袁成福，馮紹元

(1.江西水利職業(yè)學(xué)院， 江西 南昌 330013； 2.揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院， 江蘇 揚(yáng)州 225009；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心， 北京 100083)

咸水非充分灌溉下土壤水鹽動(dòng)態(tài)及對(duì)制種玉米生長(zhǎng)的影響

袁成福1，馮紹元2,3

(1.江西水利職業(yè)學(xué)院， 江西 南昌 330013； 2.揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院， 江蘇 揚(yáng)州 225009；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心， 北京 100083)

為了探究石羊河流域地下水資源的利用方式，在甘肅省石羊河流域開(kāi)展了為期2年的制種玉米咸水非充分灌溉田間試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)置3種灌水水平即w1(1ETc)、w2(2/3ETc)、w3(1/2ETc)，3種鹽分水平即s1(礦化度0.71 g·L-1，淡水)、s2(礦化度3 g·L-1)、s3(礦化度6 g·L-1)，共9個(gè)試驗(yàn)處理，研究咸水非充分灌溉對(duì)土壤水鹽動(dòng)態(tài)及制種玉米生長(zhǎng)的影響。研究結(jié)果表明：咸水非充分灌溉條件下，由于灌溉水量和灌水礦化度不同，土壤水鹽動(dòng)態(tài)表現(xiàn)出不同的特征，非充分灌溉處理土壤含水量低于充分灌溉處理，咸水灌溉處理土壤含水量高于淡水灌溉處理；充分灌溉處理鹽分累積較深，非充分灌溉處理鹽分主要累積在表層土壤和根系吸水層土壤。灌溉水量采用2/3 ETc的非充分灌溉方式進(jìn)行灌溉，土壤鹽分隨著水分運(yùn)移，鹽分主要累積在表層土壤和根系吸水層土壤，短時(shí)期采用灌水礦化度為3 g·L-1的微咸水灌溉，鹽分不會(huì)在土壤產(chǎn)生大量累積。因此，在研究區(qū)灌溉水量控制在2/3 ETc左右，灌水礦化度不超過(guò)3 g·L-1，對(duì)制種玉米生長(zhǎng)的影響較小，減產(chǎn)幅度在11%以下，能夠達(dá)到合理利用地下咸水資源和節(jié)水灌溉的目的。

咸水灌溉；非充分灌溉；土壤水鹽動(dòng)態(tài)；制種玉米；玉米生長(zhǎng)；產(chǎn)量；石羊河流域

石羊河流域地處中國(guó)西北干旱內(nèi)陸區(qū)，該地區(qū)水資源供需矛盾突出，農(nóng)業(yè)灌溉是該地區(qū)的用水大戶(hù)[1]。對(duì)于地表水資源嚴(yán)重短缺的干旱地區(qū)，地下水是農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源。然而，近年來(lái)隨著對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，地下水礦化度呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中石羊河下游的民勤湖區(qū)地下水礦化度高達(dá)3～10 g·L-1，并且以每年0.12～0.74 g·L-1的速度遞增[2-3]。在干旱地區(qū)長(zhǎng)時(shí)期利用高礦化度的地下水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，不僅會(huì)導(dǎo)致土壤次生鹽堿化，嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)，甚至?xí)雇恋鼗哪?，?duì)人類(lèi)生存環(huán)境造成威脅[4]。因此，在干旱地區(qū)開(kāi)展咸水非充分灌溉下土壤水鹽動(dòng)態(tài)規(guī)律和作物生長(zhǎng)規(guī)律研究，對(duì)該地區(qū)合理利用咸水資源和節(jié)水灌溉，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。國(guó)內(nèi)外關(guān)于咸水灌溉和非充分灌溉對(duì)土壤水鹽運(yùn)動(dòng)及作物生長(zhǎng)的影響開(kāi)展過(guò)大量的研究工作，Jorenush及Valenza等[5-6]研究了不同灌水定額和礦化度下農(nóng)田土壤鹽分累積規(guī)律，研究表明大定額的灌溉會(huì)使灌溉水帶入的鹽分累積在深層土壤，而較小定額的灌溉則會(huì)使根區(qū)土壤產(chǎn)生鹽分累積。吳忠東等[7]研究了咸水非充分灌溉條件對(duì)土壤水鹽分布及冬小麥的影響，研究表明冬小麥主根系區(qū)含鹽量隨著生育期的發(fā)展而增加，到麥?zhǔn)蘸筮_(dá)到最大值，灌漿期缺水處理的土壤含鹽量最大。陳素英等[8]在華北地區(qū)開(kāi)展了微咸水非充分灌溉試驗(yàn)，研究了微咸水非充分灌溉對(duì)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及夏玉米產(chǎn)量的影響。有關(guān)學(xué)者就咸水非充分灌溉在西北干旱區(qū)也開(kāi)展了一系列的研究工作[9-11]。然而，咸水非充分灌溉的影響因氣象、土壤、作物品種和咸水使用時(shí)間等的差異而不同。制種玉米是甘肅省河西走廊地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源之一，通過(guò)在石羊河流域開(kāi)展為期2年的田間試驗(yàn)，研究咸水非充分灌溉對(duì)土壤水鹽動(dòng)態(tài)及制種玉米生長(zhǎng)的影響規(guī)律，以期為研究區(qū)合理利用咸水資源及節(jié)水灌溉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

咸水非充分灌溉田間試驗(yàn)于2012—2013年在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)石羊河試驗(yàn)站進(jìn)行，該試驗(yàn)站地處甘肅省武威市涼州區(qū)(102°52′E、37°52′N(xiāo))，海拔1 581 m，屬于典型的干旱荒漠地帶[12]。研究區(qū)地下水位埋深40 m左右，平均降水量和蒸發(fā)量分別為164.4 mm和2 000 mm左右[13]。應(yīng)用非稱(chēng)重式蒸滲儀進(jìn)行田間試驗(yàn)，準(zhǔn)備測(cè)坑小區(qū)18個(gè)，各測(cè)坑長(zhǎng)3.33 m、寬2 m、深3 m，小區(qū)間通過(guò)水泥混凝土隔開(kāi)，坑底為水泥地板，下設(shè)排水通道，可以用來(lái)監(jiān)測(cè)滲漏量。測(cè)坑內(nèi)土壤平均容重為1.5 g·cm-3，田間持水率為0.30 cm3·cm-3(體積含水率，下同)，飽和含水率為0.37 cm3·cm-3，土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以水分和鹽分為研究對(duì)象，共設(shè)置3種灌水水平：w1(1ETc)、w2(2/3ETc)、w3(1/2ETc)，ETc為作物的需水量。同時(shí)，設(shè)置3種鹽分水平，分別為s1(礦化度0.71 g·L-1，淡水)、s2(礦化度3 g·L-1)、s3(礦化度6 g·L-1)。其中s1、s2和s3代表石羊河流域上游、中游、下游典型地區(qū)的地下水礦化度。試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理，分別為w1s1(對(duì)照)、w1s2、w1s3、w2s1、w2s2、w2s3、w3s1、w3s2和w3s3，受試驗(yàn)地條件所限，每個(gè)處理2個(gè)重復(fù)，共設(shè)置18個(gè)小區(qū)，試驗(yàn)采用裂區(qū)排列方式布置。根據(jù)制種玉米不同生育階段，結(jié)合當(dāng)?shù)毓喔冉?jīng)驗(yàn)，設(shè)置灌溉制度如表2、表3所示，2013年各處理灌溉定額減少，是根據(jù)2012年制種玉米生育期內(nèi)實(shí)際的灌水情況，對(duì)灌水定額作了相應(yīng)的調(diào)整。

試驗(yàn)所使用的淡水源于當(dāng)?shù)氐叵滤ㄟ^(guò)水泵直接抽取。地下水主要包含K+、Na+、Mg2+、Ca2+、HCO3-、Cl-、SO42-等。本試驗(yàn)灌溉用水根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤瘜W(xué)組成配置灌溉咸水，配置的咸水是采用質(zhì)量比為2∶2∶1的NaCl、MgSO4和CaSO4溶液組成，各處理灌溉用水pH值呈中性，灌溉水量利用水表控制。供試作物為當(dāng)?shù)刂品N玉米(金西北22號(hào))，2012年于4月24日播種，9月23日收獲，全生育期150 d；2013于年4月20日播種，9月13日收獲，全生育期146 d。在每年試驗(yàn)之前進(jìn)行一次大水沖洗試驗(yàn)地，灌水定額為150 mm。制種玉米按父本和母本1∶7的方式種植，種植密度為每小區(qū)56株，各種農(nóng)藝措施參照當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)進(jìn)行，記錄試驗(yàn)過(guò)程中灌水時(shí)間、歷時(shí)、除草以及施肥情況。2012年制種玉米全生育期降雨量為130 mm，2013年制種玉米全生育期降雨量為64.6 mm。

表1 土壤基本理化性質(zhì)

表2 2012年各處理灌溉制度

注：w1、w2、w3分別代表作物需水量ETc的1、2/3、1/2；s1、s2、s3分別代表灌溉水礦化度0.71、3、6 g·L-1。下同。

Note: w1, w2, w3 was denoted 1, 2/3, 1/2 of crop water requirements (ETc); s1, s2, s3 was denoted irrigation salinity leve as 0.71, 3, 6 g·L-1. The same as below.

表3 2013年各處理灌溉制度

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

2012—2013年試驗(yàn)期間分別在制種玉米播種前、收獲后以及每次灌水前后通過(guò)土鉆田間分層獲取土樣，每個(gè)處理均分為7層，分別為0～10、>10～20、>20～40、>40～60、>60～80、>80～100 cm和100～120 cm，每次取樣完后回填鉆孔并做標(biāo)記，土壤含水率采用烘干法(土樣在105℃烘箱內(nèi)烘8 h)測(cè)定。土鉆取土留部分土樣，將土樣風(fēng)干，進(jìn)行研磨和過(guò)1 mm篩后，采用1∶5的土水比配制成土壤飽和浸提液，利用SG-3型電導(dǎo)率儀(SG3-ELK742，Mettler-Toledo International Inc.，Switzerland)測(cè)定其電導(dǎo)率EC1∶5，并用公式(S=0.0275EC1:5+0.1366)將EC1:5轉(zhuǎn)化為土壤含鹽量[14]。制種玉米出苗后每隔7 d利用精度為0.01 m的鋼卷尺測(cè)量制種玉米株高和葉面積長(zhǎng)寬，并采用估算法得到葉面積指數(shù)。

收獲后進(jìn)行考種，每個(gè)處理隨機(jī)取6個(gè)穗測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗；對(duì)作物莖稈和果實(shí)取樣稱(chēng)重，將地上部分(包括莖、葉、果穗)在105℃下殺青2 h，然后在80℃下烘48 h得到干物質(zhì)重，每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)；從收獲的玉米種子中每個(gè)處理隨機(jī)取6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒，各自稱(chēng)重，取其平均數(shù)計(jì)算百粒重；每個(gè)試驗(yàn)處理的所有玉米進(jìn)行脫粒并曬干后稱(chēng)重，得到每個(gè)處理的產(chǎn)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

利用Microsoft Excel 2003軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和制圖，應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和顯著性檢驗(yàn)，處理間差異顯著性用多因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤水分動(dòng)態(tài)

農(nóng)田中土壤水分動(dòng)態(tài)主要受到灌溉、降雨和作物根系吸水等多種因素的共同影響，其中2012年制種玉米全生育期內(nèi)降雨量為130 mm，為豐水年份，2013年制種玉米全生育期內(nèi)降雨量為64.5 mm，為枯水年份。

灌水礦化度相同時(shí)，不同灌溉水量處理的土壤水分動(dòng)態(tài)變化過(guò)程基本一致。以2012年0.71 g·L-1和2013年3 g·L-1處理為例，由圖1可以看出，w1處理0～120 cm土層的平均含水量高于w2和w3處理，但w2處理與w1處理含水量差異性不大，而w3處理的土壤含水量顯著低于w1和w2處理。可見(jiàn)，灌溉水量采用2/3 ETc的非充分灌溉方式進(jìn)行灌溉，土壤水分與充分灌溉處理相比降低較小。

灌溉水量相同時(shí)，不同灌水礦化度處理的土壤水分動(dòng)態(tài)變化過(guò)程相似，以2012年和2013年w3處理為例，由圖2可以看出，3 g·L-1和6 g·L-1處理的土壤含水量均高于0.71 g·L-1處理，呈現(xiàn)出咸水灌溉處理的土壤水量高于淡水灌溉處理的現(xiàn)象，與Ben-Asher等[15]研究表明咸水灌溉帶入土體的鹽分會(huì)使土壤水勢(shì)降低，會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生鹽分脅迫，影響作物對(duì)土壤含水量的吸收，從而出現(xiàn)咸水灌溉處理的土壤含水量高于淡水灌溉處理的結(jié)論相似。本試驗(yàn)地已經(jīng)進(jìn)行了3年的咸水灌溉試驗(yàn)，3 g·L-1和6 g·L-1處理的土壤已經(jīng)累積了一定量的鹽分，改變了土壤的理化性質(zhì)，對(duì)作物會(huì)產(chǎn)生鹽分脅迫，影響作物對(duì)土壤水分的吸收。兩年咸水灌溉試驗(yàn)中6 g·L-1處理的土壤含水量最大，可見(jiàn)長(zhǎng)時(shí)期采用高灌水礦化度的咸水進(jìn)行灌溉會(huì)使土壤鹽分累積量越大，對(duì)作物產(chǎn)生鹽分脅迫越嚴(yán)重，從而抑制作物根系吸水，使更多的水分殘留在土壤中，因此6 g·L-1的咸水不宜作為長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行灌溉的水源。3 g·L-1的微咸水長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行灌溉，土壤也會(huì)累積一定量的鹽分，對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的脅迫，但這種脅迫作用是否造成作物大面積的減產(chǎn)，對(duì)土壤水分的長(zhǎng)時(shí)期響應(yīng)還需進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。

2.2 土壤鹽分動(dòng)態(tài)

圖3是2012和2013年制種玉米收獲后與播種前各土層土壤鹽分累積量，其中0～20 cm為表層土壤，20～60 cm為根系吸水層土壤，60～120 cm為深層土壤。土壤鹽分動(dòng)態(tài)變化主要受到灌溉水量、灌水礦化度和作物根系吸水等因素的影響。

從圖3可以看出，淡水灌溉條件下，兩年試驗(yàn)各土層鹽分累積量相差不大，各土層鹽分累積量也較小。2012年制種玉米收獲后與播種前相比，各處理表層土壤和根系吸水層土壤均呈現(xiàn)出少量積鹽的現(xiàn)象，其中w2s1處理根系吸水層土壤積鹽量最大(0.1 g·kg-1)，2013年各處理根系吸水層也具有類(lèi)似的規(guī)律，而兩年試驗(yàn)中各處理深層土壤整體表現(xiàn)出脫鹽的現(xiàn)象，這主要是因?yàn)榈喔葪l件下，鹽分累積主要受灌溉水量和土面蒸發(fā)的影響，充分灌溉處理的鹽分能夠被淋洗的較深，非充分灌溉處理的鹽分主要累積在表層土壤和根系吸水層土壤。

注：箭頭代表灌溉。下同 Note: Arrow denotes irrigation. The same as below.

3 g·L-1和6 g·L-1咸水灌溉條件下，兩年試驗(yàn)各土層鹽分累積量發(fā)生了變化，以w3s2處理為例，2012年表層土壤和根系吸水層土壤的鹽分累積量分別為0.352和0.323 g·kg-1，2013年相同土層的鹽分累積量分別比2012年增加了0.062 g·kg-1和0.034 g·kg-1，而在深層土壤中2013年鹽分累積量比2012年減少了0.109 g·kg-1，其它各處理也具有類(lèi)似的規(guī)律，這主要是因?yàn)?013年各咸水灌溉處理與2012年相比已經(jīng)累積了一定量的鹽分，2013年制種玉米生育期間的降雨量也較小，在作物根系吸水和土面蒸發(fā)共同作用下鹽分主要累積在表層土壤和根系吸水層土壤。兩年試驗(yàn)中各處理收獲后與播種前相比，各土層整體上呈現(xiàn)積鹽的現(xiàn)象，以2012年6 g·L-1咸水灌溉處理為例，表層土壤積鹽量最大的是w3s3處理(0.581 g·kg-1)，根系吸水層鹽分累積量最大的是w2s3處理(0.607 g·kg-1)，深層土壤鹽分累積量最大的是w1s3處理(0.676 g·kg-1)，其它處理也具有類(lèi)似的規(guī)律，這說(shuō)明咸水灌溉條件下鹽分累積受灌溉水量、作物根系吸水和土面蒸發(fā)共同作用下，充分灌溉處理鹽分累積較深，非充分灌溉處理鹽分主要累積在表層土壤和根系吸水層土壤，其中2013年重度缺水w3s3處理由于每次灌水量較小，灌水量很難達(dá)到深層土壤，且水鹽脅迫嚴(yán)重，抑制作物根系吸水，在土面蒸發(fā)作用下，深層土壤鹽分向上運(yùn)移，表層和根系吸水層土壤達(dá)到0.746 g·kg-1和0.474 g·kg-1的積鹽量?？梢?jiàn)，高灌水礦化度的咸水灌溉在土壤中累積的鹽分越厲害，若長(zhǎng)時(shí)期使用高灌水礦化度的咸水進(jìn)行農(nóng)田灌溉則會(huì)使土壤產(chǎn)生鹽堿化，影響作物的正常生長(zhǎng)。由于3 g·L-1處理在土壤中的鹽分含量較少，在該研究區(qū)短時(shí)期使用3 g·L-1的微咸水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，鹽分不會(huì)在土壤中產(chǎn)生大量累積，但長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行農(nóng)田灌溉，對(duì)土壤鹽分的長(zhǎng)時(shí)期響應(yīng)還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。

2.3 株高和葉面積指數(shù)

株高是表征作物縱向生長(zhǎng)指標(biāo)能力的指標(biāo)之一。不同處理制種玉米生育期內(nèi)株高變化顯著，制種玉米抽穗期前，植株生長(zhǎng)迅速，株高值增加較快，抽穗期后株高基本停止，株高值基本維持不變。以輕度缺水灌溉w2處理為例，由圖4可以看出，不同灌水礦化度處理株高差異性顯著，咸水灌溉處理對(duì)制種玉米株高的影響主要體現(xiàn)在拔節(jié)期以后，生育期末期，2012年w2s2、w2s3處理分別比w2s1處理降低了5.25 cm和8.25 cm，2013年相同對(duì)比情況下則降低了11.88 cm和18.63 cm，其它灌水處理也具有類(lèi)似的規(guī)律。2012年各處理差異性比2013年較小，主要是因?yàn)橹品N玉米生育期內(nèi)降雨量較大，一定程度上影響了各處理株高之間的差異性。

葉片是作物進(jìn)行光合作用、蒸騰作用等生理活動(dòng)的重要器官，葉面積的消長(zhǎng)是衡量作物個(gè)體和群體生長(zhǎng)發(fā)育好壞的重要標(biāo)志。以輕度缺水灌溉w2處理為例，由圖5可以看出，各處理葉面積指數(shù)變化規(guī)律與制種玉米株高變化規(guī)律類(lèi)似，生育期末期，2012年w2s2、w2s3處理分別比w2s1處理降低了0.2 cm2·cm-2和0.5 cm2·cm-2，2013年相同對(duì)比情況下則降低了0.67 cm2·cm-2和0.84 cm2·cm-2。由此可見(jiàn)，咸水灌溉會(huì)降低作物的株高和葉面積指數(shù)，且灌水礦化度越大對(duì)作物生長(zhǎng)的影響越明顯，若長(zhǎng)時(shí)期采用高灌水礦化度的咸水進(jìn)行灌溉，會(huì)嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng)。

2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

表4為兩年試驗(yàn)制種玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。表4結(jié)果表明，相同灌水量不同灌水礦化度條件下，隨著灌水礦化度的增大，制種玉米出現(xiàn)不同程度的減產(chǎn)，2012年減產(chǎn)幅度為2.2%～11.5%，2013年減產(chǎn)幅度為2.0%～14.8%。3種灌水水平下，不同灌水礦化度的咸水灌溉處理表現(xiàn)出相似的規(guī)律。以輕度缺水灌溉處理為例，2012年3 g·L-1的咸水灌溉處理比淡水灌溉處理減產(chǎn)2.2%，而6 g·L-1的咸水灌溉處理比淡水灌溉處理減產(chǎn)幅度高達(dá)11.5%，2013年3 g·L-1的咸水灌溉處理比淡水灌溉處理減產(chǎn)2.0%，6 g·L-1的咸水灌溉處理比淡水灌溉處理減產(chǎn)幅度高達(dá)13.0%。說(shuō)明在該研究區(qū)適度的咸水灌溉制種玉米的產(chǎn)量接近淡水灌溉的產(chǎn)量，但如果灌水礦化度過(guò)高則會(huì)造成制種玉米大幅度減產(chǎn)。因此，控制灌水礦化度是制定適宜咸水灌溉制度的關(guān)鍵因素之一。另外，相同灌水礦化度不同灌水量條件下，隨著缺水程度的增加，3種鹽分水平下的制種玉米具有類(lèi)似的減產(chǎn)規(guī)律，即缺水程度越嚴(yán)重，減產(chǎn)幅度越大。水鹽聯(lián)合脅迫下，2012年w2s2、w2s3、w3s2和w3s3分別比w1s1減產(chǎn)6.3%、15.2%、31.2%和34.4%；2013年w2s2、w2s3、w3s2和w3s3分別比w1s1減產(chǎn)10.9%、20.8%、33.5%和39.0%。由此可見(jiàn)，若在研究區(qū)進(jìn)行灌溉，灌溉水礦化度控制在3 g·L-1以下，灌溉水量不低于2/3 ETc，不會(huì)造成制種玉米大幅度減產(chǎn)。

圖5 制種玉米葉面積指數(shù)

表5為兩年試驗(yàn)制種玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素方差分析結(jié)果，以2013年為例，灌溉水量只對(duì)穗長(zhǎng)的影響顯著(P<0.05)，灌水礦化度對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、干物質(zhì)、產(chǎn)量的影響均顯著，二者的交互作用只對(duì)穗長(zhǎng)、產(chǎn)量顯著，其余均不顯著?？梢?jiàn)，不同的灌溉水量和灌水礦化度對(duì)制種玉米產(chǎn)量的影響顯著。

表4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

表5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的方差分析結(jié)果

注：P<0.05的水平下顯著；w代表灌溉水量，s代表灌溉水礦化度。

Note: The difference is significant atP<0.05. w is represented the irrigation quantity, s is represented the irrigation salinity level.

3 結(jié) 論

通過(guò)在石羊河流域開(kāi)展為期2年的咸水非充分灌溉試驗(yàn)，研究了咸水非充分灌溉對(duì)土壤水鹽動(dòng)態(tài)及制種玉米生長(zhǎng)的影響，主要結(jié)論如下：

(1) 咸水非充分灌溉條件下，由于灌溉水量和灌水礦化度不同，對(duì)土壤水分動(dòng)態(tài)有明顯的影響。灌水礦化度相同條件下，非充分灌溉的土壤含水量低于充分灌溉處理；灌水量相同條件下，咸水灌溉處理土壤含水量高于淡水灌溉處理。

(2) 2012和2013年制種玉米收獲后與播種前相比各土層鹽分累積動(dòng)態(tài)變化表明：在研究區(qū)灌溉水量采用2/3 ETc的非充分灌溉方式進(jìn)行灌溉，土壤鹽分主要累積在表層土壤和根系吸水層土壤；短時(shí)期采用3 g·L-1的微咸水進(jìn)行灌溉，鹽分不會(huì)在土壤中產(chǎn)生大量累積。

(3) 在研究區(qū)進(jìn)行灌溉，灌溉水礦化度控制在3 g·L-1以下，灌溉水量不低于2/3ETc，對(duì)制種玉米的株高和葉面積指數(shù)影響較小，減產(chǎn)幅度也較小，能夠達(dá)到合理利用地下咸水資源和節(jié)水灌溉的目的。

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Effectofdeficitirrigationwithsalinewateronsoilwatersaltdynamicandseedmaizegrowth

YUAN Cheng-fu1, FENG Shao-yuan2,3

(1.JiangxiWaterResourcesVocationalInstitute,Nanchang330013,China; 2.CollegeofHydraulic,EnergyandPowerEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,Jiangsu,China; 3.ResearchCentreforAgriculturalWaterinChina,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China)

In order to explore the use mode for groundwater resources and research the effects on soil water salt dynamics and maize growth, the field experiments of deficit irrigation with saline water for seed maize were conducted during 2012 and 2013 in the Shiyang River Basin. Set up total nine treatments included three water levels w1, w2 and w3 as 1ETc, 2/3ETcand 1/2ETcand three salinity levels s1, s2 and s3 as 0.71, 3 g·L-1and 6 g·L-1respectively. The research results were indicated that under the conditions of deficit irrigation with saline water, due to different irrigation water quantity and salinity level, the soil water salt dynamics have showed different characteristics. The soil water content under deficit irrigation was lower than sufficient irrigation and higher than fresh water irrigation. The salt was accumulated in deeper soil under sufficient irrigation and major accumulated in the surface soil and root zone layer under deficit irrigation. The soil salinity was moved with water under deficit irrigation with water quantity as 2/3 ETc, and when using the salinity level 3 g·L-1for irrigation in short term, the soil salinity would not be largely accumulated in the soil. Therefore, if irrigation amount was controlled about 2/3ETcand the water salinity level was not more than 3 g·L-1, the effect on seed maize growth was small and yield decrease was less than 11%. So the purpose of reasonable use saline water and water-saving irrigation could be achieved.

saline water irrigation; deficit irrigation; soil water salt dynamic; seed maize; maize growth; yield; Shiyang River Basin

1000-7601(2017)03-0059-07doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2017.03.10

2016-03-14

：2016-11-05

：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51179166)；高校博士點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20123250110004)

：袁成福(1989—)，男，江西贛州人，碩士，助理工程師，從事節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)水土環(huán)境的研究。 E-mail: cfyuan1989@163.com。

：馮紹元(1963—)，男，教授，主要從事節(jié)水灌溉與水資源及水環(huán)境的研究。 E-mail:syfeng@yzu.edu.cn。

S273.5

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