滴灌条件下重盐渍化棉田土壤盐分淡化区形成机制及调控

Soil salinization is a main factor restricting the sustainable development of irrigated agriculture in Xinjiang, but ,the drip irrigation could form the water and salt environment (desalination salty area) for satisfying the crop growth , could be the new research ideas and methods for development and utilization of the severe soil salinization. Research on the laws of the salt and water movement rarely involved in the process of water and salt movement of soil solution composition and content of salt ions variation characteristics, And drip irrigation under the condition of salt dilution zone formation are the result of the salt ion of differentiation, The differentiation characteristics of soil salt ion for deep water and salt migration mechanism has important scientific significance, Therefore, This research from the Angle of the ion ,with southern of Xinjiang typical salinization soil as the research object,will research the influence of the migration and distribution of ions and water of desalination zone soil on soil texture, salt type and intensity by drip irrigation simulated soil column experiment, Building water supply intensity and soil salt down space wet body size and salt ion distribution function relationship, to explain soil salt dilution zone formation mechanism; the response mechanism of the cotton aerial part and underground part is research for regulation of soil salt dilution zone ,combined with the function model to explore the salinization drip irrigation cotton salt dilution zone sustainable control technology , For the comprehensive utilization of soil salinization in xinjiang and provide theoretical basis for quantitative irrigation.

土壤盐渍化是制约新疆灌溉农业可持续发展的主要因素，而膜下滴灌能够形成满足作物生长的水盐环境（盐分淡化区），为重盐渍土的利用提供了新的研究思路和方法。土壤盐分淡化区的形成与盐分离子的变异有密切联系，研究清楚盐分淡化区盐分离子分布特征及其形成的机制，就能掌握和调控作物根区土壤水盐环境，对盐渍土的开发和利用具有重要意义。因此，本研究从离子角度出发，以南疆典型重盐渍化棉田土壤为研究对象，通过滴灌模拟土柱试验，研究土壤质地、盐分类型及供水频率对土壤盐分淡化区土壤水分、离子的运移和空间分布的影响，建立供水强度与土壤盐分淡化区盐分离子运移、分布的函数关系；通过田间试验，研究棉花对盐分离子的影响，揭示滴灌条件下重盐渍化土壤盐分淡化区的形成机制；结合函数模型与棉花的对盐分淡化区调控响应特征，探索重盐渍化滴灌棉田盐分淡化区持续性调控技术，为新疆盐渍化土壤的综合利用及精量化灌溉提供理论依据。

土壤盐渍化是制约新疆灌溉农业可持续发展的主要因素，而膜下滴灌能够形成满足作物生长的水盐环境（盐分淡化区），研究清楚盐分淡化区盐分离子分布特征及其形成的机制，就能掌握和调控作物根区土壤水盐环境，对盐渍土的开发和利用具有重要意义。本研究通过模拟土柱试验，研究了滴灌条件下土壤盐分淡化区形成过程中水盐、离子的运移特征，利用田间微区试验研究了棉花与盐分离子的作用关系。主要研究结果如下：（1）随着滴灌时间的推移，土壤水分先向下移动，后向着水平方向移动，当横向方向上土壤水分趋于饱和状态后，土壤水分向下运动。盐分随水运动，土壤盐分先向下移动，后向着水平方向移动，当横向方向上土壤水分趋于饱和状态后，土壤盐分再向下运动。盐分离子也随着滴灌水的运移而运动，先进行横向运移，在滴灌一定时间后向下移动，当滴灌到20h时（滴水量21.4L/桶）在0-30cm区域形成了一个椭圆形盐分浓度较低的盐分淡化区域。（2）滴灌使土壤盐分离子进行了重新分布，在整个运动过程中，K+、Na+的运移距离要高于Ca2+、Mg2+离子，Cl-高于SO4-2，CO3-2运动距离最小，土壤表层盐分组成由硫酸盐-氯化物转变为氯化物-硫酸盐。（3）种植棉花后的土壤与未种植棉花土壤盐分在耕层0-30cm存在明显差异，在10-20cm土层种植棉花处理土壤总盐分含量、Cl－和SO42－离子含量均显著高于未种植棉花的处理（p<0.5），种植棉花过程影响了土壤盐分的运移，减缓了盐分先下运移过程。主要是影响了Cl－和SO42－离子的运移，对土壤pH的影响不大。（4）土壤盐分对棉花根系的分布有影响，轻度盐的区域棉花根系分布较为丰富根重较大，盐分重的区域棉花根系分布较少，通过线性相关性分析，棉花根系重量与土壤总盐分、SO42 、Ca2＋、K＋离子呈显著负相关关系，HCO3－、pH和棉花根系重量呈显著正相关关系，与其他离子的相关性较弱。上述研究揭示滴灌条件下重盐渍化土壤盐分淡化区的形成机制，完善滴灌条件下水盐运移理论，为新疆盐渍化土壤的综合利用及精量化灌溉提供理论依据。