本研究模拟了不同水管理方案条件下1951—2007年的土壤剖面的盐分变化，以1997—2008年10年土壤剖面盐分为主要指标，灌水量、排水量及SEW30为次要指标分析比较各水管理方案。根据模拟结果评价各水管理方案长期作用后的对田间土壤盐分的影响，主要分析以下指标：

（1）0～20cm土层盐分均值。蔬菜在幼苗期主要从0～20cm的土层获取水分，对于大多数蔬菜来说，幼苗期对于盐分最为敏感。

（2）0～60cm土层盐分均值。0～60cm土层是蔬菜中后期主要的根系活动区。

（3）0～20cm土层1999—2008年盐分值超过1200ppm和2400ppm的天数。本书模拟的三种作物中菠菜和芹菜的耐盐阀值为1200ppm左右，韭菜的耐盐阀值在2400ppm左右。

（4）土壤0～60cm剖面盐分分布。描述盐分在剖面的分布状况，反映不同深度的盐分浓度。

1.不揭棚各种水管理方式效果分析

不揭棚共有四种处理，各指标如表6-11所示。由表可以看出，在常规排水时，加大灌水量处理的土壤盐分各指标值皆小于常规灌水量。这是由于常规灌水量是按照刚好能满足作物的腾发量拟定的，没有额外的渗漏带走盐分，灌溉水中的盐分在水分腾发后留在土壤中，而加大灌水量形成渗漏，能淋洗土壤盐分。但是控制排水时，加大灌水量各指标值大于常规灌水量。这是由于控制排水出口设置可能有些高，加大的灌水量没有淋洗掉土壤中的盐分，反而带来更多的盐分，特别是土壤表层。

表6-11　不揭棚各处理的效果指标值

注：盐分均值为1998—2007年10年的盐分的平均值，0～20cm盐分分别超过1200ppm和2400ppm盐分的天数是10年内的累计值。以下各表同。

图6-19　不揭棚土壤剖面含盐量

四种处理的剖面土壤盐含量如图6-19所示。从图中可以看出，自由排水0～60cm的土壤盐分随深度的均匀分布。常规排水的土壤盐分含量比控制排水的土壤盐分含量要低很多。常规排水时，加大灌水量使土壤盐分略降低，与初始土壤盐分剖面相比，其使土壤表层盐分含量降低，使整个土壤剖面盐分分布均匀，适应于作物的生长。然而，控制排水时，在模拟所采取的控制排水出口深度下，表层土壤的盐分含量有些偏高，已不利于耐盐能力差的作物的生长，加大灌水量反而加剧了土壤积盐，这说明虽然控制排水使土壤表层含盐量降低，但控制出口深度偏小，控制排水并未达到有效淋洗土壤盐分的目的，反而由于灌水中含有的盐分使整个土壤中的盐分增加。

不同控制排水出口条件下土壤剖面盐分含量如图6-20所示。随着控制排水出口控制深度的增加，表层土壤的含盐量减少，土壤剖面的含盐量趋于均匀。控制出口深度较小时表层积盐的可能的原因是：下层土壤的盐分随着排水的作用被淋洗出，虽然降雨或灌水对表层土壤具有暂时的压盐作用，但是长期的植物腾发作用又使土壤中盐分随水分运动而上升。

图6-20　不同控制出口深度土壤剖面含盐量

综上所述，在不揭棚条件下，控制排水表层土壤含盐量不满足作物的生长，需采用自由排水，才能保证土壤的可持续利用。若采用控制排水必须适时地对控制出口做出调整，大部分时间保持在较深的状态，另外需加大灌水量，否则会使大棚土壤发展成为盐碱地。

2.揭棚时各种水管理方式效果分析

揭棚时，四种处理的各指标如表6-12所示。

表6-12　揭棚各处理的效果指标

从表6-12中可以看出，同不揭棚时存在差异，在排水处理相同时，加大灌水量处理的各土壤盐分指标值皆小于常规灌水量。与表6-11相比较也可以看出，揭棚条件下盐分的各指标值皆小于非揭棚条件。因此，揭棚条件下通过降雨可达到洗盐、降低土壤盐分含量的效果。

四种处理的剖面土壤盐分分布如图6-21所示。由图可以看出，同不揭棚时相似，自由排水、控制排水0～60cm的土壤盐分随深度的增加而减少，然而控制排水土壤剖面盐分含量较常规排水盐分含量要高。

图6-21　揭棚处理土壤剖面含盐量(www.daowen.com)

表6-12的数据也表明加大灌水量对于控制土壤盐分具有明显的作用，与不揭棚时不同，加大灌水量，各种处理土壤含盐量皆减小。常规排水加大灌水量，土壤盐分含量最低，但是排水过多，产生一些不必要的灌水成本，造成土壤养分的流失并不可取；控制排水但不加大灌水量，土壤特别是表层盐分又含量偏高。由图6-21可以看出，揭棚条件下控制排水加大灌水量或者揭棚条件下常规排水，经济上最优，又能控制土壤盐分，这两种农田水管理方式是6～9月份揭棚条件下的最优水管理方式。

3.揭棚对土壤盐分的影响分析

分析四种处理（BZC、BKC、JZC、JKC）的土壤剖面盐分，如图6-22所示。

由图6-22可以看出，控制排水以及常规排水条件下，揭棚时的土壤剖面盐分含量均小于不揭棚时土壤盐分含量。由表6-11可以看出，在分析统计的10年中，不揭棚控制排水处理条件下，0～20cm和0～60cm的盐分均值都在1200ppm以上，已不适宜耐盐阈值小的蔬菜的生长。表层土壤盐分含量超过1200ppm的天数多于3000天（10年共3653天），所幸的是超过2400ppm的天数据极少，还是能适应于耐盐阈值较大的蔬菜生长。

由表6-12可知，揭棚条件下各处理0～20cm和0～60cm土层的盐分均值都在1200ppm以下，从平均状况来说，能适宜耐阈值小的蔬菜的生长。表层土壤中，仅控制排水常规灌水量条件下有1000多天表层土壤盐分含量超过1200ppm，没有盐分含量超过2400ppm。因此，如果大棚在高温多雨时节揭棚，对控制大棚土壤盐分具有良好的效果。

综上所述，当灌溉水量仅满足作物的腾发需求时，没有额外的水分下渗淋洗盐分，造成了土壤积盐。揭棚利用雨水淋洗土壤盐分，另外也增加了降雨的利用率，而进入田间水分的含盐量也相对减少。这两方面的因素使揭棚能够最有效的控制土壤盐分。

图6-22　揭棚与不揭棚土壤剖面含盐量

4.无排水处理土壤含盐量分析

以上分析表明，有排水条件下，揭棚和加大灌水量对控制土壤盐分效果显著，现分析无排水条件下的土壤含盐量，如表6-13所示。无排水的大棚经过40年耕作之后，0～20cm、0～60cm的盐分均值以及剖面的盐分已经超过了大多数蔬菜的耐盐阈值。表层土壤已经达到了中度盐渍化，几乎无法种植蔬菜。

表6-13　无排水与有排水对比分析

5.大棚水管理方案的综合评价

大棚水管理方案中，既要使土壤不积盐，也要满足植物需要的合理的水分条件，那么水管理达到的目标是：盐分均值尽可能小，0～20cm土壤盐分超过作物耐盐阈值的天数也尽可能小，SEW30不超过300cm·d，排水量尽可能小，灌水量尽可能少。不同处理的各项指标值如表6-14所示。

由表中可以看出，各种处理方案的SEW30均未超过350cm·d。揭棚处理的灌水量、排水量明显多于不揭棚的，这是由于在揭棚时作物的腾发量比不揭棚时要大很多，虽然揭棚时有降雨的补充，但是降雨过于集中，大多排出。以上分析也说明了揭棚对于充分利用降雨淋洗土壤盐分防治土壤碱化的作用。

表6-14　各方案指标分析

以防治大棚土壤盐碱化为主要目标，同时考虑减少灌水量和排水量，所以建议在6～9月份揭棚，采用常规排水，或者控制排水并加大灌水量。当不揭棚时，建议采用常规排水，或者控制排水加大灌水量，但控制排水出口的深度应设置较低。

6.结论

（1）不采用排水措施，会使大棚内土壤盐渍化，影响蔬菜生长。

（2）在高温多雨时节通过揭棚的淋洗的方式控制土壤盐分效果显著。

（3）通过加大每次灌溉定额以淋洗土壤盐分，实现控盐的目的。

（4）随着控制排水出口控制深度的增加，表层土壤的含盐量减少，土壤剖面的含盐量趋于均匀，可能的原因是由于下层土壤的盐分随着排水的作用被淋洗出，虽然降雨或灌水对表层土壤具有暂时的压盐作用，但是长期的植物腾发作用又使土壤中盐分随水分运动而上升。

（5）揭棚条件下采用控制排水、常规灌水量是拟定的各个大棚水管理方案中的最佳方案。建议在生产实际中推广。若是在高温多雨季节不能揭棚，建议采用控制排水并加大灌水量，但是控制出口在大部分时间应保持在较深的位置。