；⒛憽ね埋R爾白等［63］基于Hydrus-3D 模型模擬確定了新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)石河子市121 團(tuán)秋澆定額?？梢钥闯?，HYDRUS 模型在多維水鹽運(yùn)移模擬中應(yīng)用較多，且模擬效果良好，但HYDRUS 模型的缺陷是暫不能對(duì)凍融條件下的土壤水、熱、溶質(zhì)運(yùn)移過程進(jìn)行模擬。

SHAW 模型由美國農(nóng)業(yè)部西北流域研究中心開發(fā)，用于模擬土壤凍融過程中水、熱和溶質(zhì)的運(yùn)移［64］。Lu等［45］利用SHAW模型連續(xù)模擬了土壤凍融期和作物生長期全周年的水、熱、鹽運(yùn)移規(guī)律。李瑞平等［11，65］利用SHAW 模型對(duì)內(nèi)蒙古河套灌區(qū)土壤凍融過程水、熱、鹽動(dòng)態(tài)進(jìn)行了模擬研究，并基于模型模擬確定了不同鹽漬化農(nóng)田合理的秋澆節(jié)水灌溉制度。由于冬春灌鹽分淋洗過程均伴隨著凍融作用，因此SHAW 模型是冬春灌鹽分淋洗過程模擬常用模型。肖姚等［66］綜合考慮膜下滴灌農(nóng)田土壤水鹽空間分布的差異性以及季節(jié)性凍土區(qū)凍融作用的特殊性，聯(lián)合使用HYDRUS-2D 模型和SHAW 模型模擬確定了季節(jié)性凍融區(qū)膜下滴灌農(nóng)田單年際和多年際的推薦秋澆定額。

SWAP 由荷蘭瓦赫寧根大學(xué)開發(fā)，主要用于模擬農(nóng)田尺度下土壤-作物-大氣系統(tǒng)一維水分運(yùn)動(dòng)、溶質(zhì)運(yùn)移、熱量傳輸、作物生長和產(chǎn)量［67］。該模型水分運(yùn)動(dòng)與溶質(zhì)運(yùn)移模塊的理論基礎(chǔ)與HYDRUS 模型一致，作物模型則采用各生育階段相對(duì)產(chǎn)量連乘的形式表達(dá)［68］。莊旭東等［69］基于SWAP 模型研究了內(nèi)蒙古河套灌區(qū)暗管排水條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律，結(jié)果表明，合適的暗管埋深和間距有助于土壤根系層的排水脫鹽，其中暗管埋深對(duì)土壤鹽分運(yùn)移的影響更為明顯，暗管埋深2 m、暗管間距45 m 是當(dāng)?shù)剡m宜的暗管布設(shè)參數(shù)。薛靜等［13，70］通過將SWAP模型與WOFOST 模型結(jié)合，模擬確定了內(nèi)蒙古河套地區(qū)不同降水年型下春玉米與春小麥適宜秋澆灌溉模式。韓振霖［71］基于SWAP-SHAW 耦合模型模擬確定了河套地區(qū)不同鹽漬化程度麥田適宜秋澆定額，其中重度、中度和輕度鹽堿地適宜的秋澆定額分別為：1 500～1 995、1 005～1 500和495～1 005 m3∕hm2。

7 結(jié)論與展望

在冬春季節(jié)進(jìn)行大水漫灌洗鹽是新疆和內(nèi)蒙古河套等干旱鹽堿地區(qū)廣泛采用的水鹽管理方式。以往針對(duì)冬春灌鹽分淋洗開展了大量的研究工作，基本明確了冬春灌條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律，確定了傳統(tǒng)漫灌模式下各地區(qū)適宜的冬春灌鹽分淋洗定額，提出了多種高效鹽分淋洗技術(shù)模式，但冬春灌定額仍然偏高。隨著三條紅線最嚴(yán)格水資源管理制度的實(shí)施和農(nóng)業(yè)可用水資源量的減少，冬春灌用水量仍需壓縮。為了進(jìn)一步提高冬春灌鹽分淋洗效率，降低冬春灌鹽分淋洗定額，今后還需在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)研究。

（1）創(chuàng)新冬春灌鹽分淋洗灌水技術(shù)模式，降低冬春灌鹽分淋洗定額。針對(duì)傳統(tǒng)漫灌模式下冬春灌定額偏高的現(xiàn)狀，繼續(xù)開展不同灌水技術(shù)模式的鹽分淋洗效果研究，探索節(jié)水壓鹽高效灌水技術(shù)新模式，提高鹽分淋洗效率，降低冬春灌定額。

（2）量化凍融期土壤水鹽過程，明確冬春灌對(duì)凍融期土壤水鹽運(yùn)移的調(diào)控機(jī)制。凍融作用下土壤水鹽運(yùn)移過程十分復(fù)雜，但由于凍融期土壤鹽分監(jiān)測(cè)困難，加上土壤鹽分空間變異大，目前對(duì)大田凍融期土壤鹽分運(yùn)移過程認(rèn)識(shí)還不夠，對(duì)冬春灌條件下凍融期土壤鹽分運(yùn)移機(jī)理認(rèn)識(shí)還不清。如何利用冬春灌調(diào)控土壤凍融過程進(jìn)而提高鹽分淋洗效率，還有待進(jìn)一步研究。因此，需要?jiǎng)?chuàng)新凍融期土壤鹽分運(yùn)移研究方法和手段，量化凍融期土壤水鹽運(yùn)移過程，進(jìn)而明確冬春灌對(duì)凍融期土壤水鹽運(yùn)移的影響機(jī)理和調(diào)控機(jī)制。

（3）進(jìn)一步優(yōu)化秸稈覆蓋、深埋與暗管布設(shè)模式，因地制宜推動(dòng)多種抑鹽、隔鹽、排鹽技術(shù)模式的推廣應(yīng)用。針對(duì)不同的鹽堿地類型、地下水埋深繼續(xù)開展秸稈覆蓋抑鹽、秸稈深埋隔鹽、暗管排鹽技術(shù)參數(shù)研究，探究不同秸稈覆蓋量、埋設(shè)深度、埋設(shè)厚度與暗管鋪設(shè)間距、深度以及暗管管徑等多種因素及其組合對(duì)冬春灌鹽分淋洗效率的影響，明確多種抑鹽、隔鹽、排鹽模式的組合效果，確定不同水文地質(zhì)、土壤、氣候條件下適宜技術(shù)的組合與布設(shè)模式，推動(dòng)多種抑鹽、隔鹽、排鹽技術(shù)模式的推廣應(yīng)用。

（4）開展區(qū)域尺度鹽分淋洗模擬研究，實(shí)現(xiàn)冬春灌鹽分淋洗分布式管理。水鹽模型是量化土壤鹽分積累和淋洗過程的有效工具，對(duì)于驗(yàn)證田間試驗(yàn)結(jié)果和進(jìn)行情景模擬與預(yù)測(cè)起著重要的作用。但目前冬春灌研究中常用模型主要為點(diǎn)位尺度模型或田間尺度模型，而小尺度條件下的研究成果難以指導(dǎo)區(qū)域生產(chǎn)。因此，有必要結(jié)合水鹽運(yùn)移模型與GIS 技術(shù)開展區(qū)域尺度鹽分淋洗研究，明確區(qū)域水鹽運(yùn)移規(guī)律，為實(shí)現(xiàn)冬春灌鹽分淋洗分布式管理提供支撐。

（5）加強(qiáng)替代常規(guī)冬春灌的農(nóng)田水鹽管理新模式研究，為進(jìn)一步降低冬春灌用水定額尋找新出路。近年來，新疆部分地區(qū)開始了滴水春灌、免冬春灌結(jié)合干播濕出等技術(shù)模式的實(shí)踐和研究工作，并取得了較好的成效。但干播濕出、滴水春灌技術(shù)模式的淋鹽和保苗效果受土壤質(zhì)地、土壤鹽漬化程度以及作物耐鹽性等的影響較大，干播濕出、滴水春灌技術(shù)在不同土壤類型和不同作物上的適用性還缺乏系統(tǒng)深入的研究。因此，有必要針對(duì)不同土壤質(zhì)地、土壤鹽漬化程度以及作物開展系統(tǒng)的干播濕出、滴水春灌節(jié)水、壓鹽、保苗效應(yīng)研究，篩選適宜干播濕出和滴水春灌的土壤類型和作物，明確干播濕出、滴水春灌等技術(shù)模式下作物出苗、成苗適宜的土壤水鹽環(huán)境，量化干播濕出、滴水春灌適宜的灌水定額，為干播濕出和滴水春灌技術(shù)模式的推廣應(yīng)用提供理論支撐。