地埋滴灌不同覆盖对土壤水分变化规律的影响

周 慧，徐红梅，赵太平，孙 杰，杜红霞

（河套学院，内蒙古自治区 巴彦淖尔 015000）

随着全球水资源日益紧缺和农业持续发展的需求，提高农田水分利用效率成为农业可持续发展的关键问题之一[1]。地埋滴灌技术是一种高效的灌溉方式[2-3]，结合了地下滴灌和覆膜技术，被广泛应用于农田灌溉中。然而，不同覆盖方式对土壤水分变化规律的影响尚未得到充分研究[4-5]。本文研究了不同地埋滴灌覆盖方式对土壤水分变化规律的影响，为地埋滴灌技术的优化和农田水分管理提供科学依据。研究结果对于优化地埋滴灌技术、提高农田水分利用效率具有重要意义，可为农业生产提供更科学的灌溉决策，减少用水量，提高农作物产量和质量，促进农业可持续发展。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验区位于河套灌区五原县新公中镇永联村田园综合体产业园，试验区土壤盐碱化较重，属于中温带大陆性气候，具有日照充足、干燥多风、降水量少的特点。年平均日照时数3 263 h，年平均气温6.1 ℃，年均降水量170 mm。试验区0～20 cm 土层均为粉砂质黏土，土壤密度1.68 g/m3；20～40 cm 土层为粉砂质黏壤土和粉砂质黏土，土壤密度1.51 g/m3。

1.2 试验设计

试验采用2 因子3 水平组合设计，设灌溉方式和滴灌带埋设深度2 个因子，灌溉方式分别为漫灌和滴灌，滴灌埋设深度分别为地表D1=0 cm、浅埋D2=8 cm 和深埋D3=25 cm，试验共4 种处理，每个处理长度29 m、宽度23 m，面积667 m2，试验区总面积2 668 m2。玉米实行宽窄行种植模式，宽行0.8 m，窄行0.4 m，株距0.2 m，种植密度6 600株/667 m2。滴灌带间距1.2 m，每个处理均铺设21膜，42行。

1.3 测定指标与方法

采用烘干法测量土壤含水率，灌前当天取土样检测，检测取土层次为0～20、20～40、40～60 cm 共3 个层次，设3组重复。

1.4 试验区玉米灌溉制度

试验区玉米灌溉制度如表1所示。

表1 玉米灌溉制度Tab.1 Maize irrigation system 单位：m3/667 m2

1.5 试验区玉米生育期

试验区玉米生育期如表2所示。

表2 玉米生育期Tab.2 Maize growth period

2 结果与分析

2.1 漫灌条件下不同覆盖田间土壤水分的变化规律

选择作物全生育期内灌水行中部株间土壤水分进行分析。在漫灌条件下，不同覆盖方式田间土壤水分的变化规律结果如表3所示。

表3 漫灌不同覆盖条件下土壤相对含水量Tab.3 Soil relative water content under different cover conditions of flood irrigation 单位：%

漫灌条件下，不覆膜灌溉均较覆膜灌溉土壤含水量高，玉米拔节期该现象最显著，最大差值比达24.6%，随着玉米生长的推进，该现象逐渐减弱至消失。不覆膜灌溉土壤相对含水量除玉米拔节期灌水后5 d 土层深度在0～40 cm 的土壤相对含水量超过田间持水量，处于水分过多状态，导致水的浪费，其余不同覆盖条件下各土层土壤含水量均高于欠产值低于田间持水量，含水量适宜。说明现漫灌条件下的灌溉制度较适宜。

2.2 浅埋滴灌条件下不同覆盖田间土壤水分的变化规律

选择作物全生育期内灌水行中部株间土壤水分进行分析。在浅埋滴灌条件下，不同覆盖田间土壤水分的变化规律结果表4所示。

表4 浅埋滴灌不同覆盖条件下灌水行中部株间土壤相对含水量Tab.4 The relative water content of soil in the middle of irrigation line under different cover conditions of shallow buried drip irrigation 单位：%

浅埋滴灌条件下，土层深度在0～20 cm 的土壤，在玉米拔节期、拔节—抽穗前期，覆膜灌溉较不覆膜灌溉土壤含水量高，其余各土层各生长期不覆膜灌溉均较覆膜灌溉土壤含水量高。不覆膜灌溉土壤相对含水量除玉米拔节—抽穗后期开始土层深度在40～60 cm 的土壤相对含水量低于欠产值，其余各土层土壤含水量均高于欠产值低于田间持水量，含水量适宜。覆膜灌溉土壤相对含水量除玉米拔节期、拔节—抽穗前期，土层深度在0～40 cm 的土壤相对含水量高于欠产值低于田间持水量，含水量适宜，其余各土层土壤含水量均低于欠产值，甚至低于凋萎系数，处于严重缺水状态。说明不覆膜条件下的浅埋滴灌灌水定额在玉米拔节期、拔节—抽穗前期较适宜，在玉米拔节—抽穗后期开始，灌水定额偏低；覆膜条件下的浅埋滴灌灌水定额在玉米全生育期均偏低。

2.3 深埋滴灌条件下不同覆盖田间土壤水分的变化规律

选择作物全生育期内灌水行中部株间土壤水分进行分析。在深埋滴灌条件下，不同覆盖田间土壤水分的变化规律结果表5所示。

表5 深埋滴灌不同覆盖条件下灌水行中部株间土壤相对含水量Tab.5 The relative water content of soil between plants in the middle of irrigation row under different cover conditions of deep buried drip irrigation 单位：%

深埋滴灌条件下，土层深度在20～40 cm 的土壤，在玉米拔节—抽穗后期开始，覆膜灌溉较不覆膜灌溉土壤含水量高，其余各土层各生长期不覆膜灌溉均较覆膜灌溉土壤含水量高。不覆膜灌溉土壤相对含水量除玉米拔节—抽穗后期开始土层深度在20～40 cm 的土壤相对含水量低于欠产值，处于缺水状态，其余各土层土壤含水量均高于欠产值低于田间持水量，含水量适宜。覆膜灌溉土壤相对含水量除玉米拔节期、拔节—抽穗前期土层深度在40～60 cm 的土壤和玉米拔节—抽穗后期开始土层深度在0～40 cm 的土壤，相对含水量高于欠产值低于田间持水量，含水量适宜，其余各土层土壤含水量均低于欠产值，处于缺水状态。说明不覆膜条件下深埋滴灌的灌水定额在玉米拔节期、拔节—抽穗前期较适宜，玉米拔节—抽穗后期，灌水定额偏低；覆膜条件下深埋滴灌的灌水定额在玉米全生育期均偏低。

3 讨论与结论

在漫灌条件下，不覆膜灌溉均较覆膜灌溉土壤含水量高，玉米拔节期该现象最显著，随着玉米生长的推进，该现象逐渐减弱至消失。在浅埋和深埋滴灌条件下，不覆膜灌溉基本较覆膜灌溉土壤含水量高。由此，建议采用不覆膜灌溉以达到节水的效果。

该试验在漫灌全生育期及不覆膜条件下的浅埋滴灌和深埋滴灌玉米拔节期、拔节—抽穗前期的灌溉制度较适宜；在不覆膜条件下的浅埋滴灌和深埋滴灌在玉米拔节—抽穗后期开始以及覆膜条件下的浅埋滴灌和深埋滴灌在玉米全生育期的灌溉制度不宜。建议漫灌仍采用该灌溉制度，覆膜和不覆膜条件下的浅埋滴灌和深埋滴灌可调整灌溉日期、加大灌水定额及增加灌溉次数，进一步优化灌溉制度以满足作物正常生长。