農(nóng)田排水間歇滴灌對(duì)土壤水鹽分布的影響

朱 珠，孔芊芊，王學(xué)成，朱連勇

（1.塔里木大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2.塔里木大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

南疆水資源匱乏且鹽堿土分布廣泛，發(fā)展節(jié)水灌溉及鹽堿地改良技術(shù)是南疆地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本[1]。探索可利用水資源并科學(xué)合理利用是緩解農(nóng)業(yè)用水壓力的重要途徑之一。近年來，農(nóng)田排水資源化利用成為專家學(xué)者挖掘水資源利用潛力的關(guān)注點(diǎn)之一，據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，僅阿拉爾灌區(qū)每年排入塔里木河的排水水量達(dá)7.07億m3[2,3]。因此，在南疆地區(qū)利用農(nóng)田排水灌溉具有重要意義。然而，農(nóng)田排水灌溉存在優(yōu)劣兩面性，在提供作物所需要的水分同時(shí)，也將鹽分帶入土壤。一般認(rèn)為，安全合理利用農(nóng)田排水灌溉的關(guān)鍵在于調(diào)控濕潤(rùn)體內(nèi)土壤水分和鹽分分布，為作物提供根系生長(zhǎng)的適宜環(huán)境[4,5]。國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者認(rèn)為間歇灌溉是一種可以調(diào)控土壤水鹽、節(jié)約農(nóng)業(yè)用水和改良土壤鹽堿化的有效灌溉方式[6-11]。劉小媛[12]等通過室內(nèi)一維土柱試驗(yàn)，研究土壤水鹽在咸淡水間歇組合灌溉條件下的運(yùn)移規(guī)律，認(rèn)為間歇組合灌溉能夠顯著提高每層土壤的含水率，且土壤含水率分布更均勻，同時(shí)間歇組合灌溉脫鹽效果更好。彭振陽(yáng)[13]等采用HYDRUS-1D兩區(qū)模型模擬比較分析了一次性灌溉和間歇灌溉對(duì)鹽分淋洗效率的影響，研究結(jié)果表明，當(dāng)用于研究的土層位于臨界深度以上，間歇灌溉比一次性連續(xù)灌溉的淋洗效率更高。邵俊昌[14]針對(duì)四種間歇供水開展室內(nèi)一維土柱試驗(yàn)，分析認(rèn)為間歇供水3—1/2灌水條件下洗鹽效果好。諸多研究結(jié)果凸顯出間歇灌溉對(duì)土壤鹽分淋洗效率的重要性作用，但目前還缺乏利用農(nóng)田排水結(jié)合間歇灌溉灌水方式調(diào)控鹽堿土壤水鹽分布和鹽分淋洗相關(guān)研究，農(nóng)田排水灌溉結(jié)合間歇灌溉對(duì)土壤水鹽分布的影響機(jī)理還不明確。本文以南疆阿拉爾灌區(qū)鹽堿土為研究對(duì)象，以本地豐富的農(nóng)田排水為灌溉水源，分析農(nóng)田排水在間歇灌溉條件下土壤水鹽分布規(guī)律。通過室內(nèi)二維土柱試驗(yàn)，研究不同農(nóng)田排水礦化度和滴灌間歇時(shí)間組合處理對(duì)鹽堿土濕潤(rùn)鋒運(yùn)移深度、土壤含水率、含鹽量和土壤脫鹽區(qū)脫鹽率的影響。以期為南疆鹽堿耕地合理高效利用農(nóng)田排水灌溉提供參考。

1 材料與方法

室內(nèi)土柱試驗(yàn)于2021年4-6月在塔里木大學(xué)節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地內(nèi)實(shí)驗(yàn)室開展。

1.1 試驗(yàn)材料與裝置

試驗(yàn)土柱為10 mm厚亞克力板正三棱柱，邊長(zhǎng)為70 cm，高為70 cm，裝土深度為60 cm，供水裝置為保定齊力恒流泵有限公司生產(chǎn)的BT100-02恒流泵，設(shè)置滴頭流量為2.1 L/h，利用感量精度為0.01 g的電子稱對(duì)滴頭流量為2.1 L/h對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行率定，保證滴頭流量穩(wěn)定。試驗(yàn)裝置如圖1所示，由容量為15 L水桶供水,恒流泵水管一端深入水桶中抽水，一端插入注射針頭固定在土柱頂端作為滴頭，為防止滴灌對(duì)土壤沖刷，在滴頭下方放置濾紙。供試土壤采自節(jié)水灌溉基地0~20 cm春季返鹽土壤，其中，0~10 cm土壤中黏粒（＜0.002 mm）占比2.16%，粉粒（0.002~0.02 mm）占比25.95%，砂粒（0.02~2 mm）占比71.89%；10~20 cm土壤中黏粒（＜0.002 mm）占比3.34%，粉粒（0.002~0.02 mm）占比38.01%，砂粒（0.02~2 mm）占比58.65%。按照國(guó)際土壤質(zhì)地分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為砂質(zhì)壤土，土壤容重為1.35 g/cm3，將土風(fēng)干后，過2 mm篩，控制土壤初始質(zhì)量含水量為2.5%，按照填土重量配比土壤初始含水量，根據(jù)裝土體積與土壤容重乘積計(jì)算共裝土壤質(zhì)量為171 862.74 g，備好土樣，均勻拌入4 296.59 g自來水，用塑料薄膜覆蓋放置24 h后，測(cè)定土壤初始電導(dǎo)率為2 150 μS/cm，過2 mm篩，按5 cm分層裝入土柱，層間打毛，裝至60 cm高度。

圖1 試驗(yàn)裝置圖及取土示意圖

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以農(nóng)田排水礦化度和間歇滴灌時(shí)間為試驗(yàn)因素，探討不同礦化度農(nóng)田排水在不同間歇時(shí)間滴灌對(duì)土壤水鹽空間分布的影響。農(nóng)田排水取自阿拉爾灌區(qū)塔南總排，由殘?jiān)y(cè)定農(nóng)田排水礦化度為8.2 g/L。試驗(yàn)用水由取回的排水與自來水配比。鄭春蓮[15]等認(rèn)為咸水溝灌棉花的灌溉水礦化度閾值為4 g/L，本研究配置2 g/L與4 g/L的灌溉水待用。灌溉方式為點(diǎn)源滴灌，滴頭流量為2.1 L/h，滴灌灌水總時(shí)間為6 h，滴灌間歇時(shí)間為0 h、灌水2 h間歇0.5 h以及灌水2 h間歇1 h，共設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)（見表1）。

表1 試驗(yàn)處理

在滴頭下方10、20、30、40及50 cm位置埋設(shè)HOBO水分傳感器。灌水持續(xù)時(shí)間內(nèi)，讀取各處理水平方向和垂直方向濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離刻度，并由水分傳感器水分突變時(shí)間與位置標(biāo)定濕潤(rùn)峰運(yùn)移距離。無間歇處理T1與T4的測(cè)定時(shí)間為5、10、15、20、25、30、35、40、45、55、60、70、80、90、100、110、120、140、160、180、210、240、270、300、330、360 min；灌水2 h間歇0.5 h處理T2與T5的測(cè)定時(shí)間再增加390 min和420 min；灌水2 h間歇1 h處理T3與T6的測(cè)定時(shí)間再增加450 min和480 min。不考慮蒸發(fā)作用，灌水結(jié)束后在土柱上覆蓋塑料薄膜，重分布24 h用自制PVC取土鉆取土，在濕潤(rùn)體范圍內(nèi)以5 cm分層剖開取土，取樣時(shí)以滴頭處為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閄軸，深度垂直方向?yàn)閆軸，在滴頭位置處、距離滴頭水平方向20 cm、距離滴頭水平方向40 cm及水平方向濕潤(rùn)鋒位置處，每5 cm深度取土，見圖1。

烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量[16]，DDSJ-308A電導(dǎo)率儀測(cè)定土水比1∶5的土壤溶液電導(dǎo)率。采用殘?jiān)娓煞╗16]測(cè)定土壤水溶性鹽總量，同時(shí)測(cè)定土壤溶液電導(dǎo)率，得出土壤水溶性鹽含量與土水比1∶5的土壤溶液電導(dǎo)率EC1:5換算關(guān)系。土壤水溶性鹽含量（g/kg）=0.003 15EC1∶5（μS/cm）+0.377 13。供試土壤初始水溶性含量為7.15 g/kg，屬重度鹽化土[17]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與方法

Microsoft Office Excel 2017整理 數(shù) 據(jù)，Origin 2022軟件繪圖，SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用最小顯著差異法(LSD)比較不同處理間的顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)田排水間歇滴灌對(duì)土壤水平和垂直濕潤(rùn)鋒的影響

土壤濕潤(rùn)鋒為灌溉水入滲至干土層界面，干濕交界的位置，其運(yùn)移長(zhǎng)度是灌溉管理的依據(jù)。圖2為農(nóng)田排水間歇滴灌不同處理垂直與水平濕潤(rùn)鋒隨時(shí)間變化過程圖。整體表現(xiàn)為灌溉水為4 g/L的處理較2 g/L的處理濕潤(rùn)鋒推進(jìn)長(zhǎng)度大。隨灌水間歇時(shí)間增加濕潤(rùn)鋒推進(jìn)長(zhǎng)度增加。

圖2 土壤水溶性鹽含量與土水比1∶5的土壤溶液電導(dǎo)率EC1∶5換算關(guān)系

表2為重分布24 h后各處理垂直和水平濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度。各處理濕潤(rùn)鋒運(yùn)移長(zhǎng)度之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表現(xiàn)為T2處理較T1處理垂直濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加1.82%，水平濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加7.51%；T3處理較T1處理垂直濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加6.88%，水平濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加13.79%；T5處理較T4處理垂直濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加2.8%，水平濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加9.33%；T6處理較T4處理垂直濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加9.82%，水平濕潤(rùn)鋒長(zhǎng)度增加12.89%。綜上，隨著灌溉水礦化度和灌溉間歇時(shí)間增加，土壤水平和垂直濕潤(rùn)鋒橫向和縱向延伸范圍增加。

表2 重分布24 h后各處理垂直和水平濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度 cm

蘇李君[16]認(rèn)為點(diǎn)源入滲濕潤(rùn)鋒運(yùn)移過程可以采用入滲時(shí)間的冪函數(shù)表示。水平濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度Fx=a1tb1，垂直濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度Fy=a2tb2。對(duì)各處理濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度隨時(shí)間變化曲線做冪函數(shù)擬合，得出擬合參數(shù)a、b。其中，a表示土壤初始入滲速率，b表示入滲衰減速率。結(jié)果如表3所示。各處理冪函數(shù)的決定系數(shù)均大于0.96，因此，農(nóng)田排水間歇灌溉條件下土壤水分入滲遵從冪函數(shù)變化規(guī)律。各處理水平濕潤(rùn)鋒初始入滲速率大于垂直入滲速率，而衰減速率小于垂直入滲速率。因此，由圖3和表2可知，在灌水持續(xù)時(shí)間內(nèi)，水平入滲長(zhǎng)度大于垂直入滲深度，在灌水持續(xù)時(shí)間內(nèi)土壤濕潤(rùn)體呈寬淺式橢球體，而在灌水結(jié)束后，重力勢(shì)起主導(dǎo)作用，水分向下層遷移，最終垂直入滲長(zhǎng)度大于水平入滲長(zhǎng)度。灌溉水為2 g/L處理在垂直和水平入滲方向的初始入滲速率小于灌溉水為4 g/L處理，而在水平方向入滲衰減速率大于灌溉水為4 g/L處理。

表3 各處理垂直和水平濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度擬合結(jié)果

圖3 各處理垂直和水平濕潤(rùn)鋒運(yùn)移長(zhǎng)度隨時(shí)間變化曲線

綜上，隨灌溉水礦化度增加土壤初始入滲速率增加，而入滲衰減速率降低。是因?yàn)檗r(nóng)田排水灌溉后，灌溉水中鹽分進(jìn)入土壤，土壤中的鹽分較初始值會(huì)有一定程度增加，土壤顆粒間的排斥力會(huì)隨土壤中鹽分增加而降低，以此促進(jìn)土壤顆粒絮凝，增加土壤中大孔隙占比，從而促進(jìn)水分在土壤中入滲。雖然各處理總灌水時(shí)間相同，但增加灌水間歇時(shí)間，即增加土壤入滲時(shí)間，顯著增加濕潤(rùn)鋒入滲長(zhǎng)度，由于間歇后進(jìn)行第二周期供水，土壤濕潤(rùn)體內(nèi)部已經(jīng)形成致密層，再次供水增加濕潤(rùn)鋒推進(jìn)速度，增加土壤水分入滲速率。

2.2 農(nóng)田排水間歇滴灌對(duì)土壤水分空間分布的影響

各處理灌水時(shí)間相同，均為6 h，由于間歇灌溉增加了灌水持續(xù)時(shí)間，間歇0.5 h的處理T2和T5灌水持續(xù)時(shí)間為7 h，間歇1 h的處理T3和T6灌水持續(xù)時(shí)間為8 h。覆膜不考慮蒸發(fā)作用，分析重分布24 h后各處理0~40 cm不同土層土壤水分的變異系數(shù)，由表4可知，隨灌水間歇時(shí)間增加，各土層土壤含水率變異系數(shù)減小，基本表現(xiàn)為T1＞T2＞T3和T4＞T5＞T6。說明間歇灌溉使水分在土壤濕潤(rùn)體內(nèi)分布更均勻。隨灌溉水礦化度增加，各土層土壤含水率變異系數(shù)增加，灌溉水為4 g/L的處理比灌溉水2 g/L的處理各土層含水率變異系數(shù)增大。因此，與灌溉水4 g/L相比，采用2 g/L的農(nóng)田排水灌溉能夠使水分在土壤濕潤(rùn)體內(nèi)分布更均勻。

表4 各處理0~40 cm土層深度土壤含水率變異系數(shù) %

不同處理在距離滴頭不同位置處土壤剖面含水率分布如圖4所示，選取滴頭處、距離滴頭20 cm和40 cm處濕潤(rùn)體內(nèi)土壤垂直深度水分含量作比較。由圖4（a）、圖4（b）和圖4（c）可知，重分布24 h后，距離滴頭越遠(yuǎn)，土壤水分含量越低，但由于間歇灌溉作用，距離滴頭20cm處土壤剖面含水率與滴頭處土壤含水率相近。將各處理距離滴頭0、20和40 cm處土壤垂直剖面深度水分含量計(jì)算平均值[圖4（d）]，分析不同灌溉水礦化度和灌溉間歇時(shí)間對(duì)土壤水分變化的影響。各處理間土壤水分含量差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＞0.05），但呈現(xiàn)一定規(guī)律。滴頭位置處，與T1處理相比較，T2處理平均土壤含水率增加了8.43%，T3處理增加了11.9%，T4處理增加了4.78%，T5處理增加了6.81%，T6處理增加了9.33%。距離滴頭20 cm和40 cm處土壤水分含量也呈相同增加趨勢(shì)。

圖4 各處理土壤水分空間分布

整體表現(xiàn)為灌溉間歇時(shí)間相同，2 g/L農(nóng)田排水灌溉處理濕潤(rùn)體內(nèi)土壤水分含量高于4 g/L農(nóng)田排水灌溉處理。2 g/L農(nóng)田排水灌溉處理，隨灌溉間歇時(shí)間增加，土壤水分含量增加。4 g/L農(nóng)田排水灌溉處理，在距離滴頭水平距離0~20 cm垂直土壤剖面內(nèi)呈現(xiàn)隨灌溉間歇時(shí)間增加平均含水率增加。在距離滴頭20~40 cm垂直土壤剖面內(nèi)，各處理平均含水率一致。灌溉水礦化度2 g/L以及灌溉間歇1 h處理，土壤濕潤(rùn)體內(nèi)含水率最大。

2.3 農(nóng)田排水間歇滴灌對(duì)土壤鹽分空間分布的影響

不同灌溉水礦化度和不同灌溉間歇時(shí)間條件下土壤鹽分空間分布如圖5所示。各處理剖面內(nèi)土壤鹽分隨土層深度增加而增加，各處理均呈現(xiàn)明顯脫鹽區(qū)（土壤電導(dǎo)率小于初始電導(dǎo)率2 150 μS/cm）。說明農(nóng)田排水間歇灌溉對(duì)土壤鹽分具有一定淋洗作用。對(duì)各處理濕潤(rùn)體內(nèi)土壤電導(dǎo)率取平均值，表現(xiàn)為T4（2 579 μS/cm） ＞T5（2 434 μS/cm） ＞T6（2 424 μS/cm） ＞T1（2 216 μS/cm） ＞T2（2 193 μS/cm） ＞T3（2 179 μS/cm），4 g/L處理的土壤平均含鹽量顯著高于2 g/L處理（p＜0.05）。隨灌溉間歇時(shí)間增加，土壤平均含鹽量降低，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＞0.05），灌溉水礦化度2 g/L以及灌溉間歇1 h處理，土壤濕潤(rùn)體內(nèi)平均含鹽量最小。

圖5 各處理鹽分空間分布

為進(jìn)一步分析不同農(nóng)田排水礦化度與灌溉間歇時(shí)間各處理對(duì)土壤脫鹽效果的影響，如表5所示為各處理土壤脫鹽效果指標(biāo)。土壤含鹽量低于土壤初始含鹽量的區(qū)域深度為脫鹽區(qū)深度；土壤含鹽量低于土壤初始含鹽量的區(qū)域?qū)挾葹槊擕}區(qū)寬度；脫鹽區(qū)域的土壤脫鹽量平均值與初始土壤含鹽量的比值為脫鹽率St；土壤脫鹽區(qū)深度和最終入滲濕潤(rùn)深度的比值為脫鹽區(qū)深度系數(shù)ηht；土壤脫鹽區(qū)水平寬度和最終水平入滲濕潤(rùn)寬度的比值為脫鹽區(qū)寬度系數(shù)ηdt。

綜合圖5和表5可知，T1~T3處理土壤脫鹽區(qū)深度為40 cm，T4~T6處理土壤脫鹽區(qū)深度為35 cm；T1、T4、T5和T6處理土壤脫鹽區(qū)寬度為20 cm，T2、T3處理土壤脫鹽區(qū)寬度為40 cm，因此隨著灌溉水礦化度增加土壤脫鹽區(qū)域減小。經(jīng)單因素方差分析可知，灌溉水礦化度顯著影響土壤脫鹽區(qū)的脫鹽率,對(duì)脫鹽區(qū)深度系數(shù)和脫鹽區(qū)寬度系數(shù)的影響不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表現(xiàn)為隨灌溉水礦化度減小，土壤脫鹽區(qū)的脫鹽率顯著增加，2 g/L處理較4 g/L處理平均脫鹽率增加25.04%，平均脫鹽區(qū)深度系數(shù)和寬度系數(shù)分別增加18.48%和45.25%。灌溉水間歇時(shí)間對(duì)土壤脫鹽區(qū)的脫鹽率影響也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05），隨灌溉間歇時(shí)間增加，土壤脫鹽區(qū)的脫鹽率顯著增加，灌水間歇0.5 h處理較不間歇灌溉處理平均脫鹽率增加6.78%，平均脫鹽區(qū)深度系數(shù)和寬度系數(shù)分別增加4.07%和6.9%；灌水間歇1 h處理較不間歇灌溉處理平均脫鹽率增加17.05%，平均脫鹽區(qū)深度系數(shù)和寬度系數(shù)分別增加13.6%和14.59%。雙因素方差分析表明，灌溉水礦化度與灌溉間歇時(shí)間互作效應(yīng)顯著，隨灌溉水礦化度減小和灌溉間歇時(shí)間增加，土壤脫鹽區(qū)的脫鹽率增加。

表5 不同處理土壤脫鹽效果指標(biāo)

3 討 論

南疆地區(qū)氣候干旱且水資源匱乏，加之各灌區(qū)灌溉配水管理制度不健全不合理，導(dǎo)致作物生育期灌水不及時(shí)而減質(zhì)減產(chǎn)。面對(duì)這一用水突出問題，專家學(xué)者提出利用農(nóng)田排水灌溉，能夠增加土壤含水率，有效緩解灌溉缺水問題[18-20]。而農(nóng)田排水中既含有鹽分離子還含有一定氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，灌溉過程中會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu)從而影響土壤入滲特性和土壤中的水鹽分布狀況。本研究認(rèn)為農(nóng)田排水作為灌溉水源采用間歇灌溉是為了保證在作物生育期缺水時(shí)，及時(shí)灌溉使土壤具有一定含水率以保證作物正常生長(zhǎng)需要。既兼顧灌溉也調(diào)控土壤濕潤(rùn)體內(nèi)水分和鹽分，最大限度地增大鹽化土壤中的脫鹽率以利于作物生長(zhǎng)。研究農(nóng)田排水間歇滴灌條件下的土壤濕潤(rùn)體形態(tài)特征及濕潤(rùn)體內(nèi)水分分布規(guī)律，對(duì)農(nóng)田排水利用結(jié)合間歇灌溉的實(shí)際應(yīng)用有重要意義。本試驗(yàn)條件下，農(nóng)田排水灌溉礦化度和灌水間歇時(shí)間增加使?jié)駶?rùn)峰推進(jìn)長(zhǎng)度增加。與前人針對(duì)微咸水灌溉的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)楣喔人械柠}分和養(yǎng)分被帶入土壤，促進(jìn)土壤顆粒的紊凝作用和團(tuán)聚性，使土壤大孔隙增加，從而增強(qiáng)入滲性能[12,14]。而灌水間歇時(shí)間增加，使灌水延續(xù)時(shí)間增加，從而推進(jìn)濕潤(rùn)峰運(yùn)移。間歇灌溉的優(yōu)勢(shì)在于提高灌水均勻度、增加土壤濕潤(rùn)體內(nèi)含水率。與劉靜妍等[21]研究結(jié)果一致，本研究認(rèn)為與不間歇灌溉相比，間歇灌溉條件下土壤水分分布更均勻，且減小灌溉水礦化度也能夠提高灌水均勻度，增加土壤濕潤(rùn)體含水率。其原因可能是因?yàn)殚g斷式的間歇灌水，土壤在濕潤(rùn)和落干的過程中周期交替，土壤顆粒的物理結(jié)構(gòu)和性狀發(fā)生變化，減小土壤糙率，產(chǎn)生新的水流界面，從而提高灌水均勻度和土壤持水性；而灌溉水中鹽分進(jìn)入土壤后與土壤膠體顆粒發(fā)生理化反應(yīng)，重組后改變土壤的物理和化學(xué)特性，影響土壤的通氣和流道，雖然利于土壤水分入滲，但抑制土壤水分儲(chǔ)存[21]。農(nóng)田排水灌溉后，各處理濕潤(rùn)體內(nèi)鹽分含量平均值較土壤鹽分初始值有所增加，但脫鹽區(qū)的含鹽量遠(yuǎn)低于初始含鹽量。與嚴(yán)亞龍等[22]研究認(rèn)為灌水間歇時(shí)間對(duì)土壤鹽分含量無顯著影響不同，本研究結(jié)果表明，在不同礦化度農(nóng)田排水灌溉條件下，灌水間歇時(shí)間以及與灌水礦化度交互作用對(duì)土壤脫鹽區(qū)脫鹽率的影響均達(dá)到顯著水平。可能是由于土壤質(zhì)地與土壤初始含鹽量的差異導(dǎo)致研究結(jié)果不一致。本試驗(yàn)中以水分分布均勻、濕潤(rùn)體內(nèi)水分含量高、鹽分含量低及脫鹽區(qū)脫鹽率最大為目標(biāo)，T3處理為最優(yōu)處理，即灌溉水礦化度為2 g/L且灌水間隔1 h處理，灌水重分布后的最大入滲深度為51 cm，最大入滲寬度為46 cm，脫鹽區(qū)深度與寬度均為40 cm。可以考慮作為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度為50 cm且作物根系最大生長(zhǎng)半徑為40 cm時(shí)作物的一次灌水制度。因此，利用農(nóng)田排水灌溉并采用間歇滴灌模式，有利于土壤淋洗和脫鹽，為作物提供良好的土壤水鹽環(huán)境。今后還應(yīng)綜合考慮灌溉水中鹽分離子、灌溉水中氮磷鉀含量、土壤鹽分離子、土壤中酶和土壤微生物等影響因素，針對(duì)各因素及其交互作用影響鹽堿土中鹽分的淋洗脫鹽效果還有待全面系統(tǒng)地研究。

4 結(jié) 論

針對(duì)南疆鹽化土采用農(nóng)田排水灌溉結(jié)合間歇灌溉方式研究其影響土壤水鹽分布和脫鹽區(qū)土壤脫鹽率的研究，結(jié)果表明：

（1）不同礦化度農(nóng)田排水灌溉結(jié)合間歇灌溉灌水方式能提升土壤入滲能力，隨灌溉間歇時(shí)間增加，土壤水平和垂直濕潤(rùn)鋒橫向和縱向延伸范圍增加。冪函數(shù)能夠描述農(nóng)田排水間歇灌溉條件下土壤水分入滲規(guī)律。

（2）增加灌水間歇時(shí)間和減小灌溉水礦化度能夠減小水分空間分布變異系數(shù)，提高灌水均勻度。隨灌溉間歇時(shí)間增加，灌溉水礦化度減小，土壤水分含量增加。

（3）農(nóng)田排水灌溉對(duì)土壤鹽分具有一定淋洗作用，各處理均呈現(xiàn)明顯脫鹽區(qū)，脫鹽區(qū)深度均大于35 cm。減小灌溉水礦化度和增加灌溉間歇時(shí)間能夠顯著增加土壤脫鹽區(qū)的脫鹽率，同時(shí)增加脫鹽區(qū)深度系數(shù)和脫鹽區(qū)寬度系數(shù)。2 g/L處理較4 g/L處理脫鹽區(qū)平均脫鹽率增加25.04%，灌水間歇0.5 h處理較不間歇灌溉處理脫鹽區(qū)平均脫鹽率增加6.78%；灌水間歇1 h處理較不間歇灌溉處理平均脫鹽率增加17.05%。