新疆盐碱地滴灌棉田暗管冲洗排盐条件下的土壤水、盐动态

近些年来，棉花膜下滴灌在新疆得到了长足发展。随着膜下滴灌技术的长期应用，棉田土壤盐分多被压至根系层下部，在地表下40-60cm的土层积聚，如何有效排走这部分土体的盐分，使根系层总体处于脱盐状态，对于保证新疆农业的可持续发展和生态安全具有极为重要的意义。针对新疆水资源短缺、无法保证大定额灌溉冲洗排盐的实际情况，本研究提出采用暗管冲洗排盐的新思路，通过局部湿润高含盐土体并排走其中的部分盐分，从而达到节水、排盐的目标。通过室内土槽实验和田间试验，应用土壤水动力学和溶质运移理论，本课题将致力于研究暗管冲洗排盐条件下暗管排水/盐量与周边水势梯度、盐分浓度梯度、土壤性质和管径等变量之间的关系，探索暗管抽真空从而增加入管水（盐）量的可能性，建立相关模型模拟分析新疆滴灌棉田暗管冲洗排盐条件下的土壤水盐动态，为制订科学合理的暗管冲洗排盐技术参数和控制措施提供依据。

新疆膜下滴灌棉田深部根系层的盐分累积问题已得到广泛关注，如何有效排走这部分土体的盐分，使根系层总体处于脱盐状态，对于保证新疆农业的可持续发展和生态安全具有极为重要的意义。针对新疆水资源短缺、无法保证大定额灌溉冲洗排盐的实际情况，本研究通过室内土槽实验、田间试验和数值模拟等方法，全面探讨和分析了应用暗管排走根系层累积盐分的可能性及不同方法或措施的排水、排盐效率，结果表明：对于地下水埋藏较深的新疆盐碱地滴灌棉田而言，无论是暗管冲洗排盐方法，还是地面淋洗暗管排水排盐方法，其排水、排盐效率均十分低下，难以在生产实际中应用，需加以改进或完善；在暗管底部铺设防渗材料可增加暗管汇流面积、显著提高暗管的排盐率和排盐效率，使单方水的排盐效率达3.1 kg m-3以上，但防渗宽度过大不但会大幅增加施工难度和成本，且带来的排盐效率增加幅度也十分有限，因此生产实际中建议将防渗材料的宽度设置在20~100 cm以内；采用淋洗防渗排盐模式来改进传统的暗管排水排盐方法时，仍然需要消耗较多的淡水资源，且排盐效率仍有待进一步提高；所提出的暗管冲洗排盐方法则排盐效果较差，实用性较小。此外，项目还针对长期覆膜滴灌条件下棉田根系层的盐分累积问题开展了部分研究工作，探讨了覆膜滴灌棉花根长密度的分布规律及其概化方法，为建立根系吸水模型从而模拟长期覆膜滴灌条件下棉田根系层的盐分累积奠定了可靠基础。本项目的研究结果可为膜下滴灌棉田根系层排盐策略的规划、设计，以及棉花膜下滴灌在新疆的可持续发展提供科学、合理、可靠的理论依据。. 在本项目的资助下，共发表科学研究论文7篇（其中SCI/EI收录论文4篇），培养毕业博士研究生2名、硕士研究生1名，较为圆满地完成了原研究计划任务书所拟定的研究任务。