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农业工程学报 2025年第02期41卷 120-133页

作者：祁辰曹红霞何子建丁邦新李志军西北农林科技大学水利与建筑工程学院旱区农业水土工程教育部重点实验室

新疆地区滴灌结合冬春季漫灌淋洗的水分管理措施加剧了区域水资源短缺和土壤盐碱化，严重限制了棉花产业可持续发展。相比之下，地表-地下接力式滴灌淋洗是一种潜在的更高效的灌溉模式，可能为这一问题提供解决方案。该研究探讨生育期... 详细信息

新疆地区滴灌结合冬春季漫灌淋洗的水分管理措施加剧了区域水资源短缺和土壤盐碱化，严重限制了棉花产业可持续发展。相比之下，地表-地下接力式滴灌淋洗是一种潜在的更高效的灌溉模式，可能为这一问题提供解决方案。该研究探讨生育期内地表-地下接力式滴灌淋洗对盐碱地水盐运移与棉花生产影响，通过构建水盐生产等模型进行寻优，以明确地表-地下接力式滴灌淋洗高效节水控盐增产的水分管理策略。在2021年进行大田试验，试验基于作物需水量（crop water requirement, ETc）和淋洗水量设置3个灌溉水平：0.8ETc+120 mm（W1）、0.8ETc+240 mm（W2）和0.8ETc+360 mm（W3）与3种地表与地下水量分配模式（下文简称为“分配”）：地表滴灌（膜下滴灌，下同）水量占比100%（F1）、地表滴灌水量占比75%+地下滴灌水量占比25%（F2）以及地表滴灌水量占比25%+地下滴灌水量占比75%（F3），通过测定土壤含水率、土壤含盐量、作物生长和产量等指标，结果表明：不同灌水量及分配对盐碱棉田土壤水盐分布、棉花生长和产量影响显著（P接力式滴灌土壤水盐条件明显优于膜下滴灌。中水（W2）和高水（W3）处理下，F2和F3分配的籽棉产量显著高于F1分配，均为F2分配最高，F1最低，F3居中。水盐生产模型与脱盐效率模型表明，随灌水量增加，接力式滴灌下籽棉产量、灌溉水生产力和脱盐效率均优于膜下滴灌。综合考虑盐碱棉田籽棉产量、灌溉水生产力和脱盐效率，地表-地下接力式滴灌较膜下滴灌能增加土壤含水率，降低土壤含盐量，改善棉花生长条件，提高产量。其中，总淋洗水量为222～282 mm，总灌溉定额为0.8ETc+222～0.8ETc+282 mm（ETc为作物需水量），地表滴灌与地下滴灌的水量比值在1.00～1.94时最优。该研究为接力式滴灌在新疆盐碱地区推行提供理论依据。

关键词：土壤盐碱化淋洗地表-地下接力式滴灌水盐运移水盐生产模型

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地表-地下接力式滴灌淋洗对土壤水盐运移及棉花产量的影响

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农业工程学报 2025年

作者：祁辰曹红霞何子建丁邦新李志军西北农林科技大学水利与建筑工程学院旱区农业水土工程教育部重点实验室

新疆地区滴灌结合冬春季漫灌淋洗的水分管理措施加剧了区域水资源短缺和土壤盐碱化，严重限制了棉花产业可持续发展。相比之下，地表-地下接力式滴灌淋洗是一种潜在的更高效的灌溉模式，可能为这一问题提供解决方案。该研究探讨生育期内地表-地下接力式滴灌淋洗对盐碱地水盐运移与棉花生产影响，通过构建水盐生产等模型进行寻优，以明确地表-地下接力式滴灌淋洗高效节水控盐增产的水分管理策略。在2021年进行大田试验，试验基于作物需水量（Crop water requirment, ETc）和淋洗水量设置3个灌溉水平：0.8ETc+120 mm(W1)、0.8ETc+240 mm(W2)和0.8ETc+360 mm(W3)与3种地表与地下水量分配模式（下文简称为“分配”）：地表滴灌（膜下滴灌，下同）水量占比100%(F1)、地表滴灌水量占比75%+地下滴灌水量占比25%(F2)以及地表滴灌水量占比25%+地下滴灌水量占比75%(F3)，通过测定土壤含水率、土壤含盐量、作物生长和产量等指标，结果表明：不同灌水量及分配对盐碱棉田土壤水盐分布、棉花生长和产量影响显著（P接力式滴灌土壤水盐条件明显优于膜下滴灌。中水（W2）和高水（W3）处理下，F2和F3分配的籽棉产量显著高于F1分配，均为F2分配最高，F1最低，F3居中。水盐生产模型与脱盐效率模型表明，随灌水量增加，接力式滴灌下籽棉产量、灌溉水生产力和脱盐效率均优于膜下滴灌。综合考虑盐碱棉田籽棉产量、灌溉水生产力和脱盐效率，地表-地下接力式滴灌较膜下滴灌能增加土壤含水率，降低土壤含盐量，改善棉花生长条件，提高产量。其中，总淋洗水量为222～282 mm，总灌溉定额为0.8ETc+222～0.8ETc+282 mm(ETc为作物需水量)，地表滴灌与地下滴灌的水量比值在1.00～1.94时最优。该研究为接力式滴灌在新疆盐碱地区推行提供理论依据。

关键词：土壤盐碱化淋洗地表-地下接力式滴灌水盐运移水盐生产模型

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