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水资源短缺和土壤盐渍化是威胁干旱和半干旱地区农业可持续发展的重要影响因子,干旱地区地下水补给对于土壤次生盐渍化防治与作物生长均具有重要意义。目前精确确定节水抑盐条件下适宜地下水埋深的方法与研究尚不多见。明确作物生育期、非生育期蒸散规律和精确评价地下水补给量是合理制定灌溉制度的关键。本研究以内蒙古河套灌区为研究背景,于2017～2019年开展了精密地中渗透仪与大型称重式蒸渗仪田间试验研究。利用地中渗透仪在常规灌溉与无灌溉条件下设置了6组不同地下水埋深处理（0.85 m、1.25 m、1.5 m、1.75 m、2.0 m、2.25 m）,采用2台大型称重式蒸渗仪设置了常规灌溉、节水灌溉和模拟滴灌的高频灌溉等灌溉模式。通过田间试验、传感器监测、室内参数测定、统计与理论分析等方法,并结合SIMDual Kc模型定量分析了玉米生育期与非生育期内农田蒸散规律,确定了河套灌区中上游地区节水抑盐条件下适宜地下水埋深,制定了不同水文年型下精确考虑地下水补给量的优化灌溉制度,研究结果可为河套灌区地下水资源高效利用和土壤次生盐渍化防治提供理论依据。本文主要研究结论如下:1)定量分析了灌溉措施与不同地下水埋深（GWD）条件下地下水补给（G）、灌溉渗漏（D）规律,确定了灌水量-GWD间定量补排关系。各生育期日均地下水补给强度（Ga）差异明显,苗期最小(0.15～0.23 mm d-1),抽雄期达到峰值(0.83～2.5 mm d-1)。灌溉措施与GWD均对地下水补给强度影响显著,常规灌溉GWD为0.85 m时,最大日地下水补给强度（Gm）为4.08 mm d-1,其余各处理降低了16.4%～67%;无灌溉时Gm增加32.4%～121%。常规灌溉与无灌溉各处理G为42.3～210.4 mm和180.4～320.8 mm,D为13～150 mm和0 mm。2)厘清了不同灌溉制度玉米生育期与非生育期内的蒸散规律,揭示了灌溉对蒸散影响关系。灌溉制度对玉米蒸散规律影响显著,常规灌溉累积蒸散量(ETc act)为461.3～477.9 mm,日均蒸散速率为3.1～3.4 mm d-1;节水灌溉ETc act减少15.8%～20.8%,日均蒸散速率降低16.1%～20.6%。模拟滴灌灌溉ETc act最高（596.9 mm）。基于模型模拟可知玉米蒸腾量为372～572 mm,地膜覆盖使土壤蒸发显著降低（10～47 mm）。非生育期以土壤蒸发为主（85～102 mm）,占84%～86%,干燥地表以下土壤水分补给的残余扩散蒸发部分占比为16%～22%。3)揭示了不同地下水埋深与灌溉制度玉米耕层盐分分布规律,厘清了地下水补给与盐分迁移的驱动关系。常规灌溉GWD为0.85～1.5 m时拔节期后0-60 cm主要根系层土壤电导率（ECe）季节波动较明显,无灌溉处理从播种到收获期间ECe逐渐增加。控制GWD在2.0～2.25 m可控制根层ECe在2.8～3.2 d S m-1内。播前灌溉与秋浇淋盐作用明显,翌年播种前根层ECe较收获后减少1.3%～21.9%。GWD为0.85 m盐分分布属表聚型,至2.25 m时转变为平均型。无地下水影响时,模拟滴灌高频灌溉可将根层ECe控制在2.43～2.55 d S m-1以内,收获时积盐率仅1.2%～2%,说明灌溉强度及频次调控是土壤盐渍化防治的重要措施。4)探索了不同地下水埋深与灌溉制度对玉米生长及产量的影响机理。灌溉水和地下水中的含盐量较高(ECiw=1.75～1.90 d S m-1)是导致地下水埋深较浅的玉米长势差和减产的主要原因。常规灌溉GWD为0.85 m最大株高(hmax)和叶面积指数(LAImax)、叶绿素相对含量（SPAD值）、地上生物量和产量（Ya）分别较最大值降低了22.7%、37.6%、34%、26%和29.7%。无灌溉时GWD为1.75 m产量最高,其余处理减产率为3.9%～13.1%。高频少量灌溉较单次超量灌溉可增产22.9%～84.7%。Stewart-S2作物-水模型修正后的产量响应系数βv、βf和βm分别为1.2、3.0和0.9。5)提出了河套灌区中上游地区节水抑盐条件下的适宜地下水埋深。结合玉米生长及产量（Ya）、地下水补给量（CR）、蒸散量(ETc act)、总水分利用效率(WPtotal)和土壤积盐率等指标确定在河套灌区中上游地区节水抑盐条件下适宜地下水埋深为2.0～2.25 m,此时Ya为13858～14558 kg hm-2,CR为42.3～74.7 mm,ETc act为522～529 mm,WPtotal为1.61～1.75 kg m-3,根层积盐率低于7.4%。6)针对不同水文年型制定了精确考虑地下水补给量的优化灌溉制度。基于引黄灌溉时间和不同水文年型动态水位精确模拟了地下水补给量（70.9～95.9 mm）,推荐枯水年、平水年、丰水年作物不受水分胁迫下的优化灌溉定额分别为263.3～281.8mm、258.6～270.8 mm和232.5～255.0 mm,减产率为1.62%～4.24%。第1和4次灌水定额减少10%后,减产率仍可保证在5%内。