苜蓿对农田耗水过程与盐分变化的影响

作者：田德龙; 侯晨丽; 徐冰; 李仙岳; 任杰

来源：农业机械学报, 2019, 50(07): 291-301.

• 苜蓿
• 农田耗水
• 各潜在水源
• 贡献率
• 土壤盐分

为了探究苜蓿对农田耗水过程及盐分变化的影响,以苜蓿农田为研究对象,以传统玉米农田为对照,分析传统玉米农田改种苜蓿后渗漏量、地下水补给量、蒸发量及蒸腾量变化特征;应用稳定氢氧同位素定量分析各潜在水源贡献率,并分析土壤中盐分变化规律。结果表明:改种苜蓿后农田总耗水量提高20. 17%,蒸发蒸腾量比平均值降低66. 64%,其中,蒸发量减少6. 21%、蒸腾量提高35. 80%、土壤贮水变化量减少8. 08%、渗漏量减少39. 68%、地下水对作物的补给量增加153. 45%。生育期内苜蓿农田与玉米农田相比,0～100 cm各土层土壤体积含水率变化分为剧烈波动阶段和线性下降阶段,7月0～60 cm土壤体积含水率变化呈"U"形,而玉米农田0～60 cm土壤体积含水率变化呈"V"形。生育期内苜蓿农田0～30 cm平均土壤水分较玉米农田分布均匀。苜蓿农田对土壤水、灌溉水、地下水吸收利用无明确偏向性;而玉米农田水分利用具有偏向性,各潜在水源中主要利用0～40 cm土层土壤水。不同时间取样0～100 cm土层土壤水,苜蓿农田不同时期优先利用0～40 cm中某一土层土壤水,玉米农田主要固定利用30～40 cm土层土壤水。生育期内苜蓿农田、玉米农田0～100 cm土壤平均脱盐率分别为53. 90%、12. 43%。苜蓿农田、玉米农田10～30 cm与30～60 cm土壤电导率差值绝对值分别在0～0. 06 mS/cm、0～0. 13 mS/cm之间,苜蓿农田10～60 cm土壤电导率较玉米农田相对集中且分布均匀。5月苜蓿农田10 cm以下土层除30～40 cm均呈积盐状态,且平均土壤储盐变化率较玉米农田低; 6—8月苜蓿农田0～100 cm土壤盐分较玉米农田变化幅度大,呈积盐状态; 9月苜蓿农田不同土层土壤盐分整体呈脱盐状态,土壤最大储盐量变化率为-15. 31%,随深度增加,土壤储盐量变化率先增大后趋于稳定,而玉米农田整体呈积盐状态,80～100 cm土壤储盐量变化率最大。改种苜蓿增强了地下水利用,降低了蒸发蒸腾比,抑制了土壤盐分,改盐增草(饲)兴牧发展苜蓿种植有利于盐渍化农田的改善。

• 单位
  内蒙古农业大学; 水利部牧区水利科学研究所; 建筑工程学院