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我国是一个淡水资源紧缺的国家。在我国的华北、西北以及沿海地带,特别是盐渍土地区,分布着大量的咸水和微咸水资源。目前这部分水资源并未真正被看作是一种可利用的水资源。因此,如何开发利用微咸水资源,研究微咸水灌溉的土壤和作物效应,对解决我国水资源危机和实现农业可持续发展具有重大意义。 本试验在前人微咸水利用基础上,研究了微咸水处理对玉米、棉花发芽和出苗的影响,系统地进行了秸秆覆盖条件下微咸水灌溉试验,探讨了微咸水灌溉的土壤和作物效应,并建立了秸秆覆盖条件下微咸水灌溉的土壤水盐运移数学模型,得出了其运移规律,第一次明确提出可以利用秸秆覆盖和咸淡水交替灌溉的措施来减轻微咸水灌溉的不良影响。 研究结果表明:(1)微咸水处理对作物发芽和出苗有一定抑制作用,但仍能用来造墒播种玉米和棉花,相对出苗率可达50~80%。(2)不论覆盖与否,微咸水灌溉都不同程度地影响了对棉花生长。在苗期和蕾期,棉花植株高度、叶面积、植株鲜重和干重等均随着灌溉用水矿化度的增大而减小;但是在雨季,通过降水对土壤盐分的淋洗,土壤含盐量逐渐降低,同时植株耐盐能力也有所增强,微咸水灌溉对棉花的生长的抑制作用逐渐减弱。(3)秸秆覆盖不仅可以减少土面蒸发,蓄水保墒,提高土壤含水量,还能有效地抑制土壤盐分的表聚作用,减轻微咸水灌溉后盐分积累对作物生长的不良影响,说明秸秆覆盖是利用微咸水资源的良好措施。(4)采用咸淡水交替灌溉可以降低土壤含盐量,增加棉花产量(与完全用微咸水灌溉相比)。特别是在秸秆覆盖条件下采用7g/L咸水与淡水交替灌溉,棉花产量仅比对照(淡水灌溉)减产4.2%。因此,咸淡水交替灌溉也是微咸水利用的一条可行途径。(5)不同矿化度微咸水灌溉的土壤水盐运动具有明显的三个阶段,即春季蒸发—积盐阶段、夏季降水—淋洗脱盐阶段和秋季蒸发—积盐阶段,这便于根据不同阶段防止微咸水灌溉可能产生的土壤次生盐渍化采取相应措施。(6)为解决微咸水灌溉可能引起的土壤次生盐渍化问题,必须做到“防治结合、以防为主”。试验建立了秸秆覆盖条件下微咸水灌溉水盐运移数学模型,研究了其运移规律,结果表明,数值模拟值与实测数据相吻合,说明只要有符合实际的土壤水盐运移参数,完全可以实现微咸水灌溉后土壤水盐运移的预测预报工作,这为合理开发利用微咸水资源提供了理论和实践依据。