基于蒸发皿水面蒸发量优化冬小麦微咸水灌溉制度

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1、灌溉排水学报２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０００６－０５＊基于蒸发皿水面蒸发量优化冬小麦微咸水灌溉制度王相平１，２，杨劲松１，２，余世鹏１，２，刘广明１，姚荣江１，２（１．中国科学院南京土壤研究所／土壤与农业可持续发展重点实验室，南京２１０００８；２．中国科学院南京分院东台滩涂研究院，江苏东台２２４２００）摘要：为寻求合理的冬小麦微咸水灌溉制度，通过设置４种灌水量水平（０．８Ｅ、１．０Ｅ、１．２Ｅ和１．４Ｅ）和２种灌水矿化度（２、３ｇ／Ｌ），研

2、究灌溉制度对土壤盐分动态和冬小麦产量、耗水量及水分利用效率的影响。结果表明，冬小麦收获后，各处理土壤剖面盐分均呈表聚累积特征；冬小麦收获后，矿化度２ｇ／Ｌ且灌水量小于１．２Ｅ和矿化度３ｇ／Ｌ且微咸水灌水量小于等于１．２Ｅ时，表层０～２０ｃｍ土壤有次生盐渍化的危险。矿化度３ｇ／Ｌ、灌水量１．４Ｅ时，冬小麦收获后表层０～２０ｃｍ土壤属于轻度盐渍化土壤。灌水量为１．０～１．２Ｅ时，２种矿化度的微咸水处理下冬小麦产量和水分利用效率较高。综合考虑，封丘地区微咸水灌溉制度以矿化度２ｇ／Ｌ、灌水量为１．２Ｅ为宜。关键词：微咸水；土壤盐分；水分利用效率；蒸发皿蒸发量；灌溉

3、制度优化中图分类号：Ｓ２７４．１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．００２王相平，杨劲松，余世鹏，等．基于蒸发皿水面蒸发量优化冬小麦微咸水灌溉制度［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：６－１０．灌溉水资源短缺是黄淮海平原发展的一个重要限制因素。该地区地下浅层微咸水资源丰富，矿化度９３，其面积占浅层咸水区的８０％以上［１］。冬小麦作为中度耐盐作物，种植面２～５ｇ／Ｌ的微咸水约５．４×１０ｍ［２］积广，其年产量约占我国粮食作物总产量的２１％。微咸水灌溉缓解水资源危机的同时又带入了一定盐分，易造成土壤潜

4、在盐渍化的危险。合理的冬小麦微咸水灌溉制度，对保障我国粮食安全、土地资源的可持续利用都具有重要的意义。已有研究多是集中在不同作物、不同灌水制度、不同矿化度微咸水灌溉对作物生［３－４］长、产量和土壤水盐运移的影响以及基于蒸发皿蒸发量的冬小麦灌水量的制定，但根据作物冠层顶部蒸发皿水面蒸发量确定大田种植作物微咸水灌溉制度的研究鲜有报道。因此，以蒸发皿水面蒸发量为灌水量依据，分析评价不同微咸水灌水制度对土壤盐分动态、小麦产量和水分利用效率的影响，寻求基于蒸发皿水面蒸发量的微咸水最佳灌溉制度，为该地区微咸水灌溉技术的安全实施提供理论依据。１试验与方法１．１试验地概况

5、表１土壤剖面机械组成及密度试验于２０１１年１０月—２０１３年６月在中国科学院土层土壤机械组成／％土壤密度／深度／ｃｍ砂粒粉粒粘粒（ｇ·ｃｍ－３）封丘农业生态实验站土壤水盐运动研究基地进行。该０～２０１０．０７２．２１７．８１．４７试验基地位于河南省封丘县，地处黄河故道，地势由西２０～４０７．１７６．０１６．９１．４６南向东北倾斜，海拔６５．０～７２．５ｍ。属暖温带大陆性４０～６０６．４８１．３１２．４１．４２季风气候，年平均气温１３．９℃，多年平均降雨量为６０～８００．７７５．２２４．１１．４２５８４．６ｍｍ，其中７０％以上降雨发生在６—９月（夏玉米８０～

6、１２０７．４７７．２１５．４１．４３生长期），平均蒸发量为１４６３．６ｍｍ。试验地土壤为粉砂壤土，土壤剖面机械组成及土壤密度见表１。＊收稿日期：２０１４－０３－１０基金项目：国家自然科学基金项目（５１１０９２０４，４１１７１１７８，４１１０１１９９）；江苏省自然科学基金项目（ＢＫ２０１１８８３）；江苏省东台市科技项目（ＤＫ２０１１０６１）；江苏省产学研前瞻性联合研究项目（ＢＹ２０１３０６２）作者简介：王相平（１９８２－），女，河南人。博士，主要从事土壤水盐运动及水资源高效利用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｐｗａｎｇ＠ｉｓｓａｓ．ａｃ．ｃｎ通讯作者：杨劲松（１９５９－）

7、，男，研究员，博士生导师，博士，主要研究领域为土壤和水资源利用与管理。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｓｙａｎｇ＠ｉｓｓａｓ．ａｃ．ｃｎ６供试作物为冬小麦（周麦２２），为中等耐盐作物，耐盐阈值（ＥＣｅ）为６．０ｄＳ／ｍ。冬小麦播种日期分别为２０１１年１０月３日和２０１２年１０月３日，收获日期分别为２０１２年６月８日和２０１３年６月７日。冬小麦生长期间管理措施和当地农田管理措施相同。１．２试验内容和方法在２０１１—２０１３冬小麦生长季节，试验设灌水量（０．８Ｅ、１．０Ｅ、１．２Ｅ、１．４Ｅ）和灌水矿化度（２、３ｇ／Ｌ）二因素，其中Ｅ为植物冠层顶部２０ｃｍ蒸发皿蒸发量。共计８

8、个处理，３次重复，２４个试验微区，微区面积为１ｍ×１ｍ。为了防止侧