曹明海,劉洪光,王 剛,馮進平,徐亦彬,雪 寶
(1.石河子大學水利建筑工程學院,新疆石河子832000;2.現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團重點實驗室,新疆石河子832000;3.新疆農(nóng)墾科學院,新疆石河子832000)
新疆地處西北干旱區(qū),鹽堿耕地面積已達162 萬hm2[1],其中南疆的占比達到了49.6%[2]。自1996年將膜下滴灌技術(shù)應(yīng)用到新疆鹽堿地種植上,一定程度上緩解了新疆水資源不足的問題[3]。但由于新疆長期以來使用犁翻耕作措施,使得耕層的松土層多在15~20 cm之間[4],造成土壤板結(jié)嚴重,形成犁底層,致當?shù)赝寥利}堿化日益加重,降低土地生產(chǎn)效益[5],因此土壤鹽堿化加重成為阻礙新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要因素[6]。
目前,南疆農(nóng)業(yè)上常用鹽漬化土壤的改良方式是讓土壤進行傳統(tǒng)翻耕后再大水漫灌,來降低土壤含鹽量,使得土壤保持一定的濕度,為播種和保苗創(chuàng)造有利條件。郭路利[7]等研究指出,春灌灌水頻率間隔一天,每次春灌灌水定額分別為1 500、2 250、3 000 m3/hm2時抑制返鹽效果最為明顯。李文娟[8]等在研究不同春灌灌水量來改良鹽堿地水鹽分分布時指出,在排水條件相同的條件下,對于中鹽度棉田采用灌水量3 750 m3/hm2即可滿足棉田0~60 cm 深度范圍脫鹽穩(wěn)定。Chastain[9]等在研究不同頻率春季灌溉的處理時,得出多頻率春灌能有效改良中度鹽堿地,顯著提高土壤肥力。童文杰[10]等在研究傳統(tǒng)的旋耕(20 cm)、深耕(30 cm)、深松(30 cm)措施對土壤耕層結(jié)構(gòu)改良效果中發(fā)現(xiàn),深耕和深松均有利于改善土壤容重、孔隙度、土壤水分等土壤物理性狀,提高土壤的通透性,促進植物的生長。這些措施對鹽堿地的改良都具有一定的效果,但是都不能高效的利用灌溉水、改善土壤結(jié)構(gòu),不適用于長久的鹽堿地改良。粉壟耕作技術(shù)是一項新型農(nóng)耕技術(shù)[11],在廣西的鹽堿地改良利用上也已經(jīng)取得初步成效[12],研究表明,該技術(shù)使得土壤粉碎成壟、孔隙度增加、容重降低,提高土壤水分含量,進而改善土壤結(jié)構(gòu)[13]。
但由于南疆鹽堿地的特殊性,僅靠粉壟耕作與生育期內(nèi)灌溉理論上很難將土壤中的鹽分遷移到很深的地方[14],而春灌剛好可以起到這方面的作用,為此,本研究針對重度鹽堿化土壤,通過對棉田非生育期設(shè)置不同粉壟深度和灌水量相結(jié)合的方式,比較了粉壟耕作和傳統(tǒng)拖拉機翻耕兩種方式對土壤物理性質(zhì)、含水量和含鹽量的影響,以明確粉壟耕作技術(shù)物理性改良鹽堿地的機理。本文以圖木舒克市棉田為試驗研究對象,選取合適的粉壟深度和春灌灌水量,為南疆圖木舒克市棉田春灌提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。
該實驗區(qū)位于新疆兵團第三師圖木舒克市51團(北緯39°98′~40°01′;東經(jīng)79°03′~79°05′;海拔1 014.1~1 034.2 m)作為研究樣本地(圖1),實驗取樣田緊鄰。試驗區(qū)屬溫帶極干旱荒漠氣候,日照時間長,晝夜溫差大,年平均氣溫11.6 ℃,最熱7月平均氣溫25~26.7 ℃,最冷1月平均氣溫-7.3~-6.6 ℃,最大凍土深度為78 cm。年平均無霜期225 d,年降水量38.3 mm,地表蒸發(fā)強烈,年蒸發(fā)量在2 000 mm 左右,相對濕度47%~60%。年大風日數(shù)4.1~15.1 d,風速1.3~2.4 m/s,最大風速31 m/s。土壤為鹽漬化土壤,土壤質(zhì)地為砂壤土,土壤平均容重為1.38 g/cm3。
試驗選擇在大田進行,試驗田總長600 m,寬360 m,分成3 塊長200 m,寬120 m 的區(qū)域,每塊區(qū)域設(shè)12 個小區(qū),每個小區(qū)約為2 000 m3,且在試驗區(qū)周圍設(shè)有保護帶,防止相互干擾。每塊實驗田具體布設(shè)如圖1所示。
試驗棉田于2019年11月13日用粉壟機進行粉壟深松破障,以傳統(tǒng)翻耕方式CK(20 cm)作為對照組,CK對照組采用拖拉機帶旋耕機旋耕作業(yè)完成。在灌前取樣點周邊土樣后(土壤基本物理性質(zhì)如表1所示),2020年3月20日進行定額灌溉(見表2)。灌溉水為地下水,礦化度約為0.67 g/L,通過水泵來抽取,用水表計算灌水量,灌溉水離子組成如表3所示。其他時間監(jiān)測數(shù)據(jù),地下水埋深都在5 m以下(可以忽略地下水對土壤鹽分變化的影響)。每個小區(qū)春灌灌水1 次,分別在3塊試驗田共36 個小區(qū)依次進行灌水。灌后在2020年4月5日取土樣,通過土鉆在實驗地較為平坦的地面進行取土,取樣深度為160 cm,從土層表面開始,10 cm 為一層。實驗區(qū)土壤采樣點位布設(shè)在每個實驗地的中心處,共36 個采樣點,每個點選取合適采樣點,重復2次采樣,實驗分析結(jié)果為采樣數(shù)據(jù)平均值。試驗選取的粉壟深度分別為40、60、80 cm,設(shè)為S1、S2、S3,3個水平。試驗選擇粉壟深松的耕作模式進行棉田試驗,采用粉壟深度和灌水量雙因素組合對試驗田進行設(shè)計,試驗設(shè)計中的灌水量依據(jù)當?shù)厣a(chǎn)中的灌水量和文獻灌水量設(shè)計灌水水平為3 600 m3/hm2,考慮節(jié)水因素,以設(shè)計灌水水平來設(shè)置其他兩個灌水水平,即高灌水、中灌水和低灌水3 個灌概水平,設(shè)為W1(2 400 m3/hm2)、W2(3 000 m3/hm2),W3(3 600 m3/hm2),3個水平。
表2 不同粉壟深度棉田春灌灌水量處理Tab.2 Spring irrigation amount treatment of cotton field with different ridge depths
表3 灌溉水離子濃度Tab.3 Ion concentration in irrigation water
測定土壤容重時,采用環(huán)刀法;測定土壤的含水率時,采用烘干法;測定土壤飽和含水量時,將原狀土的環(huán)刀稱重,蓋上有粗濾紙的底蓋,將環(huán)刀放入水中,保持水面與環(huán)刀上口齊平,水分通過底蓋小孔和濾紙沿土壤孔隙上升。到達預(yù)定時間將環(huán)刀取出,用干布將環(huán)刀外部擦干,放到已知重量的器皿中,然后連同器皿一起稱重。稱畢,將環(huán)刀仍放回原處,使之繼續(xù)吸水飽和,再次稱重,如此操作,直到恒重為止。將土放入烘箱中烘干,測定其含水量,即得土壤飽和含水量。
測定脫鹽率時,將測得含水率后的烘干的土樣磨碎過篩后,稱取5 g 土,并加25 mL 蒸餾水配成溶液,震蕩后過濾到潔凈的玻璃瓶內(nèi)。用DDS-307 電導儀來測量溶液電導率EC值。本文對春灌前、春灌后土壤脫鹽率P進行分析比較脫鹽效果,土壤脫鹽率采用下式計算:
式中:Co為灌水前土壤電導率,mS/cm;Ce為灌水后土壤電導率,mS/cm。當P>0 時,表示土壤脫鹽;當P<0 時,表示土壤積鹽;當P=0時,表示鹽分平衡。
通過Microsoft Excel 2007 和Origin 2019 等軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理和制圖,用Spss 16.0進行方差分析。
2.1.1 粉壟深度對土壤容重的影響
由表4 可知,在0~80 cm 土層,粉壟耕作40 cm 的土壤容重較CK(20 cm)相比分別降低了10.9%、10.5%、20.7%、3.8%、1.4%、0、0.6%、-0.7%;粉壟耕作60 cm 土壤容重分別降低了9.7%、11.2%、19.4%、3.1%、4.2%、2.8%、0、-0.7%;粉壟耕作80 cm 土壤容重分別降低了10.3%、10.5%、18.8%、4.5%、3.5%、2.1%、4.8%、2.9%,各粉壟耕作在0~40 cm 土層,與傳統(tǒng)翻耕相比,土壤容重均有明顯下降。這是因為粉壟耕作打破了土壤20~40 cm 的犁底層,所以粉壟耕作在其土層土壤容重均降低明顯。各處理總體起來看,容重減小效應(yīng)的大小順序為:S3>S2>S1>CK。
表4 不同耕作處理的土壤容重 g/cm3Tab.4 Soil bulk density under different tillage treatments
2.1.2 粉壟深度對土壤飽和含水量的影響
由表5可見,粉壟耕作處理土壤的飽和含水量較傳統(tǒng)翻耕CK 相比,隨著粉壟深度的不斷加深,深層土壤的飽和含水量也隨之變大,粉壟耕作40 cm 的土壤飽和含水量較CK 相比分別提高了7.6%、6.1%、39.2%、31.6%、0.8%、-1.1%、-2.1%、0.9%;粉壟耕作60 cm 土壤飽和含水量分別提高了6.8%、5.2%、40.5%、36.1%、19.1%、5.3%、-0.6%、1.3%;粉壟耕作80 cm 土壤飽和含水量分別提高了6.2%、4.9%、35.4%、33.5%、17.0%、9.6%、5.8%、7.8%。土壤飽和含水量標志著土壤的最大持水能力,飽和含水量愈大,越利于土壤的蓄水保水的能力。各處理的飽和含水量總體起來看,飽和含水量增大效應(yīng)的大小順序為:S3>S2>S1>CK。
表5 不同耕作處理的土壤飽和含水量 %Tab.5 Soil saturated water content under different tillage treatments
2.1.3 粉壟深度對土壤總孔隙度的影響
由表6 可見,粉壟耕作40 cm 的土壤總孔隙度較CK 相比分別提高了4.3%、8.4%、20.5%、11.2%、4.5%、-5.1%、4.3%、-3.7%;粉壟耕作60 cm 土壤總孔隙度分別提高了5.7%、8.9%、19.7%、14.7%、32.2%、10.9%、4.6%、3.3%;粉壟耕作80 cm 土壤總孔隙度分別提高了5.4%、7.6%、19.1%、9.1%、29.8%、20.3%、33.4%、28.5%。傳統(tǒng)翻耕下的各層土壤總孔隙度的差異遠不如粉壟耕作過的明顯。各處理的土壤總孔隙度的增加效應(yīng)順序仍然是:S3>S2>S1>CK。
表6 不同耕作處理的土壤總孔隙度 %Tab.6 Total soil porosity under different tillage treatments
總體上看,經(jīng)過粉壟深松的土壤容重顯著低于傳統(tǒng)翻耕CK,土壤的飽和含水量、總孔隙度則顯著高于傳統(tǒng)翻耕CK,其中,粉壟深度越深的土壤物理性質(zhì)變化最明顯,土壤結(jié)構(gòu)相對較好,通氣和持水能力更佳。
2.2.1 春灌灌水量對棉田土壤水分的影響
實驗區(qū)土壤灌后的水分含量平均值見圖2??梢钥闯?,在相同粉壟深度的條件下不同春灌灌水定額W1(2 400 m3/hm2)、W2(3 000 m3/hm2)、W3(3 600 m3/hm2)對棉田土壤的影響。各處理的土壤含水率隨著春灌定額的不同均顯示不同程度的變化,粉壟處理的土壤與傳統(tǒng)翻耕CK 相比均表現(xiàn)為隨著灌水量的不斷變大,土壤的含水率漸漸變大,因此棉田土層含水率的變化與春灌灌水量關(guān)系密切。由圖2對比相同粉壟深度的土壤含水率可以發(fā)現(xiàn),春灌明顯改善了灌后的土壤含水率的大小,灌水定額越大的粉壟處理,其土壤土層的含水率,特別是在0~80 cm 土層的含水率平均值提升幅度要高于傳統(tǒng)耕作CK 處理。在土層0~80 cm 內(nèi),粉壟深度S1(40 cm)、S2(60 cm)、S3(80 cm)土壤含水率平均值在灌水W1(2 400 m3/hm2)下比傳統(tǒng)耕作CK高出為4.88%、15.61%、12.08%;在灌水W2 (3 000 m3/hm2) 下比傳統(tǒng)耕作CK 高出為7.22%、15.54%、12.72%;在灌水W3(3 600 m3/hm2)下比傳統(tǒng)耕作CK 高出為7.33%、18.49%、14.45%。由此可分析出在相同粉壟深度下,春灌灌水定額的增大可改善土壤土層的水分分布及含量大小。
圖2 不同春灌灌水量對棉田土壤水分的影響Fig.2 Effects of different spring irrigation amount on soil moisture in cotton field
2.2.2 粉壟處理深度對棉田土壤水分的影響
圖3 整體上可以看出,在相同灌水定額條件下的粉壟深度S1(40 cm)、S2(60 cm)、S3(80 cm)土壤含水率平均值較傳統(tǒng)翻耕CK 相比,均表現(xiàn)為明顯高于傳統(tǒng)翻耕處理,因此粉壟深松的耕作方式對春灌后的土壤含水率的大小具有明顯影響。主要表現(xiàn)在,當灌水定額相同時,傳統(tǒng)翻耕方式CK 僅在0~20 cm 時的含水率接近于粉壟耕作處理,粉壟深松后土壤含水率整體上均隨春灌灌水定額的增大而升高,特別是20~100 cm 土層出現(xiàn)了含水率大幅提高的現(xiàn)象。當灌水定額為2 400 m3/hm2處理[見圖3(a)]時,粉壟處理下的0~70 cm 土層含水率增幅明顯高于CK 處理;當灌水定額增大到3 000 m3/hm2時[見圖3(b)],土壤含水率的增加深度可達100 cm;隨著春灌灌水定額增大到3 600 m3/hm2[見圖3(c)]時,土壤含水率在圖中豎直y 軸上可以看出其受影響更為明顯,雖然土壤水分在田間蒸發(fā)和入滲的作用下消耗了一部分,但是粉壟深松處理過后的土壤較傳統(tǒng)耕作CK 而言,仍存儲了相當多的水分,隨灌水量的增加,粉壟耕作方式對含水率的影響效果越來越明顯,且均高于傳統(tǒng)耕作,但是相同春灌定額處理下的S1、S2、S3 土壤含水率在10~40 cm 增幅效果不大。
圖3 不同粉壟深度處理對棉田土壤水分的影響Fig.3 Effect of different powder ridge depth treatment on soil moisture in cotton field
2.3.1 春灌灌水量對棉田土壤鹽分的影響
實驗區(qū)各處理春灌后的土壤鹽分含量見圖4。圖4 顯示,春灌水量的不同對土壤鹽分分布也會產(chǎn)生一定的影響,傳統(tǒng)耕作CK 的土壤含鹽量表現(xiàn)出上高下低的鹽分分布特征,而經(jīng)過定額春灌后,土壤土層的含鹽量發(fā)生顯著變化,所以春灌灌水量明顯改善了土壤鹽分的分布特征。當粉壟深度在40 cm時,0~100 cm 的土層總體上表現(xiàn)出定額灌水量W3處理下的鹽分含量平均值要低于W1、W2 的土壤鹽分含量。當粉壟深松在60 cm 時,土層豎直方向上鹽分在春灌后土層含鹽量差異較大。當粉壟深松增加到80 cm 時,可以看到隨著春灌灌水量的不斷增大,淋洗鹽分的效果越好,土壤鹽分被水分運移至土壤深處。不同灌水定額處理下,在0~80 cm 土層含鹽量增幅大小表現(xiàn)為CK<S1<S2<S3,而在80~100 cm 土層含鹽量受灌水定額大小變化幅度不大。
圖4 不同春灌灌水量對棉田土壤鹽分的影響Fig.4 Effect of different spring irrigation amount on soil salt content in cotton field
2.3.2 粉壟深度對棉田土壤鹽分的影響
圖5表明,在相同春灌水定額的條件下,各耕作處理的土層含鹽量均有不同程度的下降,從土壤的剖面可以看出,各土層含鹽量變化與粉壟處理的深度大小關(guān)系十分密切。當春灌灌水定額較小時[見圖5(a)],各處理的上層土壤含鹽量減少明顯,深層土壤的含鹽量幾乎不受灌水量的影響,粉壟耕作與傳統(tǒng)耕作處理差別不大;而春灌灌水定額漸漸增加到最大時[見圖5(b)和圖5(c)],土壤土層受粉壟耕作深度的影響越來越大,相同灌水定額的情況下,0~100 cm 的土壤含鹽量均低于傳統(tǒng)耕作處理CK,100 cm 以下土壤鹽分含量粉壟深松處理和傳統(tǒng)耕作處理CK 差距不大。當灌水定額在2 400 m3/hm2時,在0~100 cm 土層,總體上表現(xiàn)為傳統(tǒng)耕作CK 處理下的鹽分含量要高于各粉壟深松處理的土壤鹽分含量。當灌水定額在3 000 m3/hm2時,土層豎直方向上鹽分在春灌后土層含鹽量差異明顯,在0~100 cm 時,粉壟條件下灌水后的土層鹽分遠小于傳統(tǒng)耕作下CK 的土壤鹽分。當灌水定額增加到3 600 m3/hm2時,可以看到隨著粉壟深度的不斷增大,淋洗鹽分的效果越好,說明鹽分會在粉壟深度的不斷增加來運移至土層更深處。
圖5 不同粉壟深度處理對棉田土壤鹽分的影響Fig.5 Effect of different powder ridge depth treatment on soil salt content in cotton field
脫鹽率作為土壤淋鹽洗鹽效果分析的重要指標,本試驗用來評價粉壟深度和定額灌水量協(xié)同作用下實驗區(qū)的脫鹽效果。表7為各粉壟深度和定額灌水量處理后各層土壤脫鹽效果分析,0~80 cm 土壤平均脫鹽率由大到小依次為S3、S2、S1、CK。其中S3、S2 處理淋洗、脫鹽效果較好,土壤脫鹽率顯著高于CK 處理,0~80 cm 高達27.19%和36.73%,較傳統(tǒng)翻耕CK 的4.60%土壤脫鹽率高出22.59%、32.13%,S1 處理土壤脫鹽率略低于CK 處理但不顯著。脫鹽率和粉壟深度成正比關(guān)系,因為灌溉時土壤鹽分開始溶解于灌溉水中,水分向土壤更深處運移,導致粉壟越深的地方土壤鹽分淋洗效果越好。各粉壟深松處理在0~40 cm 土壤脫鹽率最大,且隨著土壤定額灌水量的增加土壤脫鹽率逐漸增大。粉壟深松各處理在0~80 cm 土壤脫鹽率優(yōu)于傳統(tǒng)翻耕CK。棉花根系主要分布在0~40 cm 土層,土壤脫鹽率由大到小依次為S3、S2、S1、CK,即粉壟耕作處理可顯著降低根層土壤鹽分。當灌水量在3 600 m3/hm2時,S3、S2 處理0~40 cm 土壤脫鹽效率較好且無顯著差異,二者顯著大于CK、S1 處理。S2 處理顯著高于CK 和S1處理,CK 處理脫鹽效率最差,說明傳統(tǒng)耕作處理下的春灌不足以把土壤鹽分淋洗出根層土壤。S1、S2、S3 處理灌后均具有較好的脫鹽效果,根層土壤(0~40 cm)脫鹽率比CK 處理分別提高了24.80%、39.05%、44.17%??紤]到節(jié)約成本和土壤脫鹽率,粉壟深松處理60 cm 在春灌灌水量3 600 m3/hm2時,根層土壤(0~40 cm)脫鹽率最優(yōu),且灌后土壤鹽分能保證作物正常生長。
表7 各不同處理0~80 cm土層土壤脫鹽率 %Tab.7 Soil desalination rate in different soil layers of each treatment
在己有研究工作的基礎(chǔ)上,本文探討了南疆圖木舒克市春灌對土壤水鹽分布的影響,初步了解了春灌灌水定額和粉壟深松技術(shù)對當?shù)赝寥牢锢硇再|(zhì)和水鹽分布的影響特征。根據(jù)本文實驗結(jié)果,綜合考慮粉壟深度及灌水定額對棉田土壤水鹽分布的影響及脫鹽率,研究認為在粉壟60 cm 的條件下春灌灌水定額為3 600 m3/hm2比較適宜當?shù)毓喔戎贫取?/p>
通過實驗發(fā)現(xiàn),粉壟耕作措施可以優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu),提高土壤持水能力,促進土質(zhì)疏松透氣,總體上顯著改善了土壤的物理性質(zhì)。與傳統(tǒng)翻耕相比,土壤容重顯著降低,且能夠疏松土壤,從而增加土壤的最大持水量和總孔隙度,這與韋本輝[12]等人提出用粉壟技術(shù)改良鹽堿地,使得土壤空隙度變大,促進鹽堿地土壤中的鹽分向下層土壤遷移從而達到改良鹽堿地的實驗結(jié)果較一致。
南疆地區(qū)現(xiàn)有的改良鹽堿地的措施是在3~4月進行春灌,以來抑制上層土壤的含鹽量,增加土壤含水量[15],春灌處理改善了棉田水鹽環(huán)境,作物的產(chǎn)量均出現(xiàn)增大[16]。然而盲目的對棉田進行大水漫灌不但會造成嚴重的水資源浪費,而且還易導致地下水位升高,土壤板結(jié),加劇棉田土壤次生鹽漬化,使得原來的好地變成鹽堿地[17]。根據(jù)本文試驗結(jié)果,認為3 600 m3/hm2的春灌定額在試驗條件下比較適宜。與虎膽·吐馬爾白等[8]在南疆研究春灌灌水量給出的灌水定額應(yīng)在3 750 m3/hm2以內(nèi)來保證生育期的淋洗鹽分、以及胡宏昌等[18]認為南疆棉田非生育期應(yīng)保持3 750 m3/hm2左右的灌水量才可保障棉田的出苗率,和李志剛等[19]在干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉研究得出的冬春灌灌水定額應(yīng)控制在3 750 m3/hm2等研究成果比較接近。定額春灌雖然不能改變土壤鹽分總量,但是隨著灌水定額的不斷增大,可以通過粉壟深松技術(shù)來使得鹽分向土層的更深處遷移,從而重新分配各層的土壤含鹽量[20],這樣可淋洗鹽分至耕作層下100 cm,提高水分利用效率,降低上層土壤含鹽率,達到棉田增產(chǎn)增收的目的。
棉田土壤在粉壟深松措施下,土壤被進行旋削粉碎,使灌水下滲更加均勻,土壤鹽分在水分運動下不斷向深層遷移,并且隨著粉壟耕作深度越深,灌水后向深層遷移的鹽分越多,上層鹽分含量越低,深層鹽分累積的越多,而傳統(tǒng)耕作CK 處理,由于水分入滲不均勻,從而導致土壤鹽分隨之遷移的不均勻。因此,從這個角度上來說粉壟深松模式的處理相對于傳統(tǒng)耕作更為適宜。綜合考慮,認為在粉壟深度為60 cm 的條件下進行春灌比較適宜。這與王斌等人[21]通過粉壟實驗改變土壤結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),以粉壟深度為50 cm 能達到馬鈴薯最佳的增產(chǎn)增收效果的結(jié)論相一致。
通過實驗比較,傳統(tǒng)耕作易導致水分入滲分布不均,鹽分分布空間變異較大。而粉壟模式下的水分和鹽分的運移規(guī)律性較強,土壤耕作層鹽分更易被淋洗至深層,更易給作物營造出一個良好的水鹽生境。本研究主要以春灌后棉田的土壤水鹽分布情況為研究對象,在試驗過程中,由于時間、儀器等條件限制,難以準確全面的觀測,只能以定點取樣、分析做出一定的理論推理。由于各個地區(qū)土壤的含鹽量本身存在區(qū)別,加劇結(jié)論復雜性,并且粉壟耕作深度和春灌水量最佳配比的確定還與土壤質(zhì)地、當?shù)貧夂虻纫蛩赜嘘P(guān),許多方面的問題還遠未得到解決,尤其是對中低度鹽堿地的影響區(qū)別,因此,有關(guān)最佳南疆粉壟耕作方式下的春灌灌水定額效果還應(yīng)繼續(xù)深入研究。
通過本次實驗的田間觀測、調(diào)查和分析,本文得出:
(1)粉壟耕作技術(shù)能夠降低耕作層的土壤容重,增加土壤飽和含水量、總孔隙度,有效的改善土壤結(jié)構(gòu),達到改良鹽堿地的目的。
(2)春灌具有良好的壓鹽效果,粉壟耕作后的土層隨著春灌水量越多,土壤含水率越高,脫鹽率效果越好,尤其在土層0~100 cm 之內(nèi)的含水率、含鹽量隨著灌水量的增大而變化明顯。
(3)棉田春灌后,各粉壟深度之間鹽分含量隨著粉壟深度加深,壓鹽效果越好,粉壟各土層對土壤鹽分的淋洗效果高于傳統(tǒng)翻耕的淋洗效果,因此粉壟深松技術(shù)更有利于土壤結(jié)構(gòu)和土壤水鹽分布的改善。
綜合試驗數(shù)據(jù),考慮粉壟深度及春灌灌水定額對棉田土壤水鹽分布及脫鹽率的影響,研究認為在粉壟深度60 cm 的條件下進行3 600 m3/hm2的春灌定額比較適宜,既可淋洗鹽分至土層100 cm以下,亦可節(jié)約成本和當?shù)厮Y源。