播种方式对膜下滴灌棉田土壤水盐分布及出苗的影响

２０１５年２月灌溉排水学报Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｒａｉｎａｇｅ　第３４卷第２期　文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０２－００８９－０３播种方式对膜下滴灌棉田土壤水盐分布及出苗的影响庄亮亮１，张胜江１，邢旭光２，曹伟１（１．新疆水利水电科学研究院，乌鲁木齐８３００４９；２．西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室，西安７１００４８）摘　要：分析了不同播种方式下土壤水盐运移特征及其对棉花出苗率的影响。

结果表明，播种方式影响土壤水分剖面分布，土壤含水率整体上随土层深度增加而增大，且浅层（０～２０ｃｍ）土壤含水率差异明显，表现为“干播湿出”＞“滴水出苗”＞“双膜覆盖”＞“常规播种”。

土壤溶液电导率随土层深度的增加而减小，浅层土壤溶液电导率差异尤为明显，“干播湿出”、“滴水出苗”和“双膜覆盖”模式下土壤溶液电导率比“常规播种”方式分别减小２５．０９％、６２．９２％和９３．２６％。

不同播种方式下棉花出苗率差异明显，表现为“双膜覆盖”＞“滴水出苗”＞“干播湿出”＞“常规种植”。

浅层土壤溶液电导率与棉花出苗率显著线性负相关，棉花出苗的耐盐阈值为２．９３ｍＳ／ｃｍ。

关　键　词：播种方式；土壤水盐分布；耐盐度；出苗率；棉花中图分类号：Ｓ１５６．４＋１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０２．０２１庄亮亮，张胜江，邢旭光，等．播种方式对膜下滴灌棉田土壤水盐分布及出苗的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（２）：８９－９１． 新疆地区降雨少，土壤盐渍化严重，棉花是新疆地区栽培的主要经济作物。

棉花具有一定的耐盐性，但由于棉花生长受当地气候、土壤质地、品种差异和种植模式等因素影响，耐盐度并非为固定值。

准确确定棉花耐盐阀值，对改良盐碱地和提高棉花产量均具有重要意义。

近年来，新疆地区普遍采用常规种植（冬灌或春灌棉田，而播种至苗期稳定期间无灌水），播种方式较单一。

为此，研究３种模式下（“干播湿出”、“滴水出苗”和“双膜覆盖”）土壤水盐分布特征及运移规律，分析土壤含盐量对棉花出苗的影响，确定不同播种方式下棉花出苗的耐盐阈值，为田间观测及盐碱地改良提供理论依据，为新疆棉花生产提供参考。

１　材料与方法试验于２０１２年在新疆维吾尔自治区塔里木河流域巴音郭楞管理局水利科研所（４１°３６′Ｎ，８６°１２′Ｅ）进行。

试验区位于库尔勒市西尼尔镇，处于天山南麓塔里木盆地边缘孔雀河冲积平原带，属于暖温带大陆性荒漠气候。

该区干旱少雨且蒸发强烈，昼夜温差大。

多年平均降雨量５３．３～６２．７ｍｍ，多年平均蒸发量２　２７３～２　７８８ｍｍ，蒸降比达４３．６，日照时数３　０３６．２ｈ，年平均气温１１．４８℃，≥１０℃积温４　１２１．２℃，无霜期１９１ｄ。

试验区土壤类型主要为粉砂壤土，地下水埋深１．８～２．２ｍ。

播前无春灌或冬灌，棉花试验品种为新陆中２１，播种深度约３ｃｍ，每穴１粒，采用“１膜２管４行”种植方式，行距配置２０ｃｍ＋４０ｃｍ＋２０ｃｍ，株距１０ｃｍ。

试验设“干播湿出”（播种后灌水３０ｍ３／ｈｍ２，之后至出苗稳定期间无灌水）、“滴水出苗”（播种前灌水３０ｍ３／ｈｍ２，播种至出苗稳定期间无灌水）、“双膜覆盖”（播种后灌水３０ｍ３／ｈｍ２，之后至出苗稳定期间无灌水）３种种植方式，并以常规播种方式（播前及播后至棉花出苗均无灌溉）为对照。

“干播湿出”、“双膜覆盖”和“常规播种”方式均于２０１２年４月２０日播种，“滴水出苗”播种 收稿日期：２０１３－０３－１９ 基金项目：自治区重大科技专项（２０１１３０１０３－３）；地下水开发与绿洲安全用水关键技术研究（２０１３０１１０２）；干旱区膜下滴灌条件下土壤盐分离子组成对棉花出苗的影响研究（ＫＹ２０１２０６４） 作者简介：庄亮亮（１９８５－），男，新疆鄯善人。

助理工程师，主要从事农业节水灌溉研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：Ｌ＿Ｌｚｈｕａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ 通讯作者：张胜江（１９６９－），男，新疆乌鲁木齐人。

教授级高级工程师，主要从事节水灌溉、盐碱地改良、水文水资源等方面研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｓｈ１１０４＠１６３．ｃｏｍ９８方式于５月８日播种。

播种后每隔３ｄ观察出苗情况，２周后统计出苗情况，计算６．６７ｍ２样方内的出苗率；不同播种方式下，随机选取６组样方，于样方的窄行中央钻土分层（０～１０、１０～２０、２０～３０、３０～４０、４０～６０、６０～８０、８０～１００ｃｍ）取样，２个重复，采用烘干法测定土壤含水率，电导率仪（ＤＤＳ－３０７）测定电导率（土水质量比１∶５的土壤浸提液）。

２　结果与分析２．１　不同播种方式下土壤剖面含水率的分布不同播种方式下，播种到出苗基本稳定期间土壤剖面体积含水率的分布如图１所示。

由图１看出，随土层深度增加，各播种方式下土壤剖面含水率均呈增大趋势；由于播种前或播种后均有灌水，３种不同播种方式下浅层（０～２０ｃｍ）土壤含水率均明显高于“常规播种”方式，浅层土壤含水率由大到小依次为“干播湿出”、“滴水出苗”、“双膜覆盖”、“常规播种”。

这是因为：“干播湿出”播种方式下，水分本底值低，土壤孔隙较多，毛细作用强，充分吸收灌溉水；“双膜覆盖”播种方式下，作物根系处于缺水状态，灌水后土壤含水率上升明显，而“滴水出苗”播种方式下，种子长期处于高水分环境中，作物萌发吸水作用远大于土面蒸发，故“双膜覆盖”播种方式下土壤含水率较“滴水出苗”播种方式低；“常规播种”方式下，一直处于土壤蒸发状态，故土壤浅层含水率较低。

图１　不同种植模式土壤剖面体积含水率 图２　不同播种方式下土壤电导率的剖面分布２．２　不同播种方式下土壤剖面含盐量的分布由图２看出，不同播种方式下，土壤溶液电导率基本随土层深度的增加而减小。

浅层（０～２０ｃｍ）土壤溶液电导率差异明显，大小顺序为“常规种植”＞“干播湿出”＞“滴水出苗”＞“双膜覆盖”；“干播湿出”、“滴水出苗”和“双膜覆盖”播种方式下电导率比“常规播种”方式下分别减小了２５．０９％、６２．９２％和９３．２６％。

这是因为“常规播种”方式下底墒含水率低且始终处于蒸发状态，土壤盐分表聚现象明显；薄膜抑制水分蒸发［２］，“双膜覆盖”更好地抑制了土壤水分蒸发，阻止土壤盐分的表聚；“干播湿出”和“滴水出苗”播种方式下，灌水和播种的先后顺序造成土壤剖面含盐量不同。

可见，播种方式明显影响浅层土壤含盐量。

　图３　０～２０ｃｍ土层土壤溶液电导率与棉花出苗率的关系２．３　棉花出苗及耐盐性分析棉花苗期对土壤盐分较为敏感，尤以０～２０ｃｍ土层土壤含盐量对棉花出苗影响较明显。

测定出苗率的同时分层取土样（０～１０、１０～２０ｃｍ）监测土壤总盐量，根据文献［３］计算该２层土壤溶液电导率的加权平均值，作为影响棉花出苗的土壤盐分。

不同播种方式下，０～２０ｃｍ土层土壤溶液电导率与棉花出苗率的关系如图３所示。

由图３可知，棉花出苗率（ｘ，％）与０～２０ｃｍ土层土壤溶液电导率（ｙ，ｍＳ／ｃｍ）显著线性负相关，其拟合关系式为ｙ＝－４３．４２８ｘ＋９２．３８８，Ｒ２＝０．６２３　４。

０９根据相关资料［４－５］，并咨询当地棉农，分别将棉花出苗率为８０％、５０％和０％的土壤溶液电导率作为棉花苗期的适宜值、临界值和极限值。

由此得出，棉花出苗时浅层土壤溶液电导率的适宜值、临界值和极限值分别为０．２９、０．９８和２．１３ｍＳ／ｃｍ。

３　结　论１）不同播种方式下，土壤剖面含水率均具有随土层深度增加而增大的趋势，且不同播种方式间浅层（０～２０ｃｍ）土壤含水率差异明显，具体表现为“干播湿出”＞“滴水出苗”＞“双膜覆盖”＞“常规播种”。

２）不同播种方式下，浅层（０～２０ｃｍ）土壤溶液电导率差异明显，表现为“常规种植”＞“干播湿出”＞“滴水出苗”＞“双膜覆盖”。

与“常规播种”方式相比，后３种播种方式下土壤电导率分别减小了２５．０９％、６２．９２％和９３．２６％。

３）浅层土壤盐分是棉花出苗的主要影响因素。

０～２０ｃｍ土层土壤含盐量与棉花出苗率显著线性负相关。

不同播种方式下，棉花出苗率差异显著，表现为“双膜覆盖”＞“滴水出苗”＞“干播湿出”＞“常规播种”。

棉花出苗的土壤溶液电导率的适宜值、临界值和极限值分别为０．２９、０．９８和２．１３ｍＳ／ｃｍ。

参考文献：［１］　吕殿青，王全九，王文焰，等．土壤盐分分布特征评价［Ｊ］．土壤学报，２００２，３９（５）：７２０－７２５．［２］　张德奇，廖允成，贾志宽．旱区地膜覆盖技术的研究进展及发展前景［Ｊ］．干旱地区农业研究，２００５，２３（１）：２０８－２１３．［３］　谈军利，康跃虎，焦艳平，等．不同种植年限覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布特征［Ｊ］．农业工程学报，２００８，２４（６）：５９－６３．［４］　郝志刚，胡自治，朱兴运．碱茅耐盐性的研究［Ｊ］．草业科学，１９９４，３（３）：２７－３６．［５］　王春霞，王全九，刘建军，等．灌水矿化度及土壤含盐量对南疆棉花出苗率的影响［Ｊ］．农业工程学报，２０１０，２６（９）：２８－３３．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｓｏｗｉｎｇ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｏｎ　Ｓｏｉｌ　Ｗａｔｅｒ－ｓａｌｔ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄＣｏｔｔｏｎ　Ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　Ｒａｔｅ　ｗｉｔｈ　Ｄｒｉｐ　Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ＭｕｌｃｈＺＨＵＡＮＧ　Ｌｉａｎｇｌｉａｎｇ１，ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇｊｉａｎｇ１，ＸＩＮＧ　Ｘｕｇｕａｎｇ２，ＣＡＯ　Ｗｅｉ　１（１．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｐｏｗｅｒ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００４９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｘｉ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ　７１００４８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ－ｓａｌｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｏｗｉｎｇ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｏｎ　ｃｏｔｔｏｎ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｉｎ－ｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｄｅｐｔｈ　ｉｎ　ｆｏｕｒ　ｓｏｗｉｎｇ　ｐａｔｔｅｒｎｓ，ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　０～２０ｃｍ　ｌａｙｅｒｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｗｉｎｇ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｄｒｙ　ｓｅｅｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｗｅｔ　ｂｕｄｄｉｎｇ（ＤＳＷＢ）＞ｄｒｉｐ－ｐｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ（ＤＷＥ）＞ｄｏｕｂｌｅ－ｆｉｌｍ　ｍｕｌｃｈ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ（ＤＦＭＣ）＞ｇｅｎｅｒａｌ　ｐｌａｎｔｉｎｇ（ＧＰ）．Ｓｏｉｌ　ｓａ－ｌｉｎｉｔｙ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｄｅｐｔｈ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｉｎ　０～２０ｃｍ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ　ＧＰ，ｓｏｉｌ　ｓａｌｉｎｉｔｙ　ｕｎｄｅｒ　ＤＳＷＢ，ＤＷＥ　ａｎｄ　ＤＦＭＣ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　２５．０９％，６２．９２％ａｎｄ　９３．２６％，ｒｅｓｐｅｃ－ｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｃｏｔｔｏｎ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｗｉｎｇ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｗｉｔｈ　ＤＦＭＣ＞ＤＷＥ＞ＤＳＷＢ＞ＧＰ．Ｉｎ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ，ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｏｉｌ　ｓａｌｉｎｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｔｔｏｎｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅ，ａｎｄ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｏｆ　ｓａｌｔ－ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｃｏｔｔｏｎ　ｗａｓ　２．９３ｍＳ／ｃｍ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｗｉｎｇ　ｐａｔｔｅｒｎ；ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ－ｓａｌｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ｏｆ　ｓａｌｉｎｉｔｙ；ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅ；ｃｏｔｔｏｎ９１。