不同灌溉方式对土壤水盐分布及作物产量的影响

不同灌溉方式对土壤水盐分布及作物产量的影响

窦炳琰

陕西地建土地综合开发有限责任公司  陕西省西安市 710082

摘要：土壤盐碱化是制约我国农业可持续发展的重要因素，因此研究不同灌溉方式对农田生态系统的影响具有现实指导意义。本文旨在探讨不同灌溉方式对土壤水盐分布和作物产量的影响。主要研究了滴灌、喷灌和地面漫灌等不同灌溉方式对土壤水盐分布的影响，以及对作物生长和产量的影响。研究结果为内陆干旱区进行灌溉预防土壤次生盐渍化进一步加剧提供了参考和借鉴。

关键词：灌溉方式、土壤水盐分布、作物产量

1. 不同灌溉方式对土壤水盐分布的影响

1.1 不同灌溉方式对土壤水分平衡的影响

滴灌是通过管道系统将水和养分均匀而缓慢地滴入作物根区的灌溉方式。通过其独特的点对点供水机制，该灌溉方式实现了对植物根区的精准供水，从而在农田生态系统中高效利用水资源及进行自动化管理。这种先进的供水方式极大地提高了土壤水分的利用效率，创造了一个相对均衡和稳定的土壤水分环境，为植物提供了理想的生长条件。滴灌系统的低流量和缓慢滴水的特点在有效减缓了土壤水分的蒸发和地表径流。相较于传统漫灌，这种低流量的供水不仅减少了水分在土壤中的游移，还避免了水分在表层的过度蒸发，降低了地表径流的发生。这不仅有效地减缓了水分的浪费，而且提高了土壤水分的利用效率。通过点对点的精准供水机制，滴灌方式确保每一株植物都能得到适量的水分，消除了水分在非植物区域的浪费现象。这种高效的供水方式使得滴灌成为在水资源有限情况下实现可持续农业的关键技术之一。滴灌技术的这些特点共同作用，确保了植物根系在整个生长周期中都能获得适量的水分，从而创造了一个理想的土壤水分平衡。这对于植物的健康生长至关重要，因为作物通过滴灌的智能化控制可使作物始终获得充足的水分和养分，提高作物抗逆性，同时减少病虫害的发生，从而促进了农田生态系统的健康发展。漫灌作为传统的灌溉方式需要大量的水资源，因为灌溉过程中大量的水分无效渗漏至根系层以下。这对于水资源紧缺的干旱区是十分不利的，此外水分大量蒸发还可造成土壤中的盐分积累，且无法进行智能化精准化控制。

1.2 不同灌溉方式对土壤盐分积累的影响

不同灌溉方式对土壤盐分积累的影响是农田生态系统中一项至关重要的问题。在这方面，滴灌方式以其先进的点对点供水机制和高效的淋洗效果，在调控土壤盐分方面表现出显著的优势。通过精确计量水量、实现定量供水，滴灌系统有利于土壤进行良好的淋洗，有效减缓了土壤盐分的积累速度。这种定向供水的特性使得水分被有针对性地送达到植物根系周围，有助于将盐分排除到植物根系范围之外。因此，滴灌方式通过维持相对均匀的水分环境，降低了土壤中盐分的浓度，从而有效降低了土壤盐分对作物生长的逆境影响。相对而言，喷灌和地面灌溉方式在土壤盐分控制方面可能存在一些不足。由于水分的不精准控制和淋洗效果欠佳，这些灌溉方式下，水分在土壤中的分布相对不均匀，可能导致土壤中的盐分在整个土壤剖面上更易积聚。在地面灌溉方式下，水分被广泛施加在土壤表面，可能使得表层土壤中盐分的浓度增加，形成盐分“热点区域”。喷灌和地面灌溉方式还可能因为过度的水分蒸发，使土壤表面的盐分得不到有效的淋洗，从而加速了盐分在表层的累积。特别是在干燥地区，由于土壤蒸发速率相对较高，这种问题可能更为显著。土壤盐分随着灌水定额的增加而逐步递减，但当灌水定额增加到一定程度后其产量不再发生变化[1]。漫灌是将水均匀分布于整块农田，水分大量蒸发后易引起表层盐分积累从而造成土地盐碱化。通过施加土壤改良剂影响土壤的物理性质，改变其持水性能从而进行盐渍化治理，王相平在新疆盐碱土的改良试验表明，腐植酸改良剂是该试验区较适宜改良剂[2]。 

在具有潜在盐渍化威胁的地区，运用引、蓄、灌、排等水利技术措施不尽合理，导致灌区地下水位普遍上升超过当地的地下水临界深度，这是引起盐分累积，进而土壤发生次生盐渍化最主要的原因。即使在地下水矿化度不高的情况下，如其水位长期处于临界深度以上，也会引起土壤盐渍化。为了减少土壤盐分的积累，我们应该选择合适的灌溉方式。在缺水地区或干旱季节，应该优先考虑滴灌或喷灌等节水灌溉方式。同时，为了防止土壤盐碱化，应该合理安排灌溉计划，控制灌溉水量和频率，避免过度灌溉。

2. 不同灌溉方式对作物产量的影响

2.1 不同灌溉方式对作物生长的影响

滴灌方式以其高度精准的供水特点，显著促进了作物的生长。滴灌系统通过点对点的精准供水方式，确保水分有针对性地送达到每一株植物的根系区域。这一特点创造了相对均匀、稳定的水分环境，为作物提供了理想的生长条件。植物在整个生长阶段都能获得适量的水分，避免了传统灌溉方式中可能出现的过量供水或水分不足的问题。喷灌是一种高效的灌溉方式，能够利用喷头将水喷洒到作物的叶子上，为作物提供充足的水分和养分。喷灌的优点在于能够节约水资源，同时保证作物的生长需求得到满足。喷灌相较于滴灌可提供较多的水分，并且进行耕作时覆盖一定半径范围，也不会发生滴灌的堵漏现象。漫灌作为一种传统的灌溉方式，能够为作物提供充足的水分，适用于需要大量水分的作物。滴灌方式通过对土壤盐分的调控，维持了相对低的盐分浓度，为作物提供了更加适宜的生长环境。这种调控效果有助于减缓土壤盐分的累积速度，维持了良好的土壤盐分平衡，为作物提供了更为稳定的生长条件。不同的灌溉方式对作物生长期的影响是不同的。为了促进作物的生长和生产效益的提高，我们应该根据实际情况选择合适的灌溉方式。在缺水地区或干旱季节，应该优先考虑滴灌、喷灌等节水灌溉方式。同时，为了提高作物的产量和品质，应该合理安排灌溉计划，确保作物得到适量的水分和养分。

2.2 不同灌溉方式对作物的生长限制

这些限制主要源于水分的不均匀分布、土壤表面的流失以及盐分的积累，尤其在干旱地区更为显著，可能成为限制作物产量的关键因素。首先，喷灌方式的高速度和高压力可能导致水分在植物周围的不均匀分布以及土壤表面的流失。水分被迅速喷洒到植物周围，容易引起水分在大气中的损失和土壤表面的流失。这种情况可能导致土壤中的水分不均匀分布，一些地区可能因过度供水而导致水分过饱和，造成植物根系缺氧，从而限制了作物的正常生长。喷灌方式的这一特性在干旱地区尤其需要注意，因为高速度和高压力可能使得水分在土壤中的分布不均匀，对植物根系产生负面影响。其次，地面灌溉方式可能由于水分在土壤中的不均匀分布，导致土壤中盐分的积累，对作物生长产生直接的抑制作用。水分被广泛施加在土壤表面，可能引起土壤表层水分的过度蒸发。尤其在干燥的气候条件下，这种蒸发过程容易使得土壤表面的水分减少，加剧了土壤中盐分的聚集。这样的土壤环境可能对植物的根系造成逆境，限制了水分和养分的吸收，阻碍了正常的生长过程。不同灌水矿化度处理,高灌水矿化度处理由于盐分胁迫严重,会改变土壤剖面水分分布规律[3]。地面漫灌由于水分在土壤地形不平整时，可能导致土壤中盐分的积累，对作物生长产生直接的限制效果。因此，选择灌溉方式时需全面考虑地区的气候和土壤条件，以最大程度地减少这些潜在限制因素。特别是在干旱地区，科学合理地选择灌溉方式，结合作物的需水特性和土壤环境状况，将有助于最大程度地发挥灌溉技术的优势，保障作物的正常生长和高产量。

3. 科学选择灌溉方式的建议

    在水资源不足的情况下，优先选择滴灌作为主要的灌溉方式。滴灌以其高效、精准的供水特点，能够最大限度地减少水分浪费，提高水分利用效率。在水资源不足的地区，滴灌不仅能够满足作物的水分需求，还能有效降低地表水体的负担，减缓水资源的过度消耗。其点对点的供水机制确保了植物根区精准供水，进而保障了农田生态系统的健康发展。因此，针对水资源相对充足的地区，滴灌可以被视为首选的灌溉方式，以最大程度地提高灌溉效率、保护水资源。在综合考虑土壤生态系统平衡时，需要将土壤水盐分布和作物产量纳入考虑。选择灌溉方式时，应该根据土壤的特性和作物的需求，综合考虑土壤水分和盐分的分布状况。在这一维度上，滴灌方式的优势再次凸显。其点对点的供水机制有助于维持土壤水分平衡，而对土壤盐分的调控效果也相对较好。因此，针对土壤生态系统的平衡发展，推荐选择滴灌方式。同时，需根据具体情况调整滴灌系统的运行参数，以更好地适应不同土壤类型和作物品种的需求，确保土壤中的水盐分布达到最佳的平衡状态。在灌溉方式的选择中，科学的决策需要基于对水资源状况和土壤生态系统的深入了解。在资源相对充足的情况下，滴灌可作为首选，而在考虑土壤生态系统平衡时，滴灌方式也能够提供更为全面的解决方案。

结论：

    通过深入研究不同灌溉方式的直接影响，本研究为农田管理提供了实际可行的科学依据。未来的农业实践中，应根据不同地区的水资源和作物需求，科学合理地选择灌溉方式，以促进农田的可持续发展。

参考文献：

[1]周新川.不同灌水定额对土壤水盐分布及小麦产量影响试验分析[J].水利技术监督,2022(07):31-33+41.

[2]王相平,杨劲松,张胜江等.改良剂施用对干旱盐碱区棉花生长及土壤性质的影响[J].生态环境学报,2020,29(04):757-762.

[3]袁成福,冯绍元,霍再林.咸水灌溉对土壤水盐分布及制种玉米产量的影响[J].中国农村水利水电,2016(07):1-5+10.