咸淡水轮灌对棉花产量和土壤溶质迁移的影响

作者：黄金瓯; 靳孟贵; 栗现文

来源：农业工程学报, 2015, 31(17): 99-107.

• 灌溉
• 棉花
• 盐度
• 微咸水
• 根系
• 产量
• 时空变化

为探讨不同咸淡水膜下滴灌方式对棉花根系、产量和土壤剖面溶质迁移的影响,于2012–2013年在巴州灌溉试验站开展大田试验,共设置全生育期微咸水、淡水和咸淡水轮灌(蕾期—花铃前期淡水、其余生育期微咸水)3个处理。对比不同咸淡水处理下,棉花根系发育、地上部生长和产量的差异,分析0100 cm土壤中铜、铁、锰、钙、钾、钠6种溶质垂向分布与变化特点。结果表明:2012年,微咸水灌溉条件下,钠离子未发生表聚,40 cm以上土壤微量元素含量显著增高(P<0.05),棉花总根长密度、最大根长密度呈咸水处理>轮灌处理>淡水处理,咸水和轮灌处理下,单株棉花地上部干物质、单位面积铃数和籽棉产量显著高于淡水处理,分别达32%、20%和22%。2012–2013年,咸水处理下棉花总根长密度骤减,导致该处理下单株棉花地上部干物质、单位面积铃数和籽棉产量显著降低(P<0.05)。在土壤盐害离子增加,微量元素减少的情况下,采用蕾期至花铃前期淡水灌溉、其余生育期微咸水灌溉的方式,钠离子未发生表聚,2013年棉花总根长密度高于咸水处理达24%,地上部干物质、单位面积铃数和籽棉产量较咸水处理高出13%24%。咸淡水轮灌一定程度上促进了棉花根系生长,缓解盐害离子对棉花造成的生长胁迫。另外,不同咸淡水灌溉处理下,土壤溶质迁移规律不同:2012–2013年,土壤中铜、铁、锰平均质量分数降低约40%,010 cm的表聚系数由0.140.17增长至超过0.20,3种处理下铜、铁、锰都表现出强烈的表聚性;钙、钾、钠平均质量分数增加33%45%,3种处理下钙、钾未表现出明显的表聚性,而微咸水处理下钠由不表聚转变为显著表聚。该成果可为干旱地区合理利用微咸水,实现棉花优质稳产提供参考。

• 单位
  同济大学; 生物地质与环境地质国家重点实验室