微咸水滴灌棉田水氮利用效率研究.pdf

1、【目的】 水、氮是干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要限制因素，因此提高水氮利用率是優(yōu)化管理的重要目標。本研究旨在探討微咸水滴灌棉田土壤水、鹽和氮素的分布，闡明不同灌溉水鹽度條件下灌水量與施氮量對水、鹽、氮淋洗及棉花水氮利用率的影響，為合理的利用微咸水，提高水氮利用率提供理論依據(jù)。
　　 【方法】采用田間試驗和微區(qū)模擬土柱試驗相結(jié)合的方法研究滴灌棉田土壤水、鹽、氮分布與淋洗。試驗設(shè)置灌溉水鹽度、灌水量和施氮量三個因素，灌溉水鹽度為0.35（淡水

2、）、4.61和8.04dS m-1三個水平（以S1、S2、S3表示）；灌水量分別為405和540 mm（以W1、W2表示）；氮肥施用量為240和360 kg·hm-2（以N1、N2表示）。研究中應(yīng)用15N同位素示蹤方法探討咸水滴灌棉田氮肥的主要去向，并通過農(nóng)田水量平衡計算分析不同水氮管理措施對滴灌棉田灌溉水利用效率的影響。
　　 【主要結(jié)果】（1）棉花生長期間，土壤0-1 m儲水量和平均鹽度（EC1:5）隨著灌溉水鹽度和灌水量的

3、增加而增加。高灌量（540 mm)處理土壤儲水量比低灌量(405mm)平均增加12.67%。高鹽處理（8.04 dS m-1）土壤儲水量最高，比低鹽（4.61 dS m-1）和淡水（0.35 dS m-1）處理分別增加14.29%和27.03%。低鹽（4.61 dS m-1）和高鹽（8.04 dS m-1）處理土壤0-1m平均鹽度（EC1:5）比淡水（0.35 dS m-1）處理平均增加130.43%和211.87%。隨著施氮量的增加，

4、0-1m土壤硝態(tài)氮總殘留量逐漸增大，同一施氮量水平條件下，隨著灌溉水量和灌溉水鹽度的增大，土壤硝態(tài)氮累積殘留量逐漸減小。
　　 （2）土壤水分滲漏量和鹽分淋洗量受灌溉水鹽度和灌水量影響顯著，但不受施氮量影響。隨著灌水量和灌溉水鹽度的增大，0-1m土壤的水分滲漏量和鹽分淋洗量及比例逐漸增大，不同處理間差異顯著。土壤硝態(tài)氮淋洗量受灌溉水鹽度、灌水量、施氮量及其交互作用顯著。隨著灌溉水量、灌溉水鹽度和施氮量的增加，淋洗到1 m土層以下

5、的硝態(tài)氮總量顯著增加。540mm灌水量處理硝態(tài)氮淋洗量較405mm增加132.12%；高氮處理（360 kg·hm-2）的硝態(tài)氮淋洗量較低氮處理（240 kg·hm-2）高44.51%；高鹽（8.04 dS m-1）處理的硝態(tài)氮淋洗量分別比淡水（0.35 dS m-1）和低鹽（4.61dS m-1）處理平均增加321.67%和98.76%。
　　 （3）棉花干物質(zhì)積累量和氮素吸收量均隨著隨著灌溉水量和施氮量的增大而增加。低鹽處理

6、（4.61 dS m-1）棉花干物質(zhì)重和氮素吸收量最大，其次是淡水處理（0.35 dS m-1），高鹽處理（8.04 dS m-1）最低。棉花的產(chǎn)量受灌溉水鹽度、灌水量以及灌溉水鹽度、施氮量和灌溉水量三者的交互作用影響顯著，本研究中S2W2N2處理的產(chǎn)量最高，較最小產(chǎn)量處理S3W2N1高34.81%。
　　 （4）咸水滴灌棉田15N總回收率在57.31%-81.02%之間，土壤15N回收率在16.15%-26.26%之間，棉花1

7、5N回收率在41.31%-58.60%之間。本研究中S2W2N1處理的總回收率最高，比最低的S3W2N2處理高42.0%。不同處理15N肥料的淋洗損失比例在1.57%-5.02%之間。隨著灌溉水鹽度、灌水量和施氮量的增加，15N的淋洗損失顯著增加。
　　 （5）淡水（0.35 dS m-1）和低鹽處理（4.61 dS m-1）的水分利用率顯著高于高鹽處理（8.04 dS m-1），但前二者之間差異不顯著。水分利用率隨灌水量增加而

8、降低。淡水灌溉條件下，水分利用率隨氮肥用量增加顯著增加；咸水灌溉條件下，灌水量低（405 mm）時，兩個氮肥處理間無明顯差異；但高灌水量（540 mm）時，增加氮肥用量可顯著提高水分利用率。
　　 【結(jié)論】使用微咸水進行膜下滴灌，灌溉水鹽度、灌水量和施氮量均不宜過高，以避免根區(qū)土壤鹽分積累以及水分和氮素養(yǎng)分的滲漏淋洗損失。在控制好灌溉水鹽度和灌水量的前提下，適當增加肥料用量有助于提高水肥利用效率，增加作物產(chǎn)量，減輕地下水污染風(fēng)險