摘 要:【目的】研究滴灌冬灌調(diào)控下干播濕出對(duì)棉田水鹽分布及棉花出苗率的影響。
【方法】設(shè)置大田試驗(yàn),以漫灌冬灌2 250 m3/hm2為對(duì)照(CK),設(shè)計(jì)2種灌水模式:滴灌冬灌(D)及滴灌冬灌+干播濕出(DG),4個(gè)滴灌定額為600、900、1 200、1 500 m3/hm2(分別記作D1、D2、D3、D4);滴灌冬灌+干播濕出(分別記作D1G1、D2G2、D3G3、D4G4,G1、G2、G3和G4灌水定額均為225(45+180)m3/hm2)4個(gè)處理,2個(gè)灌水定額:0、225(45+180) m3/hm2,共9個(gè)處理,研究不同灌溉定額下滴灌冬灌及翌年各處理基礎(chǔ)上干播濕出后土壤水熱鹽動(dòng)態(tài)及棉花出苗狀況。
【結(jié)果】干播濕出可緩和早春氣溫與土壤表層溫度的突變,早春渠水會(huì)降低土壤表層溫度1~2℃,干播濕出對(duì)10和20 cm土層的溫度影響較為顯著,對(duì)比CK處理,干播濕出后的處理10~20 cm土層溫度升高趨勢較為平緩。對(duì)比漫灌方式滴灌水分入滲更為均勻,滴灌冬灌灌溉定額越大土溫越為平穩(wěn),土壤表層平均含水率越高,干播濕出后表層含水率顯著增高。灌水定額D4G4為(1 500+225) m3/hm2的處理10 d后仍高于其他處理表層體積含水率處理,灌水總額D3G3為(1 200+225) m3/hm2的表層平均含水率高于CK處理,總灌水量較CK處理節(jié)省了825 m3/hm2。干播濕出后窄行表層鹽分淋洗效果顯著,水分下滲和鹽分運(yùn)移區(qū)域集中在0~30 cm土層,棉花萌芽期根系主要分布在0~30 cm土層。滴灌冬灌定額越大其對(duì)土壤表層的鹽分縱向淋洗和運(yùn)移也越明顯且土層墑情越均勻,返鹽現(xiàn)象也越容易出現(xiàn),增添干播濕出可及時(shí)補(bǔ)墑并壓制返鹽現(xiàn)象。
【結(jié)論】滴灌冬灌加干播濕出的出苗率和保苗率要高于僅滴灌冬灌,灌水定額D3G3為(1 200+225) m3/hm2的出苗率和保苗率要高于普通漫灌。
關(guān)鍵詞:棉花;膜下滴灌;冬灌;灌水定額;干播濕出
中圖分類號(hào):S562 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-4330(2024)04-0823-12
0 引 言
【研究意義】新疆是典型的荒漠綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)[1],農(nóng)業(yè)用水量占新疆用水總量的90%以上,降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、氣候干旱,土壤次生鹽漬化較為嚴(yán)重[2-4],水資源匱乏和鹽堿危害是影響西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩個(gè)關(guān)鍵因素[5]。新疆是我國最大的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地[6],2021年新疆棉花種植面積為250.61×104 hm2,占全國總種植面積的82.8%。新疆南疆棉田休作期多選擇冬灌或春灌蓄水增墑及降低次生鹽漬化對(duì)棉田的危害,大田漫灌與膜下滴灌為常用的兩種灌溉方式。大田漫灌存在灌溉效率低、水資源浪費(fèi)大、水分滲透不均勻及地下水位抬高等問題?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】棉花膜下滴灌技術(shù)是將滴灌技術(shù)與地膜覆蓋技術(shù)結(jié)合,精準(zhǔn)灌溉、節(jié)本增效的技術(shù)[7],膜下滴灌冬灌時(shí)水分入滲均勻,保水效果優(yōu)于漫灌方式[8],但洗鹽效果不如大田漫灌,現(xiàn)大水漫灌洗鹽仍是土壤脫鹽的手段之一[9]。干播濕出技術(shù)是棉田不春灌,耕翻土地后先鋪地膜和滴灌帶,播種后再灌水的節(jié)水技術(shù)[10]。干播濕出棉花根量較少但須根量較大,根冠比較小,根系入土淺,生長發(fā)育提前 [11],易招致病蟲害?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】棉田冬灌選用膜下滴灌控制較少水量滿足棉田越冬的墑情情況及淋洗一部分鹽堿,在播后干播濕出保證棉苗順利萌發(fā)。較少定額的滴灌冬灌面臨墑情不足及淋洗鹽分不充分的現(xiàn)象,干播濕出相當(dāng)于在播種后二次灌水可以達(dá)到補(bǔ)墑壓鹽的效果。但有關(guān)滴灌冬灌調(diào)控下干播濕出對(duì)棉田水鹽分布及棉花出苗率的影響較少?!緮M解決的關(guān)鍵問題】設(shè)置滴灌冬灌及滴灌冬灌調(diào)控下干播濕出2種灌水模式的4個(gè)梯度灌溉定額,對(duì)比分析不同灌溉定額滴灌冬灌、滴灌冬灌調(diào)控下干播濕出以及冬灌漫灌后次年的水分變化、壓鹽狀況及棉花出苗率等生長指標(biāo),為新疆南疆棉花灌溉節(jié)水措施提供技術(shù)參考。
1 材料與方法
1.1 材 料
試驗(yàn)于2021年11月~2022年10月在新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣進(jìn)行,屬于暖溫帶沙漠邊緣氣候區(qū)(82.71°E,41.28°N),海拔為 988 m。長年日照充足,熱量充沛,降水稀少,氣候干燥,晝夜溫差大。年平均日照3 031.2 h,平均氣溫10.7℃,7月最高24.9℃,最高氣溫41.6℃,最低氣溫-28.7℃。年平均降水47.3 mm,年均蒸發(fā)量2 000.7 mm,蒸發(fā)量是降水量的42.3倍,夏季降水較多。小區(qū)面積為0.133 hm2,共8個(gè)小區(qū),試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)地以沙壤土和壤土為主,播種前測定棉田土壤相關(guān)理化性質(zhì)。供試棉花為源棉11號(hào)。表1
1.2 方 法
試驗(yàn)共設(shè)滴灌冬灌(D)及滴灌冬灌+干播濕出(DG)兩種灌水模式,4個(gè)滴灌:600、900、1 200和1 500 m3/hm2(分別記作D1、D2、D3、D4);2個(gè)灌水定額:0(G1)、225(45+180) m3/hm2;滴灌冬灌+干播濕出4個(gè)處理(D1G1、D2G2、D3G3、D4G4,G1、G2、G3和G4灌水定額均為225(45+180)m3/hm2),1個(gè)對(duì)照處理(CK)為冬灌漫灌,灌水定額為2 250 m3/hm2,重復(fù)3次。試驗(yàn)地不揭膜,不粉碎秸稈,使用當(dāng)年滴灌帶和滴灌系統(tǒng)冬灌,灌水時(shí)間為2021年11月15日,翌年翻地前揭膜、粉秸稈。播種后不干播濕出處理膜孔覆土,在第一次干播濕出定額為45 m3/hm2后跟蹤監(jiān)測表層水分遷移及鹽分變化規(guī)律,在二次灌水定額為180 m3/hm2,調(diào)查0~100 cm土層水分和鹽分變化。棉花播種日期為2022年4月15日,膜下鋪管采用1膜3管6行,整膜寬205 cm,寬行膜間距離60 cm,株距橫向距離約為12.74 cm,縱向距離約10.00 cm。滴灌參數(shù)為滴頭間距300 mm,滴頭流量2.1 L/h,流態(tài)指數(shù)為0.52。表2,圖1
1.2.1 土壤含水率
土壤表層水分使用土壤表層儀器(壤博士)監(jiān)測,連續(xù)10 d同一時(shí)間段(09:00~11:00)不間斷監(jiān)測。土壤垂直剖面體積含水率采用傳統(tǒng)烘干法((105±2)℃,12 h)土鉆取土。取土樣時(shí)以滴頭為中心,在寬行(k)、滴灌帶、窄行(z)及膜外裸地,分別取0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm,40~60 cm,60~80 cm,80~100 cm層土壤。
1.2.2 土壤含鹽率
土壤表層鹽分測定方法與表層含水率相同,由于土壤浸提液電導(dǎo)率(EC,ds/m)和土壤含鹽量(SC,g/kg)常用來表征土壤鹽度,采用此方法測定不同土層鹽分。將烘干的土樣碾壓過2 mm孔徑標(biāo)準(zhǔn)篩,將過篩后的土樣(剔除植物殘?bào)w、石塊等侵入體),加入三角瓶中,加入純凈水,配置土水質(zhì)量比為1∶5的混合液,使用震蕩機(jī)震蕩10 min,靜止15 min后得到上清液,使用F3型電導(dǎo)率儀(梅特勒-托利多儀器)測定上清液的電導(dǎo)率。根據(jù)電導(dǎo)率與含鹽量單位轉(zhuǎn)化計(jì)算土壤中鹽分含量。
SC=2.778EC1∶5·(1)
S=18×10-5EC-0.019(R2=0.99).(2)
式中,S為土壤含鹽量(%),EC為電導(dǎo)率值(μs/cm)。
1.2.3 土壤溫度
地溫監(jiān)測使用Microlite自動(dòng)監(jiān)測地溫計(jì),埋放于窄行滴灌帶下方15 cm深度,每30 min進(jìn)行1次地溫監(jiān)測。
1.2.4 出苗率
播種10 d后開始測定出苗率,共4次測定出苗率(7 d/次)保苗率(45 d后測定),對(duì)每個(gè)處理統(tǒng)計(jì)出苗率,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)統(tǒng)計(jì)出苗率、未發(fā)芽率、爛種率、空穴率,出苗率+未發(fā)芽率+爛種率+空穴率=100%,對(duì)比處理間出苗率。
2 結(jié)果與分析
2.1 苗期干播濕出前后土壤溫度動(dòng)態(tài)變化
2.1.1 干播濕出后不同處理下土壤表層溫度動(dòng)態(tài)變化
研究表明,在4月15日灌溉出苗水,渠水溫度為5~6℃,地溫明顯下降,渠水溫度在一定會(huì)程度上降低了土壤表層溫度。D1G1、D2G2、D3G3、D4G4處理的窄行前期土壤溫度低于寬行,僅滴灌冬灌的處理窄行溫度要高于干播濕出的處理,寬行覆膜和窄行覆土有相應(yīng)的增溫效果。在4月21日后,氣候變暖,氣溫逐漸上升,干播濕出處理的窄行土壤溫度逐漸稍高于寬行,且D1、D2、D3、D4的土壤表層溫度均稍低于D1G1、D2G2、D3G3、D4G4處理處理,干播濕出可緩和早春氣溫與土壤表層溫度的突變,降低土壤溫度劇烈變化對(duì)棉花萌芽的影響。僅滴灌冬灌各處理之間土壤表層溫度無顯著差異,土壤溫度變化趨勢大致相同,休作期冬灌灌水量對(duì)干播濕出土壤表層溫度并無較大影響。圖2
2.1.2 出苗期不同土壤垂直剖面下溫度變化
研究表明,不同土層的地溫是隨著時(shí)間的推移呈逐漸增長的趨勢。其中10和20 cm土層的溫度受外界環(huán)境影響變化較大,而其他土層溫度隨著土層深度的增加而逐漸降低。5月3日晚進(jìn)行第二次干播濕出灌水,對(duì)比CK處理,D1G1、D2G2、D3G3、D4G4處理10~20 cm土層溫度明顯被抑制,溫度升高趨勢較為平緩。土壤熱容量因含水量變化而改變,D4G4>D3G3>D2G2>D1G1,滴灌冬灌灌溉定額越大土溫越為平穩(wěn)。隨著土層深度增加,土壤受太陽輻射的影響減小,40~100 cm土壤溫度的變異性減小,趨于平穩(wěn)。對(duì)比漫灌方式滴灌水分入滲更為均勻,CK處理的土壤溫度波動(dòng)幅度較大。圖3
2.2 苗期干播濕出后土壤水分變化
2.2.1 干播濕出后不同處理下土壤表層水分動(dòng)態(tài)變化
研究表明,不同處理的表層體積含水率變化趨勢大體一致,由于土壤表層水分的蒸發(fā)和水分遷移、入滲,體積含水率變化的呈逐漸下降整體趨勢。窄行的含水率在前期明顯高于寬行,但在4月21日后,寬行的含水率要稍高于窄行含水率,其窄行膜孔沒有覆土,水分流失。寬行在前期由于窄行土壤水分水平距離的遷移而有增長的趨勢,但仍然要低于窄行,其變化趨勢較平緩。而不加出苗水的處理窄行和寬行含水率變化波動(dòng)不大,而在后期覆土保墑的作用下不加苗水的處理反而要稍高于加出苗水的處理。冬灌灌水定額為600、900 m3/hm2處理的含水率要稍低于CK處理,而灌水定額為1 200和1 500 m3/hm2的處理稍高于CK處理。因有休作期滴灌冬灌的底墑保證,表層土壤平均含水率D4>D3>D2>D1,雖含水率均為下降但最終D1G1、D1處理和D2G2、D2處理的含水率下降至21%~23%,而D3G3和D4G4的體積含水率下降至22%~24%。干播濕出后處理D1G1、D2G2、D3G3、D4G4表層含水率明顯升高,要遠(yuǎn)高于處理D4、D3、D2、D1,后當(dāng)苗期達(dá)到四葉期時(shí)含水率下降與不干播濕出的處理差異性不大,持逐漸持平的狀態(tài)。滴灌冬灌基礎(chǔ)上干播濕出的處理即灌水定額為(1 200+225) m3/hm2和(1 500+225) m3/hm2的處理在灌溉苗水10 d后仍較其他處理表層體積含水率高。其中處理D3G3的表層平均含水率遠(yuǎn)高于CK處理,但總水量較CK處理節(jié)省了825 m3/hm2。 圖4
2.2.2 出苗期不同處理的土壤垂直剖面水分變化
研究表明,D4G4處理底墑最高,其含水率最高集中分布在30~70 cm土層處,含水率為26%~33%。滴灌冬灌定額越高其來年土壤剖面水分含量越高且深層滲透越明顯。D3G3處理的含水量最多的區(qū)域集中于20~50 cm土層處,含水率為24%~26%。D2G2處理含水率峰值在20~40 cm土層處,為20%~24%。D1G1處理含水量值較高的區(qū)域分布在10~30 cm土層處且分布不均勻。CK處理10~40 cm土層平均體積含水率約為24%,50~100 cm含水分布不均勻。由于土壤溫度總體呈逐漸上升的趨勢,5月1~3日各個(gè)土層的含水率在逐級(jí)降低,其中10~30 cm 土層含水率下降趨勢較為顯著。干播濕出后即5月3日后,10~30 cm 土層含水量明顯增多,含水率上升至30%左右。D1G1處理和D2G2處理的10~40 cm土層水分變化較為顯著, D4G4處理30~70 cm土層的含水率仍然較高于其他處理。土壤水分會(huì)逐漸向土壤下層遷移,水分逐漸向50~100 cm的深層下滲。雖后期會(huì)有水分蒸發(fā)、遷移等因素造成土壤水分流失,但在處理D3G3處理和D4G4處理深層土壤墑情基礎(chǔ)上再干播濕出,干播濕出會(huì)及時(shí)補(bǔ)墑滿足出苗的水分條件。圖5
2.3 苗期干播濕出后土壤鹽分變化
2.3.1 干播濕出后不同處理的土壤表層鹽分動(dòng)態(tài)變化
研究表明,各個(gè)處理的土壤表層鹽分隨著天數(shù)增加而緩慢增加,窄行含鹽率低于寬行,不同處理窄行和寬行含鹽率對(duì)比為D1(z)> D2(z)>D3(z)>D4(z)>CK>D1G1(z)> D2G2(z)>D3G3(z)>D4G4(z),寬行亦是如此。滴灌冬灌定額越大其對(duì)土壤表層的鹽分縱向淋洗和運(yùn)移也越明顯,另灌溉出苗水后干播濕出的處理土壤表層鹽分都較低于不干播濕出的處理且后期趨于平穩(wěn)。各處理的窄行在灌溉出苗水后前期出現(xiàn)含鹽率降低的現(xiàn)象并于4月18日出現(xiàn)谷值,后又逐漸恢復(fù)上升的趨勢。各處理寬行的含鹽率在4月20日前有突然增長又下降的現(xiàn)象。圖6
2.3.2 出苗期不同處理的土壤垂直剖面鹽分動(dòng)態(tài)變化
研究表明,D4G4處理的鹽分積累在土層50~80 cm處,峰值為0.306%;D3G3處理的鹽分積累在土層50~80 cm處,峰值為0.308%;D2G2處理的鹽分積累在土層10~30 cm處和40~60 cm峰值為0.311%;D1G1處理的鹽分積累在土層10~30 cm處和40~50 cm峰值為0.340%。5月2~3日鹽分明顯由下層往上層轉(zhuǎn)移,最顯著的是D4G4的處理。滴灌冬灌定額越大對(duì)鹽分淋洗越顯著且淋洗后鹽分分布越均勻,但是灌水定額越大越容易出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象。干播濕出后,5月4~5日的鹽分被淋洗開始往下層轉(zhuǎn)移,其中10~30 cm土層的鹽分淋洗較為明顯且分布更為均勻。干播濕出技術(shù)對(duì)10~30 cm土層的鹽分淋洗最為明顯且對(duì)返鹽有一定程度的抑制。圖7
2.4 出苗期根系分布
研究表明,第一次干播濕出后(4月15~25日)根系主要分布在地表至土層20 cm,地表至10 cm處根系消耗了67.3%的水分,10~20 cm土層根系消耗32.7%水分。第二次干播濕出后(5月3~25日)根系主要分布在地表至30 cm,地表至10 cm處根系消耗了50%的水分,10~20 cm土層根系消耗29.7%水分,20~30 cm土層根系消耗20.3%水分。萌芽期根系生長分布在地表至30cm,此區(qū)域的根系環(huán)境會(huì)直接影響到棉花萌芽情況,表層至10 cm土層是棉花根系生長需耗水的主要區(qū)域。圖8
2.5 不同處理棉花出苗率對(duì)比
研究表明,不同處理的棉花出苗率為D4G4>D3G3>CK>D2G2>D1G1>D4>D3>D2>D1,其中干播濕出處理出苗率遠(yuǎn)高于不干播濕出的處理且差異性顯著,CK處理的出苗率要低于D3G3處理且遠(yuǎn)低于D4G4處理。滴灌冬灌的灌水定額越大的處理出苗率越高,滴灌冬灌基礎(chǔ)上干播濕出的處理即灌水定額總額為(1 200+225) m3/hm2可保證棉花正常出苗。其次播種后棉花在4月10日開始出苗,4月10日~5月15日為子葉期,棉花幼苗陸續(xù)萌發(fā)。干播濕出的處理出苗要早于不干播濕出的處理,5月15日干播濕出的處理開始進(jìn)入四葉期,而不干播濕出的處理仍在子葉期,因而干播濕出的處理后續(xù)生育期較為提前。干播濕出的處理保苗率要高于不干播濕出的處理,干播濕出技術(shù)有利于棉花破土出苗及后續(xù)保苗。圖9,表3
2.6 干播濕出后不同處理土壤水熱鹽分相關(guān)性
2.6.1 干播濕出后不同處理的土壤表層水熱鹽的相關(guān)性
研究表明,干播濕出后地表溫度和水分呈極顯著的負(fù)相關(guān),地溫逐漸增高進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致土壤墑情的降低;土壤表層溫度與鹽分存在顯著的正相關(guān),地表溫度的增加在一定程度會(huì)使土壤出現(xiàn)返鹽和鹽分積累的現(xiàn)象;土壤表層地表水分與鹽分呈極顯著的負(fù)相關(guān),干播濕出后水分對(duì)土壤表層的鹽分有一定的淋洗作用。干播濕出會(huì)在短期內(nèi)降低土壤表層的鹽分,增加土壤表層含水量,降低土壤溫度,而滴灌冬灌定額越大,其底墑越高,含鹽率越低。表4
2.6.2 出苗率與不同土層水熱鹽的相關(guān)性
研究表明,萌芽階段的根系主要分布表層至30 cm的土層,土壤鹽分與出苗率存在顯著負(fù)相關(guān),0~30 cm土層的土壤鹽分較少則有利于棉花萌芽;出苗率與土壤水分存在極顯著正相關(guān),0~30 cm土層的土壤水分對(duì)棉花出苗有直接影響,水分越高出苗率也越大;土壤鹽分含量與溫度呈極顯著正相關(guān),隨著0~30 cm土層的溫度增高,土壤鹽分含量也會(huì)增多,已淋洗到下層的鹽分會(huì)隨著地溫上升而向上遷移;土壤溫度與水分呈顯著負(fù)相關(guān),地溫會(huì)影響表層至30 cm土層的墑情,地溫增高會(huì)使土壤含水率下降。土壤水分和鹽分呈顯著負(fù)相關(guān),土壤水分越高則對(duì)0~30 cm土層的鹽分的淋洗越明顯,而土壤含鹽量在干播濕出二次淋洗后會(huì)明顯下降。 表5
3 討 論
3.1
干播濕出技術(shù)在出苗期的實(shí)施有利于土壤表層鹽分的淋洗及運(yùn)移,當(dāng)土壤鹽分值低于0.3%時(shí)能夠滿足棉花的正常生長[12],新疆灌區(qū)應(yīng)對(duì)土壤次生鹽堿化所采用的有效改良措施一般為冬灌,其具有洗鹽壓堿、蓄墑、改土、滅蟲、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)[13],膜下滴灌對(duì)鹽分淋洗的效果弱于大田漫灌,但其水分滲透較為均勻,保水效果優(yōu)于漫灌,以此保障次年春播的土壤墑情[14]。研究結(jié)果表明,干播濕出后的處理窄行表層溫度呈先下降后上升的趨勢,渠水在一定程度上降低了地表溫度,不干播濕出的處理寬行覆膜窄行覆土,其地表溫度前期要高于干播濕出的處理。干播濕出技術(shù)在節(jié)約冬春灌水量情況下,有平抑土壤溫度的作用,土壤溫度的提高則有利于棉種的萌芽,促進(jìn)棉花出苗[16]。因此播種后若選擇干播濕出技術(shù)膜孔不覆土,可選擇灌水時(shí)間為11:00~12:00;若選擇干播濕出厚覆土,可選擇多次灌水,使覆土可保持表面干燥內(nèi)濕潤的狀態(tài)。
3.2
干播濕出后在3~4 d后表層含水率明顯高于不干播濕出的處理,其窄行最為顯著。土壤表層含水率與表土溫度呈極顯著相關(guān),隨著土壤表層溫度增高其表層含水率是逐漸下降的趨勢,因此覆土覆膜對(duì)表層土壤保墑保溫效果顯著。其次冬灌選擇膜下滴灌模式,灌水定額為(1 200+225) m3/hm2和(1 500+225) m3/hm2的處理在灌溉苗水10 d后仍高于其他處理表層體積含水率。滴灌冬灌定額越高越能保證來年表層土壤的墑情,滴灌冬灌加干播濕出灌溉定額為(1 200+225) m3/hm2的土壤表層平均含水率要高于漫灌冬灌2 250 m3/hm2的表層含水率,總灌水量較漫灌冬灌節(jié)省了825 m3/hm2。
3.3 棉花萌發(fā)出苗和幼苗階段是棉花耐鹽能力最弱的時(shí)期[15,17-27],試驗(yàn)中土壤表層鹽分與土壤表層水分呈極顯著負(fù)相關(guān),干播濕出技術(shù)對(duì)土壤表層鹽分淋洗效果顯著,滴灌冬灌的灌水定額越大其來年表層含鹽率就越低。研究二次灌溉出苗水后不同土層溫度變化中0~20 cm土層變化尤為顯著,其萌芽根系主要分布在表層至30 cm處,試驗(yàn)主要分析0~30 cm土層,其土層平均溫度與水分呈顯著負(fù)相關(guān),與鹽分呈極顯著正相關(guān)。土層平均溫度攀升土層含水量隨之降低但相關(guān)性沒有鹽分顯著,地溫上升促使土壤深層鹽分往表層運(yùn)移,其中冬灌定額越高越容易出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象。對(duì)土層鹽分二次淋洗后鹽分運(yùn)移明顯向下運(yùn)移,其鹽分土層平均含水率與鹽分呈極顯著相關(guān),干播濕出技術(shù)對(duì)返鹽有明顯的抑制。仍需要深入研究干播濕出選擇的灌水定額,找到抑制0~30 cm土層返鹽的最佳灌水方案。
4 結(jié) 論
4.1
干播濕出后1~2 d的土壤溫度有下降的趨勢,渠水會(huì)降低土壤表層溫度1~2℃,寬行覆膜窄行覆土有保溫效果。干播濕出可緩和氣溫對(duì)土壤表層溫度的敏感程度,干播濕出對(duì)10和20 cm土層的溫度影響最大,對(duì)比CK處理,D1G1、D2G2、D3G3、D4G4處理10~20 cm土層溫度升高趨勢較為平緩,D4G4>D3G3>D2G2>D1G1,隨著土層深度增加,40~100 cm土壤溫度的變異性減小,趨于平穩(wěn)。對(duì)比漫灌方式滴灌水分入滲更為均勻,滴灌冬灌灌溉定額越大土溫越平穩(wěn)。
4.2 滴灌冬灌定額越大土壤表層平均含水率就越高。干播濕出后表層含水率顯著增高,GD4處理在灌溉苗水10 d后仍高于其他處理表層體積含水率處理,D3G3的表層平均含水率高于CK處理,總灌水量較CK處理節(jié)省了825 m3/hm2。二次灌水后垂直剖面各處理土層墑情對(duì)比為D4G4>D3G3>D2G2>D1G1,水分下滲區(qū)域主要在0~30 cm土層。干播濕出技術(shù)的施用會(huì)及時(shí)補(bǔ)墑滿足出苗的水分條件,干播濕出技術(shù)和滴灌冬灌技術(shù)的結(jié)合亦可以影響到土壤剖面含水的情況以及深層滲透狀況。
4.3 第一次干播濕出后窄行表層鹽分淋洗效果顯著,滴灌冬灌定額越大其對(duì)土壤表層的鹽分縱向淋洗和運(yùn)移也越明顯。表層含鹽率D1>D2>D3>D4>CK>D1G1> D2G2>D3G3>D4G4,干播濕出技術(shù)有利于土壤表層鹽分的淋洗和抑制表層鹽分積聚。二次灌水后主要淋洗運(yùn)移0~30 cm土層的鹽分,滴灌冬灌定額越大對(duì)鹽分淋洗越顯著且淋洗后鹽分分布越均勻,0~30 cm土層的鹽分與土壤溫度呈極顯著正相關(guān),灌水定額越大越容易出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象。鹽分與水分呈極顯著負(fù)相關(guān),干播濕出技術(shù)的施用對(duì)返鹽現(xiàn)象有明顯壓制作用,干播濕出技術(shù)與滴灌冬灌結(jié)合的灌水模式及其鹽分運(yùn)移動(dòng)態(tài)更能滿足棉花出苗的條件。
4.4 棉花萌芽期根系主要分布在0~30 cm土層,干播濕出技術(shù)與滴灌冬灌結(jié)合在節(jié)省水資源的情況下有利于棉花出苗。各處理棉花出苗率情況為D4G4>D3G3>CK>D2G2>D1G1>D4>D3>D2>D1,出苗率與0~30 cm土層水分呈顯著正相關(guān),滴灌冬灌的灌水定額越大的處理出苗率越高。CK處理的出苗率要低于D3G3處理且遠(yuǎn)低于D4G4處理,在水資源有限情況下灌水定額為(1 200+225) m3/hm2可保證棉花較高的出苗率。
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