(新疆兵团第八师炮台土壤改良试验站,石河子市,832066) 王雅琴 朱拥军 秦建国 刘彩霞
在滴灌条件下,结合作物耐盐敏感时期和土壤理化、盐分特征及作物养分需求规律,合理调控滴水时期和滴水量及盐分解剂,以及速效养分供给,在作物耐盐敏感时期创建一个淡盐化根区,同时,调控养分供给,保证作物健康生长,控制根区盐分在合理范围内。由此形成一套滴灌水盐调控创建淡盐化根区及水肥盐调控增产技术规程,指导盐渍化中低产田改良与可持续利用。
新疆第八师炮台土壤改良试验站试验基地4号地。
液体改良剂:液体腐殖酸、木醋液。
在中度以上盐渍化耕地,以棉花盐分敏感期为对象,在滴灌条件下设置不同灌水时期、灌水量组合,调控棉花根区盐分含量。共设5个处理,每个处理小区宽2.3*3=6.9m,长37m,面积255m2。
T1:对照。
T2:干播湿出,播种后滴水25m3/667m2;6月上中旬头水30m3/667m2,6月下旬至7月下旬,每9天滴水一次,每次滴水20m3/667m2;8月初至8月25号滴水2~3次,每次20m3/667m2。
T3:干播湿出,播种后滴水30方/667m2;6月上中旬头水30m3/667m2,6月下旬至7月底,每9天滴水一次,每次滴水25m3/667m2;8月初至8月25号滴水2次,每次20m3/667m2。
T4:干播湿出,播种后滴水30方/667m2+液体腐植酸3kg/667m2;6月上中旬头水30方/667m2,6月下旬至7月底,每9天滴水一次,每次滴水20m3/667m2;8月初至8月25号滴水2~3次,每次20m3/667m2。
T5:干播湿出,播种后滴水30m3/667m2+木醋液3kg/667m2;6月上中旬头水30m3/667m2,6月下旬至7月底,每9天滴水一次,每次滴水20m3/667m2;8月初至8月25号滴水2~3次,每次20m3/667m2。
2.4.1 各处理根系周围土壤盐分变化
每个处理选一点在滴头下、跟滴头左右各15cm,30cm、45cm共7条线,深度分别为0~20cm、20~40cm、40~60cm、60~80cm、80~100cm用滴定法测定土壤分盐盐,取样时间为一水前、8月中旬停水后。
2.4.2 各处理剖面盐分累积变化
各处理定点进行土壤盐分监测。土壤盐分取样深度为0~20,20~40,40~60,60~80,80~100cm取样时间为每年4月-10月,每月一次(当月上旬),测定总盐。取样范围2m2内,膜内膜外各一个测点,取平均值。
2.4.3 作物农艺性状
调查记载各处理作物生育期。
2.4.4 作物产量
各处理产时分别单测,产量构成。
表1 2013年液体改良剂灌水量 单位:m3/667m2
液体改良剂试验地,属强盐化土,2012年开始进行滴灌种植。2013年4月14号播种,4月18号滴出苗水,液体改良剂随出苗水滴水施入。全生育期共滴水5次,分别为6月24号,7月10号、8月5号、8月15号、8月28号。4月26号出苗,5月28号现蕾,6月20号开花,7月6号花铃期开始,吐絮9月1号。处理2和处理3具体灌水时间和灌水量见表1:
通过定期对不同处理不同层次土壤盐分分析结果见图1~图5,从图中可以看出,各处理0~20cm土壤盐分在春季随气温升高盐分含量上升后降低,至7月份灌头水后降至最低后又上升,20~40cm土壤盐分处理5~2在4~6月逐渐下降,7~9月开始逐渐上升,处理14~8月逐渐上升至9月开始下降,40cm以下各处理变化较大,有升有降。4~6月随气温升高,土壤中盐分随水分蒸发上升至表层,表层0~20cm土壤盐分增加,20~40cm土壤盐分减少,6月中上旬灌水后,表层盐分下降,下层盐开始增加,至9月停水后,各处理土壤盐分变化见表二,处理5木醋液处理0~100cm土壤盐分整体降低,处理4腐殖酸处理0~20cm稍有增加,20~60cm土壤盐分下降,60cm以下盐分增加,处理3低灌量处理0~20cm下降,20cm以下土壤盐分增加,处理2高灌量处理0~60cm稍在增加,60cm以下下降,对照处理0~20下降,20~60增加,60cm以下下降。从这五个处理来看,木醋液降盐效果最好,高灌水量处理虽然0~100cm土层盐分均有下降,但停水后表层会返盐。
图1 处理5不同时期不同层次土壤盐分变化图
图2 处理4不同时期不同层次土壤盐分变化图
图3 处理3不同时期不同层次土壤盐分变化图
图4 处理2不同时期不同层次土壤盐分变化图
图5 处理1不同时期不同层次土壤盐分变化图
对不同处理灌水前和停水后土壤剖面盐分分析结果见图6~图15,图中颜色较浅的部分为盐分淡化区,颜色较深部分为积盐区,处理5、处理4、处理3积盐区在60cm以下,处理2、处理1积盐区在30~70cm,各处理停水后盐分淡化区都有下降。
从表3中可以看出,木醋液处理较其它处理出苗率高些(对照含盐量较低),因处理1和处理2盐分含量较低,长势较其它处理好,所以单铃数和单铃重较其它处理高,产量也高于其它处理。
表2 土壤盐分分析结果 单位:总盐%
表3 不同处理出苗率和产量表
图6 处理5灌前土壤剖面盐分分布
图7 处理5停水后土壤剖面盐分分布
图8 处理4灌前土壤剖面盐分分布
图9 处理4停水后土壤剖面盐分分布
图10 处理3灌前土壤剖面盐分分布
图11 处理3停水后土壤剖面盐分分布
表4 灌水前后不同处理不同层次不同盐离子
图12 处理2灌前土壤剖面盐分分布
图13 处理2停水后土壤剖面盐分分布
图14 处理1灌前土壤剖面盐分分布
图15 处理1停水后土壤剖面盐分分布
对不同处理各盐离子灌前和停水后分析结果,见表4,经过一年滴灌五个处理各层HCO3-有增加有减少,Cl-除高灌量处理各层均减少外,其它各处理均增加,SO42-离子高灌量和对照处理各层减少,其它三个处理各层有增加有减少,Ca2+各处理有增加有减少,Mg2+木醋液处理减少,其它四个处理均增加。
1)各处理0~20cm土壤盐分在春季随气温升高盐分含量上升后降低,至7月份灌头水后降至最低后又上升,20~40cm是盐分活动区;40~60cm有的处理增加有的处理减少。从这五个处理来看,木醋液降盐效果最好,高灌水量处理虽然0~100cm土层盐分均有下降,但停水后表层会返盐。
2)处理5、处理4、处理3积盐区在60cm以下,处理2、处理1积盐区在30~70cm,各处理停水后盐分淡化区都有下降。
3)木醋液处理较其它处理出苗率高些(对照含盐量较低而出苗率高),因处理1和处理2盐分含量较低,长势较其它处理好,所以单铃数和单铃重较其它处理高,产量也高于其它处理。
4)经过一年滴灌五个处理各层HCO3-有增加有减少,Cl-除高灌量处理各层均减少外,其它各处理均增加,SO42-离子高灌量和对照处理各层减少,其它三个处理各层有增加有减少,Ca2+各处理有增加有减少,Mg2+木醋液处理减少,其它四个处理均增加。