试验用地1.36亩,土壤质地为中壤土,分为12个小区,每个小区宽4.7m,长19.3m,面积为90.71m2。具体试验布置见第二章第三节第一部分。2008年设10个处理,包含4种灌溉定额和3种灌水次数。2009年在2008年试验的基础上设12个试验处理,仍然是4种灌溉定额和3种灌水次数,但灌溉定额和灌水次数均作了适当调整。两年的试验处理分别见表4-1和表4-2。
表4-1 2008年试验处理表
表4-2 2009年试验处理表
分别以2008年和2009年小区试验数据说明滴灌条件下灌水前后土壤水分和盐分的分布特点。因各试验处理膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律和分布特点相似,因此选取2个具有代表性的典型小区进行说明。2008年选取灌溉定额和灌水次数中等的2小区(灌溉定额262.8m3/亩、灌水次数10次,其土壤水盐分布分别如图4-1、图4-2所示),2009年选取灌溉定额和灌水次数均最大的4小区(灌溉定额355.5m3/亩、灌水次数16次,其土壤水盐分布分别如图4-3~图4-6所示)。
图4-1 2008年2小区宽窄行土壤水分分布
图4-2 2008年2小区宽窄行土壤盐分分布
由图4-1和图4-2可以看出,膜下滴灌条件下灌水前后土壤水盐变化特点,灌水后剖面土壤水分含量升高。窄行特别是在60cm以上土层,升高幅度较大,表层土壤水分升高最多,向下升高幅度逐渐减小。到60cm以下基本没有多少变化。而土壤盐分含量的变化在灌后60cm以上土层土壤盐分含量明显降低,特别是表层盐分含量降低最明显。60cm以下盐分灌后有所升高。这是与滴灌条件下土壤水分运动的特点相适应的,土壤水分含量升高后,土壤盐分则在水分作用下,溶解于水,并随水运动,运移到湿润锋附近,使得湿润锋附近土壤盐分含量比较高。而相应湿润体内部特别是与滴头相距不远处,水分含量较高,盐分含量较低。随着灌后时间的延长,土壤水分进行再分布,特别是在土壤蒸发、根系吸水动力作用下和水分重力作用下,尽管膜下滴灌棉花窄行中覆有薄膜,但由于棉花植株穿破薄膜,仍有水分蒸发散失通道存在,大部分土壤水分逐渐下移,少部分土壤水分上移并蒸发减少,最后逐渐形成从表层向深层水分含量逐渐升高的分布状态,而盐分则表层和深层含量较高。(www.daowen.com)
对于灌水前后宽窄行土壤水分运动和分布而言,在水平方向,灌水后,水分水平扩散,宽行土壤水分也明显升高,但升高范围,在剖面上主要是在40cm以上,明显小于窄行在60cm以上升高的垂直范围;并且在相同深度土层,宽行土壤水分含量明显低于窄行土壤水分含量,宽行土壤水分虽然升高的幅度没有窄行大,但在灌水前或者说灌水后经过一定时间之后,窄行和宽行间土壤水分差异将越来越小,并最终处于相当水平。主要由于窄行水分含量多,距离滴灌带近,水分受灌溉补充比重较大,但同时也是棉花根系主要的分布区域,根系耗水也相对宽行旺盛很多,由于灌溉定额的影响在60cm左右达到湿润锋,60cm以下的土壤几乎不在窄行的湿润范围内。在土壤盐分含量分布和变化上,由于土壤水分水平方向主要以滴灌带为轴线向宽行运移,因此土壤盐分也向宽行运移,并且造成宽行土壤盐分含量在一定深度范围内明显高于窄行,这个深度范围主要与滴灌灌水定额影响的宽行土壤水分深度有关(压力和流量变化不大的前提下),图4-1中宽行水分影响深度主要在40cm以上,因此,土壤盐分也是在40cm以上相同土层宽行土壤盐分含量高于窄行。但在40cm以下土层,则表现为窄行土壤盐分含量高于宽行,同样与土壤水分在垂直方向运移和影响的深度不同有关。因此,膜下滴灌田间土壤盐分主要向宽行和窄行的深层运移和累积。
图4-3 2009年4小区窄行土壤水分分布
图4-4 2009年4小区窄行土壤盐分分布
图4-5 2009年4小区宽行土壤水分分布
图4-6 2009年4小区宽行土壤盐分分布
从图4-3~图4-6可以看出,2009年4小区土壤水分宽窄行变化规律与前述类似,不过水分变化范围明显要大些,主要是因为该小区灌溉定额比较大(355.5m3/亩),因此土壤水分无论是在水平方向还是垂直方向影响的范围都较大,窄行和宽行80cm以上的土壤水分基本都增加,并影响了盐分分布,窄行土壤盐分降低幅度很大,宽行盐分灌后仅在表层有所升高,其余各层均有所降低,特别是20cm处降低幅度最大。
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