基于土壤条件的边缘绿洲典型灌区灌溉需水研究

作者：苏永中; 杨荣; 刘文杰; 杨晓; 王敏

来源：中国农业科学, 2014, 47(06): 1128-1139.

• 土壤性状
• 玉米
• 灌溉水生产力
• 灌溉需水
• 空间分布
• 平川灌区

【目的】土壤性状是影响作物灌溉水生产力(IWP)与灌溉需水的关键因子。以土壤性状与作物灌溉水生产力及灌溉需水的定量关系为依据、结合区域土壤性状的空间分布,估算绿洲典型灌区作物灌溉需水及空间分布,为灌区尺度的合理用水分配及节水潜力评估提供科学依据。【方法】选择黑河中游临泽边缘绿洲平川灌区,对118个农田土壤进行取样分析,确定土壤性状的空间分布;通过不同土壤质地和肥力水平的农田玉米灌溉试验,确定土壤性状与灌溉水生产力及灌溉需水量的关系、进而依据土壤条件估算灌区尺度的灌溉需水及空间分布。【结果】平川灌区农田0—20 cm耕层土壤砂粒含量为29.4%—91.9%,平均53.6%,土壤有机质含量范围为1.37—17.7g·kg-1,平均10.9 g·kg-1;20—100 cm土层砂粒平均含量51.3%。土壤质地为壤沙土和沙土的面积占农田总面积的50%以上;有机质含量低于10.0 g·kg-1的面积占26%,土壤持水性能弱;土壤性状在空间分布上存在高度的变异性。玉米IWP平均为1.11 kg·m-3(沙土)—2.44 kg·m-3(壤土),与0—20 cm土层黏粉粒含量(CS1,%)、20—100 cm土层黏粉粒含量(CS2,%)、0—20 cm土层有机质含量(OM,g·kg-1)呈极显著正相关。依据土壤性状与灌溉水生产力的关系,得出平川灌区玉米灌溉水生产力平均为(2.36±0.77)kg·m-3,变动范围为0.75-3.92 kg·m-3,IWP小于2.0 kg·m-3的面积为970 hm2,占总面积的18.5%。灌区玉米生育期平均灌溉需水量为558 mm,总灌溉需水量为28.4×106 m3。【结论】土壤条件决定作物的灌溉需水与灌溉水生产力,在灌溉尺度农业水管理方面,应依据不同土壤性状的斑块单元进行地表水与地下水的合理分配与配置,并重视有利于土壤结构改善和肥力提升的施肥、耕作、灌溉等农业技术的应用。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所