覆膜对农田降水入渗的影响研究

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1、灌溉排水学报２０１５年４月第３４卷第４期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０４－０００１－０４覆膜对农田降水入渗的影响研究明广辉１，３，罗毅１，２，孙林２，邓海军１，３（１．中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室，乌鲁木齐８３００１１；２．中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室，北京１００１０１；３．中国科学院大学，北京１０００４９）摘要：为了探究地膜覆盖对降水在农田再分配过程的影响，设计了４种平作覆盖和１种高垄覆膜试验，观测降雨前后棉田根区土壤体积含水率和膜间、膜孔

2、贮水量以及棉花产量。结果表明，整个生育期内，膜上孔贮水量基本不变，膜间贮水量逐渐降低；次降雨量越大，入渗深度越大，大于５．５ｍｍ降水入渗２０ｃｍ深度，大于８．３ｍｍ降水入渗３０ｃｍ深度，大于１４．３ｍｍ降水入渗４０ｃｍ深度，大于２１．４ｍｍ降水入渗６０ｃｍ深度；宽膜和垄膜处理的降水利用率和产量明显高于普膜。玛纳斯河流域，覆膜方式以１膜３管６行的宽膜覆盖为宜。关键词：覆膜；降水；入渗中图分类号：Ｓ１５２．７文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０４．００１明广辉，罗毅，孙林，等．覆膜对农田降水入渗的影响研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４

3、（４）：１－４．２［１］。地膜覆盖可减少蒸发，降低耗水量［２］；同时，地膜截止２００９年，新疆覆膜滴灌面积达１３３．３万ｈｍ［３］覆盖改变了降水入渗途径，由于薄膜的不透水性增加了降雨径流，在不完全覆盖情况下，可能加强通过膜间裸地的入渗量，从而影响作物根系层的土壤水分状况。研究覆膜对农田降水入渗的影响，对节水保墒措施的应用和管理有实践意义。为此，以玛纳斯河绿洲为例，研究农田覆膜对降水入渗和土壤水分布的影响。１材料与方法１．１试验区概况试验在石河子大学节水灌溉试验站（４４°１８′Ｎ，８６°０２′Ｅ）进行。该站位于玛纳斯河流域洪积、冲积扇中部，海拔３２７ｍ，属于中温带干旱区气候。近

4、３０ａ，石河子气象站年均气温７．７℃，最高气温出现在７月，月均气温２５．４℃；最低气温出现在１月，月均气温－１５．５℃；无霜期１７１ｄ，年日照时数为２７０５ｈ，年蒸发量１３４２ｍｍ（小型蒸发皿）；年降水量为２１３ｍｍ，最大为３００ｍｍ，４—９月棉花生育期降水量为１３３ｍｍ，占全年降水量的６３％。棉花生育期内５～１０ｍｍ降水、１０～２０ｍｍ降水分别为６、３次，次降水量一般在２０ｍｍ以下，最高可达３９．２ｍｍ。原始土壤类型为荒漠灰钙土，经过多年耕作改良熟化为耕作灰漠土，５０ｃｍ以下为黄土状母质；０～４０、４０～８０ｃｍ土层平均密度分别为１．５３、１．６２ｇ／ｃｍ３。地下水埋深在５

5、ｍ以下，潜水位较深，年变化约７～１１ｍ。玛纳斯河流域石河子垦区、莫索湾垦区主要种植棉花、番茄、玉米、油葵等作物。棉花种植面积最大，主要采用覆膜滴灌技术。人工采棉一般是１膜２管４行普膜覆盖，机采棉为１膜３管６行宽膜。１．２试验设计试验设４种不同覆膜宽度的平作和１种垄膜覆盖。裸地（Ａ）：棉花不覆膜２管４行，考虑苗期保苗，前期覆膜，５月２８日揭膜；普膜（Ｂ）：棉花１膜２管４行，常规试验设计，作为对照；垄膜（Ｃ）：棉花垄作１膜２管４行，高垄覆膜；宽膜（Ｄ）：棉花１膜３管６行，团场推广栽培方式；窄膜（Ｅ）：棉花１膜１管２行，极窄行栽培收稿日期：２０１３－１１－２５基金项目：国家自然科学

6、基金项目（４１３７１１１５）作者简介：明广辉（１９８７－），男，河南人。硕士研究生，主要从事农田节水灌溉的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：５４３４８６４０３＠ｑｑ．ｃｏｍ１方式。详见表１。表１小区试验设计处理小区面积／ｍ２株行组合／ｃｍ覆膜宽度／ｃｍ膜间宽度／ｃｍ膜宽比／％Ａ（裸地）１１４３０＋６０＋３００００Ｂ（普膜）１１４３０＋６０＋３０１２５６０６５．７９Ｃ（垄膜）１１４２５＋６０＋２５１２０７０６０．５３Ｄ（宽膜）１５７．８２５＋５５＋２５＋５５＋２５１９０７０７１．７０Ｅ（窄膜）６０３０＋７０３５６０３５于２０１３年４月１０日在垄膜区起垄１０ｃｍ后人工覆膜，４月１５日小型播种机

7、播种，株距１０ｃｍ；５月１５日埋设中子管，每个小区埋设３排中子管（膜上孔间和膜间），以消除试验误差。由于播种后降水１９．９ｍｍ完全可以满足出苗需要，不需灌出苗水。前期雨水较多，耗水量较少，可以满足棉花生长需要；后期棉花需水量增加，需要加大灌溉量并缩短灌水时间。６月２０日开始灌头水（３５１ｍ３／ｈｍ２），共灌７次，各小区灌溉定额（２１００ｍ３／ｈｍ２）相等。１．３测定项目及方法降雨前后，各小区在埋设中子管前用土钻取３个土样，采用烘干法测定膜上孔和膜间土壤含水率，取其平均值。埋设中子管后，分别在０～５、５～