北疆滴灌小麦需水特征及水盐运移规律研究

由于新疆兵团农业结构战略调整，近两年生产实践中在退出的低产棉田上出现了大面积的滴灌小麦，因新疆地理位置和气候特征特殊，滴灌麦田往往具有不同程度盐碱化，滴灌小麦相对农民熟悉的膜下滴灌技术又没有薄膜覆盖，农田水盐运移愈加复杂，如何科学的进行节水控盐灌水管理急需理论指导。国内外很多专家学者对小麦需水特征和滴灌水盐运移规律分别作了大量研究工作，取得了卓有成效的研究成果，但对于干旱区滴灌小麦需水特征和水盐运移规律的研究尚显薄弱。本课题通过研究滴灌小麦农田水盐运移动力学过程、滴灌小麦生长发育特征、耗水规律及影响机理，提出北疆滴灌小麦需水特征和水盐运移规律，构建入渗、蒸发和根系吸水条件下滴灌小麦土壤水盐运移数学模型，提出滴灌小麦计划湿润层脱盐指标和适宜灌水定额，制定北疆滴灌小麦节水控盐高效灌溉制度，为滴灌小麦科学合理高效灌溉及保障区域粮食安全提供理论依据和技术支撑。

针对滴灌小麦农田水盐运移复杂情况，提出北疆滴灌小麦需水特征和水盐运移规律。项目通过试验研究了滴灌小麦农田水盐运移规律、滴灌小麦耗水规律、光合生理特征及影响机理。研究认为滴灌春小麦生育期内耗水强度变化规律表现为先增大后减小；Pn与Gs变化步调一致，呈双峰曲线，Tr呈单峰曲线，Ci随时间先减小随后增大，灌水量的增加利于Pn增大，但过量的灌水对与Pn的贡献明显下降；在各个土层中，水分和盐分具有较好的同步性，水、盐含量的最大值均出现在土壤下层；灌水量影响盐峰垂向与水平向的分布，灌水越大盐峰下移且减弱；经过一个生长季种植，在小麦生育期末与播种时土壤盐分含量相比下降。研究表明滴灌春小麦适宜灌溉定额为412mm，耐盐临界值为 6.46 g/kg，耐盐极限值为30.72 g/kg，土壤盐分控制在9.63g/kg以下，滴灌春小麦相对产量一般在90%以上。本项目提出滴灌小麦的耐盐指标和适宜灌水定额，制定北疆滴灌小麦节水控盐高效灌溉制度，滴灌春小麦适宜灌溉定额412mm，苗期灌水1次，灌水定额41.2mm；分蘖期灌水1次，灌水定额61.8mm；拔节期灌水3次，灌水量107.94mm；抽穗期灌水3次，灌水量147.5mm；灌浆期灌水1次，灌水定额53.56mm。为滴灌小麦科学合理高效灌溉及保障区域粮食安全提供理论依据和技术支撑。结合本项目培养硕士研究生3名，发表论文16篇，其中核刊12篇，EI 检索2篇，SCI 检索1篇，ISTP 检索1篇，出版专著1部，申请发明专利2项。