膜下滴灌对土壤理化性质的影响探析

尚天文

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）

国内外已有大量的研究发现，膜下滴灌对作物生长发育十分有利，有着明显的增产效应[1-3]。目前，膜下滴灌技术已在甜椒[4]、棉花[5]、菘蓝[6]等作物上有着大量的研究并且得到实践应用，且充分验证了地膜覆盖与滴灌技术相结合的膜下滴灌技术具有保墒增温、节水调质以及增产的效应。膜下滴灌隔离了土壤与大气之间的水分循环与转化，减少了土壤蒸发，使得土壤水分在膜下以液—汽—液的形式循环与转化，从而为玉米的根系的生长发育提供有效的水分与温度，与无覆膜灌溉方式相比，能够有效防止土壤散失与蒸发，从而达到节水增产的效果。候慧颖等[7]研究发现，采用膜下滴灌方式玉米产量比大水漫灌无覆膜产量提高30%～70%，甚至在一些地区能达到成倍增加。这与张斌等[8]对膜下滴灌油葵的研究结论相一致，膜下滴灌油葵较漫灌不覆膜增产。张永宏等[9]研究表明，膜下滴灌能提高肥料利用率达50%～60%，且通过不同灌水方式相比较，产量总体趋势由高到低为膜下滴灌、无膜漫灌、无膜滴灌。研究表明：在600 mm 灌溉量下，与无覆膜沟灌相比，膜下滴灌、无覆膜滴灌、覆膜沟灌分别增产31%、22%、11%，且在900 mm 灌溉量下，各个措施与无覆膜沟灌相比增产20%、14%、7%。玉米在不同处理下，产量总体变化由高到低依次为膜下滴灌、无覆膜滴灌、覆膜沟灌、无覆膜沟灌。由此可见，膜下滴灌技术的增产效果十分显著。由于河西走廊地区早春冷凉，气候变化剧烈，且较干旱，大幅度推广膜下滴灌技术可实现优质高产。

1 土壤温度

作物生长发育都必须要有适宜的土壤温度，大多数作物是喜温作物，其正常生长发育受土壤温度影响作用较大，并且整个生育期都要有较为适宜的温度，当土壤温度低于或高于一定值时，作物种子发芽缓慢或者停止发芽，研究表明：膜下滴灌具有增温作用，这是因为地膜覆盖防止土壤中的热量进入大气，从而没有土壤与大气之间热量转化循环，土壤表层热量来源于光照辐射，当太阳能穿过地膜，通过热量传递作用，地温会有一定程度的上升，同时滴管道中的水流进入土壤，水流增温，由于地膜覆盖，汽化热损失较少，温度降低速率缓慢。据有关研究发现，膜下滴灌可使玉米的全生育期积温上升150～200℃。综上所述，膜下滴灌技术能够维持土壤中适宜温度，为作物根系生长发育提供良好的土壤环境，从而有效提高作物产量。

2 土壤水分

玉米植株高大，叶子大且多，为维持整个植株的形态和正常生长，整个生育期需水较多，干旱会严重影响玉米的产量与品质。膜下滴灌技术在节约水资源的同时能够给予植株正常生长的适宜水分，覆膜作用阻隔了土壤与大气两个界面之间的水循环与转化，使水分在膜下进行液—汽—液的转化，使得膜下表层土壤较为湿润，为作物根系的生长发育提供有利的微环境。与无覆膜沟灌相比，膜下滴灌可以防止土壤表层直接受雨水冲击而发生板结，对土壤结构具有保护作用，少量降水被植株直接拦截，同时大量水分通过垄沟横向渗入膜下土壤中，提高土壤含水量，最终被植株吸收利用。

3 土壤养分

膜下滴灌技术的保水保墒增温作用为土壤微生物的生长活动提供了良好的环境，能够加速微生物新陈代谢及为维持生命活动而合成自身物质，加速有机物和养分的分解，提高土壤养分含量，在一定程度上还可以防护雨水对土壤表面冲击和浸润，从而防止土壤养分不受破坏。对于一些作物植株生长旺盛，有较大根系，且对养分需求量高，如玉米、油葵等作物，土壤自身肥力可能不足以维持作物的正常生长发育，造成作物早衰和倒伏，促使产量降低，因此需施加一定基肥，并适时定量进行追肥，膜下滴灌技术可以很好地解决这一问题，在滴灌中设置施肥罐，使肥料通过水流进入土壤根区，促进植株正常生长，这一操作简单、便捷、省力。

4 土壤含盐量

与传统灌溉方式相比，改变了农田灌溉水的流动路径，在水浸润土壤的同时，土壤中的盐分开始扩散，水流浸润土壤四周的盐分含量逐渐降低，形成有利于植株根系生长的淡盐区，对植株生长有利。研究结果表明[10]：随着灌水量的增多，土壤盐分变化幅度较大，在土壤水分减少或植物蒸腾作用加强时，土壤盐分含量上升，土壤表层有积盐现象，中间土壤盐分含量较少，深层土壤盐分含量趋于稳定状态。在不同的灌水方式下，土壤盐分含量的总体表现趋势是天然降水＞滴灌＞漫灌，因滴灌具有保水脱盐作用，可用于盐渍化严重地区，降低土壤含盐量；天然降水灌溉方式下的土壤大多未经人工改造，植被稀疏，光照直射地表，土壤蒸发强烈，因此土壤盐渍化严重；漫灌方式下灌水较多，压盐效果明显，但用水浪费严重，不利于河西绿洲地区农业经济发展。综上所述，与其他灌溉方式相比，膜下滴灌对植株生长发育最为有利。此外，在作物膜下滴灌技术大量应用发展过程中，为防止土壤次生盐渍化发生，应建立具有排盐压盐作用的灌排系统。