朱成立 舒慕晨 張展羽 翟亞明 閔 勇 黃明逸

(1.河海大學(xué)南方地區(qū)高效灌排與農(nóng)業(yè)水土環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210098；2.河海大學(xué)水利水電學(xué)院，南京 210098)

咸淡水交替灌溉對(duì)土壤鹽分分布及夏玉米生長的影響

朱成立1,2舒慕晨2張展羽1,2翟亞明1,2閔 勇2黃明逸2

(1.河海大學(xué)南方地區(qū)高效灌排與農(nóng)業(yè)水土環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210098；2.河海大學(xué)水利水電學(xué)院，南京 210098)

為了研究不同咸淡交替灌溉制度對(duì)各層土壤鹽分含量、夏玉米生長的影響，采用3種礦化度(1、3、5 g/L)微咸水和3種不同生育期(壯苗期、拔節(jié)期、灌漿期)咸淡交替灌溉方式(“咸淡淡”、“淡咸淡”、“淡淡咸”)開展避雨盆栽試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，全生育期灌溉淡水處理(CK)各層土壤鹽分含量最低，隨著灌溉微咸水礦化度增加，各層土壤鹽分含量增大，相同礦化度下，同一深度土壤鹽分含量由大到小依次為“淡淡咸”、“淡咸淡”、“咸淡淡”。3 g/L和5 g/L“淡淡咸”處理的土壤含鹽量由大到小依次為下層、上層、中層，其他處理由大到小依次為下層、中層、上層。不同生育期灌溉微咸水對(duì)夏玉米的株高、葉面積及產(chǎn)量的抑制程度由大到小依次為拔節(jié)期、壯苗期、灌漿期，即“淡咸淡”、“咸淡淡”、“淡淡咸”，抑制作用隨灌溉微咸水礦化度增加而增大，5 g/L“淡咸淡”處理與CK相比減產(chǎn)最多，減產(chǎn)率為34.85%。在濱海地區(qū)進(jìn)行夏玉米種植，應(yīng)考慮在生育后期灌溉微咸水，同時(shí)利用非生育期淡水灌溉降低土壤次生鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)。

夏玉米； 產(chǎn)量； 交替灌溉； 微咸水； 土壤鹽分

引言

我國濱海地區(qū)淡水資源時(shí)空分布不均，旱季降雨不足，易導(dǎo)致季節(jié)性干旱，造成作物減產(chǎn)，豐富的微咸水成為該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水源。研究表明：微咸水灌溉一般指利用礦化度不超過5 g/L的含鹽水進(jìn)行灌溉，一方面可增加土壤水分，有利于作物的生長發(fā)育[1]，另一方面過多的鹽分累積會(huì)對(duì)作物生長發(fā)育產(chǎn)生不良影響[2]。因此，合理開發(fā)利用微咸水資源，以咸補(bǔ)淡進(jìn)行農(nóng)業(yè)補(bǔ)充灌溉成為濱海地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要研究課題。

目前國內(nèi)外在微咸水灌溉適應(yīng)性等方面的研究逐漸成熟[3-5]，實(shí)踐證明，相同鹽分水平下，咸淡水交替灌溉與咸淡水混灌相比增產(chǎn)效果更明顯[6]。玉米是濱海地區(qū)的主要糧食作物之一，種植面積廣、生育期長、耗水量大，已有研究表明其對(duì)于土壤鹽分脅迫屬于中度敏感[7]，因此研究咸淡水交替灌溉對(duì)土壤鹽分分布和玉米生長及產(chǎn)量的影響具有重要意義。近年來，國內(nèi)外學(xué)者在咸淡輪灌的土壤鹽分分布[8-10]、灌溉制度[11-12]對(duì)作物的影響等方面進(jìn)行了研究。蘇瑩等[13]利用不同咸淡水輪灌模擬試驗(yàn)，得出咸淡咸輪灌方式的土壤入滲能力較大，且土壤鹽分脫鹽率較高，而同一土層的淡咸咸輪灌方式土壤含水率高。蘇瑞東[14]研究表明，不同咸淡水輪灌方式都會(huì)使土壤鹽分發(fā)生表聚現(xiàn)象，淡咸咸處理土壤鹽分不會(huì)引起土壤次生鹽漬化，對(duì)作物產(chǎn)量影響最小。咸淡水交替灌溉的重點(diǎn)在于選擇作物耐鹽生長階段進(jìn)行微咸水灌溉,而在作物非耐鹽階段灌溉淡水。米迎賓等[15]研究表明，連續(xù)使用3 g/L微咸水對(duì)小麥和玉米進(jìn)行灌溉會(huì)引起土壤鹽分的累積及作物減產(chǎn)，組合灌溉最好采用“淡淡咸”的咸淡輪灌方式。尉寶龍等[16]研究發(fā)現(xiàn)作物苗期利用淡水灌溉，中后期利用咸水灌溉，其冬小麥、春玉米與棉花的產(chǎn)量較苗期使用咸水、中后期淡水灌溉的產(chǎn)量分別提高6.6%、4.2%、5.2%，比單用咸水灌溉增產(chǎn)39.1%、7.9%、26.3%。

利用微咸水進(jìn)行灌溉需控制作物根層的土壤溶液濃度，避免土壤鹽分累積超過作物耐受范圍，研究不同生育期夏玉米對(duì)微咸水的敏感程度是優(yōu)化咸淡交替灌溉制度的關(guān)鍵。上述研究多偏重于討論不同咸淡輪灌制度對(duì)土壤鹽分的影響，以及單一礦化度微咸水的不同輪灌方式對(duì)作物的影響，而綜合考慮不同礦化度的微咸水與淡水交替灌溉的研究鮮見。因此，本文針對(duì)濱海地區(qū)水資源現(xiàn)狀，利用盆栽試驗(yàn)研究在一咸兩淡交替灌溉制度下，不同礦化度微咸水和淡水交替灌溉方式對(duì)土壤鹽分分布和夏玉米生長的影響，進(jìn)一步探究夏玉米不同生長時(shí)期對(duì)鹽脅迫的抗性，探索一種適合濱海地區(qū)、使土壤鹽分多年不累積且對(duì)夏玉米生長及產(chǎn)量影響最小的咸淡交替灌溉制度，以期為有效節(jié)約淡水資源、合理利用微咸水進(jìn)行灌溉提供一定科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年7月—11月在河海大學(xué)節(jié)水園區(qū)節(jié)水與農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)地處北緯31°86′、東經(jīng)118°60′，屬亞熱帶濕潤氣候，冬冷夏熱、四季分明。

1.2 供試土壤基本性質(zhì)

供試土壤取自江蘇省東臺(tái)濱海地區(qū)耕作層土壤，其基本物理性質(zhì)如表1所示。

表1 供試土壤基本物理性質(zhì)Tab.1 Basic physical properties of experimental soil

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用直徑32 cm，高50 cm圓桶進(jìn)行夏玉米避雨盆栽試驗(yàn)，供試品種為隆平206。供試土壤自然風(fēng)干后過5 mm篩，分層壓實(shí)裝填至同一深度(45 cm)，每桶裝土48 kg，玉米桶壁鋪設(shè)遮陽網(wǎng)。播種前將玉米生長所需肥料均勻混合于表層土壤中。玉米于2016年7月29日播種，5 d后出苗，待至壯苗期開始不同灌溉處理。

以玉米不同生育期灌溉微咸水和不同灌水礦化度為雙因素進(jìn)行完全試驗(yàn)，設(shè)置1個(gè)全生育期灌溉淡水(0.08 g/L NaCl)對(duì)照處理(CK)。按照當(dāng)?shù)毓喔冉?jīng)驗(yàn)，除造墑水外，將玉米全生育期分為壯苗期(8月12日—8月27日)、拔節(jié)期(8月28日—9月13日)、灌漿期(9月14日—10月6日)進(jìn)行灌水，共設(shè)置3種咸淡交替灌溉方式：①BFF表示“咸淡淡”，指壯苗期灌溉微咸水，其他生育期灌溉淡水。②FBF表示“淡咸淡”，指拔節(jié)期灌溉微咸水，其他生育期灌溉淡水。③FFB表示“淡淡咸”，指灌漿期灌溉微咸水，其他生育期灌溉淡水。微咸水礦化度設(shè)3種水平：L指低水平(1 g/L)；M指中等水平(3 g/L)；H指高水平(5 g/L)。共10個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)排放，各個(gè)處理具體方案如表2所示。玉米成熟期不灌水，其他管理措施同一般大田，播種后95 d收割。

表2 咸淡水交替灌溉試驗(yàn)方案Tab.2 Experimental design for alternate irrigation with fresh and brackish water g/L

注：天數(shù)自播種始計(jì)，F(xiàn)代表淡水灌溉，數(shù)量代表不同礦化度微咸水灌溉。

不同礦化度微咸水均由NaCl(AR)配置而成。壯苗期土壤含水率控制在田間持水率的60%～80%，拔節(jié)期和灌漿期土壤含水率控制在田間持水率的60%～95%。灌溉水量通過對(duì)照組稱量得到，所有處理灌溉水量與CK保持一致，總灌溉水量為35 L，壯苗期、拔節(jié)期灌溉水量均為10 L，灌漿期為15 L，各個(gè)處理灌溉微咸水量約占總灌水量的1/3，具體灌水定額如表3所示。灌溉水于傍晚通過噴壺均勻?yàn)⑷耄^程中無積水。

1.4 指標(biāo)測(cè)定方法

(1)土壤含鹽量

在玉米播種前、收獲后及每次灌水前后2 d采用土鉆分層(0～15 cm、15～30 cm、30～45 cm)取土進(jìn)行測(cè)量，每次取樣后回填鉆孔并做標(biāo)記，土樣經(jīng)風(fēng)干、充分研磨后過1 mm篩，采用土水比1∶5的方法配制和提取土壤飽和浸滴液，用DS-307A型電導(dǎo)率儀測(cè)定土壤含鹽量。

表3 各處理灌水定額Tab.3 Irrigation amount for different irrigation treatments L

注：#表示灌溉微咸水，其他為灌溉淡水。

(2)作物耗水量

作物耗水量[17]計(jì)算公式為

ET=Pr+U+I-R-D-ΔW

(1)

式中ET——作物耗水量，mm

Pr——生育期間自然降水量，mm

U——地下水補(bǔ)給量，mm

I——灌水量，mmR——徑流量，mm

D——深層滲漏量，mm

ΔW——試驗(yàn)初期到末期土壤儲(chǔ)水量的變化量，mm

玉米播種前和收獲后，通過稱量法測(cè)定土壤含水率，由于玉米種在避雨盆栽中，無排水措施，因此，Pr、U、R、D均忽略不計(jì)，式(1)可簡化為

ET=I-ΔW

(2)

(3)生長指標(biāo)

玉米出苗后第7天開始測(cè)定玉米植株株高、葉面積等生長指標(biāo)，每隔7 d測(cè)量一次至全生育期結(jié)束。株高采用卷尺測(cè)量植株自然狀態(tài)下最高點(diǎn)至根莖部的垂直高度。葉面積采用LI-3000A型葉面積儀測(cè)定第2片展開葉。

(4)產(chǎn)量

收獲時(shí)，對(duì)玉米進(jìn)行考種，測(cè)量玉米的穗長、禿尖長、穗粗、穗質(zhì)量、百粒質(zhì)量、地上干物質(zhì)質(zhì)量等指標(biāo)。穗長、禿尖長、穗粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定，測(cè)3次，取均值；將地上部分在105℃下殺青2 h，然后在75℃下干燥至質(zhì)量恒定可得到地上干物質(zhì)質(zhì)量；對(duì)收獲的果實(shí)進(jìn)行稱量，計(jì)算每顆玉米穗的穗粒數(shù)，并從玉米穗粒中隨機(jī)取3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒，各自稱量并取平均數(shù)計(jì)算百粒質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行記錄和整理，采用SPSS 20統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)灌溉水礦化度和不同咸淡水交替灌溉方式2個(gè)主效應(yīng)進(jìn)行方差分析，采用Origin 9.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤剖面鹽分的動(dòng)態(tài)變化

在整個(gè)玉米生育期內(nèi)，土壤鹽分隨著灌水和蒸發(fā)呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，本文對(duì)作物根層土壤分3層(0～15 cm為上層、15～30 cm為中層、30～45 cm為下層)進(jìn)行分析研究。圖1反映夏玉米全生育期(第15天至第30天為壯苗期，第31天至第47天為拔節(jié)期，第48天至第70天為灌漿期)內(nèi)不同灌水處理各土層土壤含鹽量的動(dòng)態(tài)變化過程。從圖1中可看出，灌溉淡水后，與灌前相比，上層和中層土壤含鹽量明顯減小，下層土壤含鹽量變化較小，在灌后能維持穩(wěn)定或略有升高；灌溉微咸水后，各層土壤含鹽量明顯增加，且灌溉微咸水礦化度越大，土壤鹽分增加越多。灌水2 d后，所有處理上層和中層土壤含鹽量逐漸減小，下層土壤含鹽量增加，表明土壤鹽分隨灌水向下層土壤運(yùn)移。2次灌水間隔期，隨著土壤水分蒸發(fā)，下層土壤鹽分向上運(yùn)移，導(dǎo)致中層和上層土壤含鹽量增加。

壯苗期灌溉結(jié)束后，8月27日，BFFL、BFFM、BFFH處理0～15 cm土層土壤含鹽量相比灌溉微咸水前分別增加0.18、0.45、0.73 g/kg(圖1a)，15～30 cm土層土壤含鹽量分別增加0.11、0.43、0.70 g/kg(圖1d)，30～45 cm土層土壤含鹽量分別增加0.47、0.75、0.79 g/kg(圖1g)；拔節(jié)期灌溉結(jié)束后，9月8日，F(xiàn)BFL、FBFM、FBFH處理的0～15 cm土層土壤含鹽量相比灌溉微咸水前分別增加0.14、0.50、0.73 g/kg(圖1b)，15～30 cm土層土壤含鹽量分別增加0.22、0.52、0.79 g/kg(圖1e)，30～45 cm土層土壤含鹽量分別增加0.35、0.67、1.07 g/kg(圖1h)；灌漿期灌溉結(jié)束后，10月3日，F(xiàn)FBL、FFBM、FFBH處理的0～15 cm土層土壤含鹽量相比灌溉微咸水前分別增加0.33、1.01、1.29 g/kg(圖1c)，15～30 cm土層土壤含鹽量分別增加0.30、0.41、0.92 g/kg(圖1f)，30～45 cm土層土壤含鹽量分別增加0.24、0.72、1.18 g/kg(圖1i)。

圖1 不同灌水處理各土層土壤含鹽量動(dòng)態(tài)變化過程Fig.1 Dynamics processes of salt content in different soil layers with different irrigation treatments

在全生育期內(nèi)，各處理的土壤含鹽量有明顯變化。CK處理的上層和中層土壤含鹽量全生育期內(nèi)隨灌水次數(shù)增加呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，下層土壤含鹽量增加，但在灌漿期由于灌水時(shí)間間隔較長，間隔末期土壤鹽分隨著水分蒸發(fā)明顯上移，下層土壤含鹽量減小，上層和中層土壤含鹽量增加。BFFL、BFFM、BFFH處理的土壤含鹽量全生育期表現(xiàn)出與CK類似的變化趨勢(shì)，在壯苗期灌溉微咸水后各土層鹽分增加，拔節(jié)期和灌漿期的淡水灌溉減小了上層和中層土壤含鹽量，鹽分逐漸積累在下層土壤中。FBFL、FBFM、FBFH處理的上層和中層土壤含鹽量全生育期內(nèi)呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)，壯苗期灌溉淡水導(dǎo)致鹽分向下運(yùn)移，拔節(jié)期灌溉微咸水后，各層土壤含鹽量明顯增加，灌漿期土壤含鹽量變化與BFFL、BFFM、BFFH類似。FFBL、FFBM、FFBH處理的土壤含鹽量在壯苗期與拔節(jié)期變化趨勢(shì)與CK類似，灌漿期灌溉微咸水后，各層土壤含鹽量增加，由于灌漿期后缺少淡水灌溉的淋洗作用，相比在壯苗期和拔節(jié)期進(jìn)行微咸水灌溉，其土壤鹽分積累最大。由圖1可看出，灌溉微咸水后，BFFL、BFFM、BFFH、FBFL、FBFM、FBFH、FFBL處理的各層土壤含鹽量由大到小表現(xiàn)為下層、中層、上層，而FFBM、FFBH處理為下層、上層、中層。

2.2 微咸水交替灌溉對(duì)土壤剖面鹽分分布的影響

微咸水灌溉后，土壤中鹽分變化主要受灌溉水量、微咸水礦化度和土壤質(zhì)地等因素的影響，不同的灌水處理導(dǎo)致鹽分在不同土層中的分布情況不同。

圖2 不同灌水處理土壤鹽分剖面分布Fig.2 Soil salt content distributions for different irrigation treatments of cross-sectional profile

圖2為不同灌水處理下夏玉米收獲后土壤剖面鹽分分布情況，可以看出，CK處理的土壤剖面鹽分含量最低，上、中、下層土壤含鹽量分別比土壤初始含鹽量(CS)減小了56.00%、56.89%和1.80%。微咸水灌溉明顯影響了各層土壤含鹽量，鹽分在不同土層中逐漸累積下來，同時(shí)灌水礦化度越大，各層土壤鹽分積累越多。玉米收獲后，BFFL、FBFL、FFBL、BFFM、FBFM處理的上層和中層土壤含鹽量較初始含鹽量均減小，而下層土壤含鹽量相比于初始含鹽量分別增加36.92%、39.20%、51.54%、96.91%和88.17%；BFFH處理的上層土壤含鹽量比土壤初始含鹽量小，中層和下層較初始含鹽量增加了8.92%和135.44%；FBFH、FFBM、FFBH處理的上、中、下層土壤含鹽量相比于土壤初始含鹽量均增加。

相同礦化度的微咸水灌溉處理下，同一深度土層土壤含鹽量由大到小表現(xiàn)為“淡淡咸”、“淡咸淡”、“咸淡淡”。對(duì)于不同咸淡水交替灌溉處理，土壤含鹽量表現(xiàn)出隨深度增加而增大的趨勢(shì)，上層土壤的鹽分隨著灌水次數(shù)的增加逐漸下移，鹽分主要積累在下層土壤中，但FFBM、FFBH的各層土壤含鹽量由大到小依次為下層、上層、中層，且上層分別比中層增加了0.24 g/kg和0.51 g/kg，與其它處理有差異。

2.3 咸淡水交替灌溉對(duì)玉米株高和葉面積的影響

株高是表征植株垂向高度的生育指標(biāo)值，它是反映作物生長狀態(tài)的有效指標(biāo)[18]。對(duì)玉米的株高測(cè)量貫穿玉米全生育期。

由表4可看出，任一生育期灌溉微咸水，隨著微咸水礦化度增加，整個(gè)生育期玉米株高的增長率都呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，不同礦化度和不同咸淡水交替灌溉方式對(duì)其具有顯著的影響(P<0.05)。壯苗期灌溉微咸水后，8月28日，相比CK處理，BFFL、BFFM、BFFH處理的株高分別減小1.17、6.47、18.90 cm；拔節(jié)期灌溉微咸水后，9月11日，F(xiàn)BFL、FBFM、FBFH分別減小3.00、14.13、25.67 cm；灌漿期灌溉微咸水后，10月2日，F(xiàn)FBL、FFBM、FFBH分別減小2.23、4.00、7.07 cm。10月16日，各處理的株高由大到小依次為CK、BFFL、FFBL、FFBM、FBFL、FFBH、BFFM、FBFM、BFFH、FBFH，且BFFL、FFBL、FFBM、FBFL與CK的值很接近，說明任一生育期灌溉1 g/L微咸水處理的株高與CK處理相比無明顯區(qū)別；壯苗期灌溉礦化度大于3 g/L的微咸水對(duì)株高影響較大；拔節(jié)期灌溉礦化度為3、5 g/L的微咸水對(duì)株高都會(huì)產(chǎn)生一定抑制作用，且隨著微咸水礦化度增加，對(duì)株高的抑制作用越明顯；而在灌漿期灌溉不同礦化度的微咸水對(duì)株高均無明顯影響，這主要是因?yàn)楣酀{期玉米主要進(jìn)行生殖生長，株高變化不大。綜上，微咸水礦化度越大，玉米株高越小，不同生育期玉米株高對(duì)鹽分的敏感程度由大到小依次為拔節(jié)期、壯苗期、灌漿期，不同交替灌溉方式對(duì)玉米株高的影響程度由大到小依次為“淡咸淡”、“咸淡淡”、“淡淡咸”。

表4 不同處理夏玉米株高隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化過程Tab.4 Dynamic process of summer maize plant height over time for different treatments cm

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同一列數(shù)值后不同大寫字母表明不同咸淡水交替灌溉方式處理下差異顯著(P<0.05)；不同小寫字母表明不同礦化度處理下差異顯著(P<0.05)，下同。

表5為不同灌水處理植株葉面積隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化過程，可看出，葉面積受微咸水礦化度和不同交替灌溉方式的影響與株高相似。8月28日，BFFL、BFFM、BFFH相比CK分別減小3.62、15.02、32.38 cm2；9月11日，F(xiàn)BFL、FBFM、FBFH分別減小10.84、34.43、59.89 cm2；只在灌漿期灌溉微咸水時(shí)，F(xiàn)FBL、FFBM、FFBH分別比CK減小3.54、12.48、19.72 cm2。與CK處理相比，灌溉微咸水礦化度對(duì)于玉米葉面積的影響在整個(gè)生育期內(nèi)都比較顯著(P<0.05)，不同生育期灌溉微咸水對(duì)葉面積的抑制程度由大到小依次為拔節(jié)期、壯苗期、灌漿期。

2.4 微咸水交替灌溉對(duì)產(chǎn)量及作物耗水量的影響

表6列出了不同灌水處理夏玉米的產(chǎn)量及耗水量。玉米整個(gè)植株的干物質(zhì)質(zhì)量是玉米產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量是衡量作物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。通過對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成要素進(jìn)行方差分析可知，微咸水礦化度和不同咸淡水交替灌溉方式對(duì)地上干物質(zhì)質(zhì)量、穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量的影響顯著(P<0.05)。灌溉微咸水的各處理產(chǎn)量均比CK處理產(chǎn)量低，整體表現(xiàn)為灌水礦化度越大，玉米產(chǎn)量越小。不同生育期灌溉相同礦化度微咸水處理的玉米產(chǎn)量由大到小表現(xiàn)為灌漿期、壯苗期、拔節(jié)期。相同灌水量條件下，BFFL、FBFL、FFBL處理分別比CK處理減產(chǎn)4.65%、6.79%和9.28%，說明低濃度微咸水和淡水交替灌溉對(duì)產(chǎn)量影響較小。相比于CK，拔節(jié)期灌溉高濃度微咸水(FBFH)玉米的減產(chǎn)率達(dá)到最大(34.85%)。

表5 不同處理夏玉米葉面積隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化過程Tab.5 Dynamic process of summer maize leaf area over time for different treatments cm2

表6 不同處理夏玉米產(chǎn)量及耗水量Tab.6 Yield and water consumption of summer maize under different irrigation treatments

從表6中可看出，全部淡水灌溉處理的玉米耗水量最大，不同咸淡水交替灌溉方式下玉米耗水量由大到小表現(xiàn)為“淡淡咸”、“咸淡淡”、“淡咸淡”，同時(shí)隨著礦化度的增加，耗水量減小，F(xiàn)BFH處理的玉米耗水量最小，相比于CK減少了11.66%。

2.5 微咸水交替灌溉對(duì)穗部性狀及收獲指數(shù)的影響

微咸水灌溉導(dǎo)致夏玉米減產(chǎn)在玉米穗部性狀上也有所體現(xiàn)，穗長、穗粗刻畫玉米穗的大小，禿尖長刻畫穗粒的分布狀況。如表7所示，灌溉微咸水使玉米果穗變短變細(xì)，禿尖變長，同CK的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。相同礦化度的不同咸淡水交替灌溉方式處理下，拔節(jié)期灌溉微咸水比壯苗期和灌漿期灌溉微咸水對(duì)玉米穗的外觀形態(tài)影響大，其中，F(xiàn)BFH處理的穗長、穗粗分別比CK減少了28.77%、8.45%。收獲指數(shù)是指穗籽粒質(zhì)量和地上干物質(zhì)質(zhì)量之比[19]。不同交替灌溉方式處理中灌溉1 g/L微咸水與CK處理的收獲指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，其余處理的收獲指數(shù)都顯著(P<0.05)偏低。其中FBFM、FBFH處理的收獲指數(shù)分別較CK減小6.25%和10.42%。

表7 不同處理夏玉米穗部性狀和收獲指數(shù)Tab.7 Ear characters and harvest index of summer maize under different irrigation treatments

3 討論

灌溉微咸水導(dǎo)致土壤含鹽量增加，且微咸水礦化度越大，土壤中累積鹽分越多[20-24]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，CK處理各層土壤含鹽量最小，咸淡水交替灌溉過程中，由于蒸發(fā)和灌水的交互作用，各層土壤含鹽量變化明顯。相同礦化度微咸水灌溉處理下，同一深度土層土壤含鹽量由大到小表現(xiàn)為“淡淡咸”、“淡咸淡”、“咸淡淡”?！跋痰碧幚砗?，夏玉米生育后期上層土壤鹽分增量明顯小于下層，其原因可能是灌溉微咸水帶入的鹽分離子與土壤膠體及土壤中原有離子發(fā)生交換，增強(qiáng)土壤膠體的絮凝作用，改變土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤導(dǎo)水能力增加[25]，有利于后2次淡水灌溉對(duì)上層土壤鹽分的淋洗，大量鹽分隨著灌水往下層聚集，高含鹽量土層不斷擴(kuò)展[26],但鹽分整體變化趨勢(shì)與淡水灌溉類似[27-29]。而“淡淡咸”處理土壤含鹽量大，可能是由于前期灌溉淡水，土壤鹽分向下運(yùn)移，導(dǎo)致土壤上層脫鹽、土壤深層積鹽[30]，灌漿期灌溉微咸水后土壤含鹽量大幅增加，由于玉米灌漿期耗水量大，隨微咸水灌溉帶入鹽分更多，后期沒有淡水淋洗，導(dǎo)致土壤累積鹽分含量高。對(duì)于同一種灌溉方式的不同礦化度處理，隨著微咸水礦化度增加，入滲能力逐漸增強(qiáng)，各層土壤鹽分積累越多，這與史曉楠等[31]利用入滲模型得到的礦化度增加能有效提高土壤的擴(kuò)散率和飽和導(dǎo)水率的結(jié)論一致。在同一處理的垂直剖面上，土壤含鹽量隨深度增加而增大，但FFBM、FFBH的含鹽量由大到小表現(xiàn)為下層、上層、中層，造成這一現(xiàn)象的原因可能是“淡淡咸”處理的土壤含鹽量大，過量的鹽分會(huì)引起土壤結(jié)皮，導(dǎo)致土壤滲透性減小[32],上層水鹽運(yùn)移活躍，鹽分表聚較多，下層土壤滲透能力變?nèi)?，鹽分難以上移[33]。

具體分析每一生育期灌溉后主根區(qū)土壤鹽分含量可看出，某一生育期灌溉淡水后，土壤含鹽量有所降低，而灌溉微咸水后土壤含鹽量則有所升高[11]。土壤積鹽導(dǎo)致土壤水的有效勢(shì)能下降，鹽分對(duì)根系吸水產(chǎn)生脅迫作用，玉米難以充分利用土壤中的水分，耗水量減小。灌溉水礦化度越大，鹽分的脅迫作用越嚴(yán)重，玉米耗水量越小[34]。咸淡水交替灌溉對(duì)夏玉米株高、葉面積及產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)在微咸水灌溉的生育期，與耗水規(guī)律一致，鹽分脅迫降低了相應(yīng)生育期中玉米蒸騰作用，從而影響玉米生長和產(chǎn)量形成[35]。試驗(yàn)條件下，灌溉1 g/L微咸水的各處理玉米株高、葉面積和產(chǎn)量與CK沒有明顯的差異，其原因可能是灌溉低礦化度微咸水沒有明顯增加玉米主根區(qū)土壤的含鹽量，所以對(duì)玉米生長的影響較小。BFFM、BFFH、FBFM、FBFH處理對(duì)玉米生長的抑制作用較大，可能是因?yàn)橛衩自谏捌谥饕M(jìn)行營養(yǎng)生長，抗鹽脅迫能力較弱，在壯苗期和拔節(jié)期灌溉一定濃度微咸水后，土壤鹽分對(duì)其產(chǎn)生抑制作用，影響玉米前期的株高、葉面積等生長發(fā)育而導(dǎo)致減產(chǎn)，且礦化度越大，鹽脅迫的抑制作用越大。對(duì)于“淡淡咸”灌溉方式，因壯苗期和拔節(jié)期玉米耐鹽性較差，灌溉淡水既能滿足生長所需水分，又不增加土壤鹽分，有利于玉米生長發(fā)育，且玉米在灌漿期主要是生殖生長，抗鹽脅迫能力增強(qiáng)，雖然FFBM、FFBH處理灌溉微咸水后土壤含鹽量有一定幅度的增加，但鹽分隨著水分運(yùn)移主要積累在上層和下層，中層土壤鹽分含量較小，并未對(duì)玉米生長產(chǎn)生明顯的脅迫影響。從上文的研究可知，微咸水礦化度越大，對(duì)玉米的株高、葉面積及產(chǎn)量的抑制作用越大，且玉米對(duì)于不同生育期微咸水灌溉的敏感程度由大到小依次為拔節(jié)期、壯苗期、灌漿期。

4 結(jié)束語

本試驗(yàn)在前人進(jìn)行過1 a咸淡水交替灌溉試驗(yàn)基礎(chǔ)上開展，綜合2 a試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合理利用微咸水灌溉需考慮夏玉米不同生育期的抗鹽脅迫能力，盡量將微咸水安排在生育階段的中后期[36]?！暗痰碧幚韺?duì)玉米的生長和產(chǎn)量影響最大，應(yīng)避免；“咸淡淡”處理土壤鹽分含量低，能保證一定的產(chǎn)量，可用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)；“淡淡咸”對(duì)夏玉米生長及產(chǎn)量的抑制作用最小，但土壤中累積的鹽分最高。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果分析，長期利用微咸水和淡水進(jìn)行交替灌溉，微咸水礦化度不宜過高，應(yīng)優(yōu)先選擇“淡淡咸”輪灌模式。適宜的咸淡水交替灌溉模式下，玉米產(chǎn)量不減產(chǎn)或少量減產(chǎn)，土壤鹽分通過降雨或灌溉淋洗實(shí)現(xiàn)年內(nèi)平衡，有利于提高水分利用效率，達(dá)到既保證產(chǎn)量、不積鹽還能合理利用水資源的目的。

1 楊從會(huì)，王立洪，胡順軍.咸水膜下滴灌對(duì)棉花品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].人民黃河，2010，32(2): 85-86.

2 馮棣，張俊鵬，申孝軍，等.不同質(zhì)地土壤咸水造墑對(duì)棉花出苗及幼苗生長的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2013，32(6): 12-14.

FENG Di, ZHANG Junpeng, SHEN Xiaojun, et al.Effects of saline water irrigating before sowing on cotton emergence and seedling growth in different soil textures[J].Journal of Irrigation and Drainage, 2013, 32(6): 12-14.(in Chinese)

3 WIEDENFELD B.Effects of irrigation water salinity and electrostatic water treatment for sugarcane production[J].Agricultural Water Management,2008, 95(1): 85-88.

4 BEN-ASHER J, TSUYUKI I, BRAVDO B A, et al.Irrigation of grapevines with saline water: I.leaf area index, stomatal conductance, transpiration and photosynthesis[J].Agricultural Water Management, 2006, 83(1-2): 13-21.

5 李法虎，BENHUR M，KEREN R.劣質(zhì)水灌溉對(duì)土壤鹽堿化及作物產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003，19(1): 63-66.

LI Fahu, BENHUR M, KEREN R.Effect of marginal water irrigation on soil salinity, sodicity and crop yield[J].Transactions of the CSAE, 2003, 19(1): 63-66.(in Chinese)

6 MINHAS P S.Saline water management for irrigation in India[J].Agricultural Water Management, 1996, 30(1): 1-24.

7 ALLEN R G, PEREIRA L S, RAES D.Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirement-FAO irrigation and drainage paper 56[M].Rome: FAO, 1998.

8 MURTAZA G, GHAFOOR A, QADIR M.Irrigation and soil management strategies for using saline-sodic water in a cotton-wheat rotation[J].Agricultural Water Management, 2006, 81(1-2): 98-114.

9 管孝艷，楊培嶺，呂燁.咸淡水交替灌溉下土壤鹽分再分布規(guī)律的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23(5): 88-91.

GUAN Xiaoyan, YANG Peiling, Lü Ye.Laboratory experiment on the redistribution of soil salinity under saline and fresh water alternate irrigation[J].Transactions of the CSAE, 2007, 23(5): 88-91.(in Chinese)

10 呂燁，楊培嶺，管孝艷，等.咸淡水交替淋溶下土壤鹽分運(yùn)移試驗(yàn)[J].水利水電科技進(jìn)展，2007，27(6): 90-93.

Lü Ye, YANG Peiling, GUAN Xiaoyan, et al.Experimental study on salt movement in soil under saline and fresh water alternate leaching[J].Advances in Science and Technology of Water Resources, 2007, 27(6): 90-93.(in Chinese)

11 吳忠東，王全九.不同微咸水組合灌溉對(duì)土壤水鹽分布和冬小麥產(chǎn)量影響的田間試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23(11): 71-76.

WU Zhongdong, WANG Quanjiu.Field study on impacts of soil water-salt distribution and winter wheat yield by different saline water combination irrigations[J].Transactions of the CSAE, 2007, 23(11): 71-76.(in Chinese)

12 葉海燕，王全九，劉小京.冬小麥微咸水灌溉制度的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21(9): 27-32.

YE Haiyan, WANG Quanjiu, LIU Xiaojing.Slight saline water irrigation systems for winter wheat[J].Transactions of the CSAE, 2005, 21(9): 27-32.(in Chinese)

13 蘇瑩，王全九，葉海燕，等.咸淡輪灌土壤水鹽運(yùn)移特征研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2005，24(1): 50-53.

SU Ying, WANG Quanjiu, YE Haiyan, et al.Research of soil water and salt trasport feature for alternative irrigation of fresh and saline water[J].Journal of Irrigation and Drainage, 2005, 24(1): 50-53.(in Chinese)

14 蘇瑞東.鹽漬化灌區(qū)枸杞咸淡水輪灌模式試驗(yàn)研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

SU Ruidong.Experimental study on rotating irrigation mode with saline and fresh water for wolfberry in the salinization irrigation district [D].Huhhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2015.(in Chinese)

15 米迎賓，屈明，楊勁松，等.咸淡水輪灌對(duì)土壤鹽分和作物產(chǎn)量的影響研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2010，29(6): 83-86.

MI Yingbin, QU Ming, YANG Jingsong, et al.Effects of rotational irrigation with saline water on soil salinity and crop yield[J].Journal of Irrigation and Drainage, 2010, 29(6): 83-86.(in Chinese)

16 尉寶龍，邢黎明，牛豪震.咸水灌溉技術(shù)試驗(yàn)研究[J].山西水利科技，1999(3): 88-90.

WEI Baolong, XING Liming, NIU Haozhen.An experiment study on saline-water irrigation technology[J].Shanxi Hydrotechnics, 1999(3): 88-90.(in Chinese)

17 OWEIS T Y, FARAHANI H J, HACHUM A Y.Evapotranspiration and water use of full and deficit irrigated cotton in the Mediterranean environment in northern Syria[J].Agricultural Water Management,2011, 98(8): 1239-1248.

18 胡文明.微咸水灌溉對(duì)作物生長影響的試驗(yàn)研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2007，26(1): 86-88.

HU Wenming.Experimental study on effect of crop growth with light-saline water irrigation[J].Journal of Irrigation and Drainage, 2007, 26(1): 86-88.(in Chinese)

19 余衛(wèi)東，馮利平，胡程達(dá)，等.苗期澇漬對(duì)黃淮地區(qū)夏玉米生長和產(chǎn)量的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2015，34(8): 2161-2166.

YU Weidong, FENG Liping, HU Chengda, et al.Effects of waterlogging during seedling stage on the growth and yield of summer maize in Huang-Huai region[J].Chinese Journal of Ecology,2015, 34(8): 2161-2166.(in Chinese)

20 HAN W, XU X W, LI L, et al.Chlorophyll a fluorescence responses of haloxylon ammodendron seedlings subjected to progressive saline stress in the tarim desert highway ecological shelterbelt[J].Photosynthetica, 2010, 48(4): 635-640.

21 AMER K H.Corn crop response under managing different irrigation and salinity levels[J].Agricultural Water Management, 2010, 97(10): 1553-1563.

22 PANG H C, LI Y Y, YANG J S, et al.Effect of brackish water irrigation and straw mulching on soil salinity and crop yields under monsoonal climatic conditions[J].Agricultural Water Management, 2010, 97(12): 1971-1977.

23 吳忠東，王全九.入滲水礦化度對(duì)土壤入滲特征和離子遷移特性的影響[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2010，41(7): 64-69.

WU Zhongdong,WANG Quanjiu.Effect on both soil infiltration characteristics and ion mobility features by mineralization degree of infiltration water[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2010, 41(7): 64-69.(in Chinese)

24 季泉毅，馮紹元，霍再林，等.咸水灌溉對(duì)土壤鹽分分布和物理性質(zhì)及制種玉米生長的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2016，35(3): 20-25.

JI Quanyi, FENG Shaoyuan, HUO Zailin, et al.Effects of saline water irrigation on salinity distribution, soil physical properties and growth of seed maize[J].Journal of Irrigation and Drainage, 2016, 35(3): 20-25.(in Chinese)25 郭太龍，遲道才，王全九，等.入滲水礦化度對(duì)土壤水鹽運(yùn)移影響的試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21(5): 84-87.

GUO Tailong, CHI Daocai, WANG Quanjiu, et al.Experimental study on salt and water movement affected by mineralization degree of infiltration water[J].Transactions of the CSAE, 2005, 21(5): 84-87.(in Chinese)

26 CHEN L J, FENG Q, LI F R, et al.A bidirectional model for simulating soil water flow and salt transport under mulched drip irrigation with saline water[J].Agricultural Water Management, 2014, 146(24-33): 24-33.

27 楊艷.土壤溶質(zhì)運(yùn)移特征實(shí)驗(yàn)研究[D].西安：西安理工大學(xué)，2006.

YANG Yan.Experimental studies on soil solute transport[D].Xi’an: Xi’an University of Technology, 2006.(in Chinese)

28 馬東豪.土壤水鹽運(yùn)移特征研究[D].西安：西安理工大學(xué)，2005.

MA Donghao.Studies on characteristics of soil water and salt movement[D].Xi’an: Xi’an University of Technology, 2005.(in Chinese)

29 史曉楠，王全九，蘇瑩.微咸水水質(zhì)對(duì)土壤水鹽運(yùn)移特征的影響[J].干旱區(qū)地理，2005，28(4): 100-104.

SHI Xiaonan, WANG Quanjiu, SU Ying.Effects of slight saltwater quality on the characteristics of soil water and salt transference[J].Arid Land Geography, 2005, 28(4): 100-104.(in Chinese)

30 唐勝強(qiáng)，佘冬立.灌溉水質(zhì)對(duì)土壤飽和導(dǎo)水率和入滲特性的影響[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47(10): 108-114.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20161015&flag=1&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2016.10.015.

TANG Shengqiang, SHE Dongli.Influence of water quality on soil saturated hydraulic conductivity and infiltration properties[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016, 47(10): 108-114.(in Chinese)

31 史曉楠，王全九，巨龍.微咸水入滲條件下Philip模型與Green-Ampt模型參數(shù)的對(duì)比分析[J].土壤學(xué)報(bào)，2007，44(2): 360-363.

SHI Xiaonan, WANG Quanjiu, JU Long.Parameters of Philip and Green-Ampt models for soils infiltrated with brackish water[J].Acta Pedologica Sinica, 2007, 44(2): 360-363.(in Chinese)

32 FEIGIN A, RAVINA I, SHALHEVET J.Effect of irrigation with treated sewage effluent on soil, plant and environment[M].Springer Berlin Heidelberg, 1991: 34-116.

33 陳麗娟，馮起，王昱，等.微咸水灌溉條件下含黏土夾層土壤的水鹽運(yùn)移規(guī)律[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(8): 44-51.

CHEN Lijuan, FENG Qi, WANG Yu, et al.Water and salt movement under saline water irrigation in soil with clay interlayer[J].Transactions of the CSAE, 2012, 28(8): 44-51.(in Chinese)

34 MASS E V, HOFFMAN G J.Crop salt tolerance: current assessment[J].Journal of the Irrigation & Drainage Division, 1977, 103(2): 115-134.

35 邱讓建，劉春偉，徐金勤，等.灌溉水含鹽量對(duì)辣椒產(chǎn)量品質(zhì)及水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(10): 75-80.

QIU Rangjian, LIU Chunwei, XU Jinqin,et al.Effect of irrigation water salinity on yield, quality and water use efficiency of hot peper [J].Transactions of the CSAE, 2016, 32(10): 75-80.(in Chinese)

36 王軍濤，程獻(xiàn)國，李強(qiáng)坤.基于春玉米微咸水灌溉的水鹽生產(chǎn)函數(shù)研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30(3): 78-80.

WANG Juntao, CHENG Xianguo, LI Qiangkun.Study on the placement of sensors for moisture content in soil profile for cotton under mulched drip irrigation condition[J].Agricultural Research in the Arid Areas, 2012, 30(3): 78-80.(in Chinese)

EffectofAlternateIrrigationwithFreshandBrackishWateronSaline
DistributionCharacteristicsofSoilandGrowthofSummerMaize

ZHU Chengli1,2SHU Muchen2ZHANG Zhanyu1,2ZHAI Yaming1,2MIN Yong2HUANG Mingyi2

(1.KeyLaboratoryofEfficientIrrigation-DrainageandAgriculturalSoil-WaterEnvironmentinSouthernChina，MinistryofEducation，HohaiUniversity，Nanjing210098，China2.CollegeofWaterConservancyandHydropowerEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)

In order to make full use of saline water resources, a pot experiment was carried out to investigate the characteristics of soil salt distribution and the growth of summer maize (ZeamaysL.) subjected to three alternate brackish water irrigation methods (i.e., BFF: in which maize was irrigated with brackish water at the seedling stage and fresh water at the remaining periods; FBF: in which brackish water was irrigated at the jointing stage and fresh water at other stages; FFB: in which plants were watered with brackish water at the filling stage and fresh water at the vegetative stage) at three levels (i.e., L was 1 g/L NaCl; M was 3 g/L NaCl; H was 5 g/L NaCl), respectively.The results showed that the soil salt content under fresh water irrigation throughout the whole growth period (CK) was the lowest, and the higher the salinity of brackish water was applied, the higher the soil salt content was.Under the same salinity of brackish water irrigation, the descending order of average soil salt content distribution in the same depth was FFB, FBF and BFF.After harvest, in the 0～15 cm soil layer, the average soil salt contents of BFFL, FBFL, FFBL, BFFM and FBFM were lower compared with the original soil salt content.The similar reductions were found in the 15～30 cm soil layer, while the average soil salt content in the 30～45 cm soil layer were 36.92%, 39.20%, 51.54%, 96.91% and 88.17% higher than the original soil salt contents of these treatments.The average soil salt content of BFFH was higher than the original soil salt contents by 8.92% and 135.44% in the 15～30 cm and 30～45 cm soil layers, respectively, and with lower average soil salt content in the 0～15 cm soil layer.Moreover, the higher average soil salt contents than the original soil salt contents were found in all soil layers of FBFH, FFBM and FFBH.The average soil salt contents of FFB at 3 g/L and 5 g/L levels were highest in the 30～45 cm soil layer, followed by those of the 0～15 cm soil layer, while the average soil salt contents were the minimum in the 15～30 cm soil layer.Instead, the average soil salt contents of other treatments followed the order from high to low was the 30～45 cm soil layer, 15～30 cm soil layer and 0～15 cm soil layer.The inhibition degree of different brackish irrigation to the growth related traits such as plant height, leaf area of summer maize in decreasing order were as follows: the jointing stage, the seedling stage and the filling stage.As the degree of salinity was increased, the inhibitory effect became more significant.In all brackish water irrigation methods, the order of plant dry weight, grain weight and the 100-grain weight from high to low was FBF, BFF and FFB.Furthermore, with the increase of water salinity, the yield of summer maize was decreased gradually.With the same irrigation amount, the yield of FBFH was the lowest, which decreased grain weight by 34.85% compared with CK.For maize cultivation in coastal area, the brackish water should be irrigated in the late growth stage to ensure the output.After that, fresh water irrigation would be beneficial during the noncrops growing season for salt leaching and reducing the risk of the soil secondary salinization.

summer maize； yield； alternate irrigation； brackish water； soil salinity

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.10.027

S273.4

A

1000-1298(2017)10-0220-09

2017-06-05

2017-07-31

國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(51409086)和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFC0400200)

朱成立(1967—)，男，副教授，博士，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)、農(nóng)田灌溉與排水研究，E-mail：clz@hhu.edu.cn

翟亞明(1982—)，男，副教授，博士，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)等研究，E-mail：zhaiymhhu@163.com