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2023 年 1 月 灌溉排水学报 第 42 卷 第 1 期 Jan 2023 Journal of Irrigation and Drainage No 1 Vol 42 80 文章编号 1672 3317 2023 01 0080 07 不同水质滴灌 与 施氮措施 下 土壤盐分及关键离子 变化 研究 陈 昊 1 2 王 军 2 马 超 2 胡海珠 1 李久生 2 1 内蒙古大学 呼和浩特 010021 2 中国水利水电科学研究院 北京 100048 摘 要 目的 探明 不同 滴灌水质和施氮量对土壤盐分及 关键离子 变化的影响 方法 基于 棉花 盆栽 试验 设置 3 个施氮水平 分别为 F1 255 kg hm2 F2 315 kg hm2 和 F3 375 kg hm2 3 个 滴灌 水质 分别为 Q1 矿 化度为 1 27 g L Q2 矿化度为 3 03 g L 和 Q3 矿化度为 4 90 g L 分析不同滴灌水质与施氮水平下 的 土壤盐分 及关键离子的响应差异 结果 棉花 生育 末 期 微咸水与咸水滴灌下 的 土壤总盐 量 与 Na Ca2 物质的量 浓度分别 相 比地下水滴灌高 14 78 42 197 与 58 253 土壤钠吸附比 SAR 与可交换性钠百分比 ESP 相比地 下水滴灌 提高 了 5 109 与 48 90 较高 施氮量 315 375 kg hm2 下的 土壤 总盐量 Na Ca2 物质的量 浓度 相比 低施氮量 255 kg hm2 降低了 11 70 6 42 与 21 138 土壤 SAR与 ESP分别降低 了 5 27 与 3 19 结论 土壤盐分 总量 随 着 滴灌 水质矿化度的 增加而增加 适宜的 施氮量 315 kg hm2 能够降低土壤盐分总量和 关键离子 量 缓解土壤盐碱化 关 键 词 滴灌 微咸水 土壤盐碱化 离子 水肥一体化 中图分类号 S278 文献标志码 A doi 10 13522 ki ggps 2022396 OSID 陈昊 王军 马超 等 不同水质滴灌与施氮措施下土壤盐分及关键离子变化研究 J 灌溉排水学报 2023 42 1 80 86 CHEN Hao WANG Jun MA Chao et al The Combined Effect of Drip Irrigation Quality and Nitrogen Fertilization on Soil Salinity and Na and Ca2 Concentration in Soil Water J Journal of Irrigation and Drainage 2023 42 1 80 86 0 引 言 1 研究意义 水资源短缺是制约 中国 西北 干 旱区 农业可持续发展的 关键 因素 近年来 滴灌技术因其 节水 增产和增效的优势 1 在我国西北地区得到 了 大面积推广应用 成为缓解 干 旱区水资源短缺的重要 途径 另一方面 西北 干 旱区地下微咸水资源丰富 合理利用微咸水资源已成为 缓解 该地区水资源短缺 的 有效措施 然而 不合理的微咸水灌溉极易导致土 壤盐碱化 2 因此 有必要 重点分析 干 旱区微咸水 不 同 灌溉 与 施肥措施对土壤盐分的影响 研究进展 微咸水灌溉后 的 土壤 盐 分 水平 取决 于 微咸水 矿化度 张刘东 等 3 认为 灌溉 水 矿化度越 高 土壤盐分 累积量 则 越大 Wei 等 4 研究表明 矿 化度为 2 0 g L 的微咸水灌溉可以缓解土壤盐渍化 而 3 5 5 0 g L 的微咸水灌溉则会 增加 土壤盐分 累积 量 同时 微咸水中 的 盐分 会 影响土壤微生物活性 5 进而影响 作物对 氮素 的 转化和吸收 适当的微咸水 灌溉 和 施肥管理措施能够促进作物生长 且不增加 收稿日期 2022 07 16 基金项目 国家自然科学基金 项目 52179055 51790513 中国水科院 基本业务费专项 ID110145B0022021 科技兴蒙专项 NMKJXM202105 作者简介 陈昊 1998 男 硕士研究生 主要从事 节水灌溉理论与技 术研究 E mail 1255741795 通信作者 王军 1984 男 正 高级工程师 主要从事 节水灌溉理论与 技术研究 E mail junwangcau 土壤含盐量 6 侯森等 7 发现 微咸水灌溉 条件 下 增 施氮肥 可以 降低 盐分对棉花生长的胁迫 程度 Zhang 等 8 发现 盐分胁迫下增施氮肥可以提高 棉花 产量和 氮素利用效率 邵志远 等 9 研究表明 适当增施氮肥 可降低土壤 盐分 累积 量 Che 等 10 研究表明 微咸水 灌溉条件下 棉花 蕾期和花铃期施氮量为 255 kg hm2 和 375 kg hm2能够 有效降低根区土壤盐分累积 量 然 而 Min 等 11 认为 增施氮肥 可以 促进作物 的 蒸腾作 用 从而 增加土壤水分 流失 导致根区可溶性盐 的 淋 洗 量 减少 上层土壤 盐分发生累积 切入点 近年来 国内外学者围绕 微咸水灌溉 施肥 措施 对土壤盐分与作物生长的影响开展了大量 研究 然而 灌 溉 水质与施氮量之间的交互作用机制 尚不清楚 微咸水灌溉条件下的 施氮 水平 对土壤盐分 变化的影响 尚 存在争议 同时 旱区 土壤 和 水质 的 时 空变异性进一步增加了 微咸水灌溉下土壤盐分演变 的 复杂性和不确定性 拟解决的关键问题 鉴于此 本研究 基于 控制性 棉花盆栽试 验 研究 不同 滴灌 水质 与施氮量 对 土壤盐分 总量 关键离子量 钠吸附 比 SAR 可交换钠百分比 ESP 的影响 进而 确定 适宜的灌溉水质与 施氮量 为我国 干 旱区 微咸水灌溉 的 水肥 科学 管理提供技术支撑 陈昊 等 不同水质滴灌与施氮措施下土壤盐分及关键离子变化研究 81 1 材料与方法 1 1 研究区概况 露天 盆栽试验于 2020 年 5 10 月在新疆生产建 设兵团第一师 水利局 水土保持 试验 站 内 81 11 43 E 40 37 22 N 海拔 1 017 m 进行 该地区 属于 典型 的暖温带极端大陆性干旱荒漠气候 年平均气温 为 11 3 年平均降 水 量 为 45 7 mm 年 际 蒸发量 为 1 877 2 559 mm 地下水埋深为 3 5 m 研究区 土壤 性质如表 1 所示 表 1 试 验地土壤物理性质 Table 1 Physical properties of soil in the study plots 土 层 深度 cm 体积质量 g cm 3 田间持水率 cm3 cm 3 颗粒质量百分数 土壤质地 0 002 mm 0 05 0 002 mm 0 05 2 0 mm 0 20 1 54 0 22 1 04 45 15 53 79 砂壤土 20 40 1 52 0 21 0 99 43 24 55 76 砂壤土 40 60 1 44 0 24 0 89 40 44 58 76 砂壤土 注 土壤分类 基于 美国农业部的土壤分类系统 由土壤颗粒百分比确定 1 2 试验设计 供试棉花 品种为 新陆早 46 号 采用 露天 控 制性盆栽试验 盆栽所用容器为 外径 40 cm 高 70 cm 的 PVC 桶 在桶底铺设 5 cm 厚 度 的反滤层 并 开设 3 个直径为 1 5 cm 的圆孔 以便排水和通气 土壤风干 后 过 5 mm 筛 按 平均 田间土壤 体积质量 1 50 g cm3 在反滤层上方分层填土 每层填土 5 cm 共 60 cm 0 40 cm 土层 土壤 的 初始盐分和离子量如 表 2 所示 试验考虑了灌溉水质和施氮量 2 个因素 施氮量 水平 包括 低 氮 F1 255 kg hm2 中 氮 F2 315 kg hm2 高 氮 F3 375 kg hm2 灌溉 水质 包括 地下水 Q1 矿化度为 1 27 g L 微咸水 Q2 矿 化度为 3 03 g L 和咸水 Q3 矿化度为 4 90 g L 同时 设置深层地下水不施 氮 作为对照 CK 试 验共 计 10 个处理 每个处理设置 10 个 重复 地下水 和微咸水的化学性质如表 3 所示 表 2 试验地土壤 盐分 初始 值 Table 2 Initial values of soil salinity in the study plots 土壤盐分 量 g kg 1 Na 量 mmol L 1 K 量 mmol L 1 Mg2 量 mmol L 1 Ca2 量 mmol L 1 5 57 66 17 3 75 2 79 56 40 表 3 灌溉水化学 特性 Table 3 Irrigation water chemical characteristics in the study area 水 质 TN 量 mg L 1 K 量 mg L 1 Na 量 mg L 1 Ca2 量 mg L 1 Mg2 量 mg L 1 CO32 量 mg L 1 HCO32 量 mg L 1 Cl 量 mg L 1 SO42 量 mg L 1 地下水 0 356 4 92 259 83 4 34 0 0 1 76 7 605 206 微咸水 1 79 12 6 615 141 67 5 5 30 78 1 1 190 839 咸水 0 585 20 3 1320 216 108 2 65 124 2 010 1 370 1 3 灌水与施肥 棉花生育期内灌水 定额 根据作物需水量确定 ETc采用计算 为 ETc Kc ET0 1 式中 ETc 为作物需水量 mm d Kc 为参考作物系 数 12 取值参考 Yang 等 13 研究结果 苗期 0 30 d 为 0 23 蕾 期 31 80 d 为 0 23 0 88 花铃 期 81 135 d 为 0 88 吐絮 期 136 180 d 为 0 88 0 45 ET0 为 参 考 作 物 需 水 量 利 用 FAO56 推荐的 Penman Monteith 公式计算 灌水方式为膜下滴灌 滴头流量为 1 6 L h 灌水 间隔 期为 7 d 每 次灌水量为 125 ETc 试验 周期内 共灌水 11 次 在蕾期 花铃期和吐絮期分 3 次施 氮 施 氮 量分别为设计总施肥量的 30 40 和 30 灌 水施 氮 过程如图 1 所示 1 4 土壤 SAR ESP 与阳离子测定 在棉花 蕾期 花铃期与吐絮期 分别利用直径 为 4 cm 的土钻 采集 0 20 20 40 40 60 cm 土样 分 层测定 0 60 cm 土壤 含 盐量 将土样在阴凉处风干后 研磨 过 2 mm 筛 取风干土 10 g 按 1 5 的土水 比加入蒸馏水 50 mL 振荡 3 min 浸提 后利用土壤 电导仪测定土壤溶液的电导率 根据 Yang 等 13 提出 的土壤电导率 EC1 5 与盐分质量比之间的标定关系 计算土壤含盐量 同时 利 用离子色谱仪 881 Compact IC Pro 测定土壤浸提液中的无机盐分离子 Ca2 Mg2 K Na 量 在此基础上 计算土 壤钠吸附 比 SAR mmol L 0 5 和土壤 可交换性 钠百分比 ESP 计算方法详见文献 14 1 5 统计分析 采用方差分析 ANOVA 检验灌溉水质和施氮量 单因素和交互作用对土壤盐分 阳离子 SAR 和 ESP 的影响 p 0 05 利用 SPSS19 0 软件对数据进行 双因 素方差分析 Two way ANOVA 和 显著性分析 灌溉排水学报 82 a 灌水过程 b 施氮过程 图 1 灌溉 和施氮 过程 Fig 1 Irrigation and fertigation process 2 结果 与 分析 2 1 土壤 含盐量变化 不同处理下的 棉花各生育阶段土壤含盐量变化 如图 2 所示 全生育期内土壤含盐量呈增加趋势 棉 花吐絮期地下水 微咸水和咸水灌溉下的土壤含盐量 相比蕾期分别高 21 6 38 5 23 6 54 0 和 24 5 51 7 灌溉水质对棉花全生育期土壤含盐量 的 影响显著 表 4 p 0 05 土壤含盐量随着灌溉 水 矿化度的增加而增加 棉花蕾期 花铃期 吐絮期 微咸水与咸水 灌溉下的 土壤 含盐量相比地下水灌溉 分别 高 11 1 30 9 11 8 26 1 14 2 54 9 与 28 7 70 5 32 1 63 1 40 9 78 2 表 4 不同因素土壤含盐量方差分析 Table 4 Variance analysis of soil salinityduring different growth stages 因子 蕾期 花铃期 吐絮期 灌溉 水质 0 004 0 007 0 000 施氮量 0 000 0 005 0 001 灌溉 水质 施氮量 0 437 0 073 0 028 注 分别表示在 p 0 05 和 p 0 01 水平上差异显著 下同 施氮量显著影响棉花不同生育阶段的土壤含盐量 p 0 05 由图 2 可知 在棉花蕾期 花铃期与吐 絮期 地下水滴灌下的 F2 处理 与 F3 处理下的土壤含 盐量 相比 F1 处理分别降低 19 4 57 1 25 4 与 56 9 43 2 70 4 微咸水 灌溉条件下 F2 处理 与 F3处理下的土壤含盐量比 F1 处理分别降低 15 2 48 2 35 7 与 8 6 52 5 22 2 咸水滴灌条件 下 F2 处理与 F3 处理下的土壤含盐量 相比 F1 处理分 别降低 18 7 27 3 11 0 与 18 4 25 3 24 7 上述结果表明 适量增施氮肥能够降低土壤含盐量 同时 棉花吐絮期灌溉水质与施氮量的交互作用对土 壤含盐量 存在 显著影响 p 0 05 地下水灌溉条件 下 不同施肥处理之间的差异显著 微咸水灌溉下 吐絮期低施氮量 F1 与中 高施氮量 F2 F3 处 理之间差异显著 而中 高施氮量之间则无显著差异 咸水灌溉下 吐絮期高施氮量与中 低施氮量处理之 间差异显著 中 低施氮量之间无显著差异 地下水 微咸水和咸水灌溉条件下 的适宜施氮量分别为 F3 375 kg hm2 F2 315 kg hm2 和 F3 375 kg hm2 图 2 棉花 生育期不同处理土壤 含盐量 差异 Fig 2 Differences in soil salt content of different treatments during cotton fertility 2 2 土壤阳离子变化 不同处理 下的 棉花吐絮期土壤阳离子差异如图 3 所示 土壤中 Na K Ca2 Mg2 物质的量 浓度分 别为 31 7 103 0 0 2 0 8 29 0 129 6 mmol L 和 1 9 5 6 mmol L 可见土壤中主要阳离子为 Na 与 Ca2 由表 5 可 知 灌溉水质显著影响土壤 Na Ca2 Mg2 0 2 4 6 8 100 50 100 150 200 250 300 350 400 0617 0630 0713 0726 0808 0821 0903 0917 降水量 mm 灌水量 mm 日期 降水量 灌水量 0 2 4 6 8 100 50 100 150 200 250 300 350 400 0617 0630 0713 0726 0808 0821 降水量 mm 施氮量 k g hm 2 日期 降水量 F1 F2 F3 b c d c d d b c d b bc c bc d d a bc bc a b b a bc bc a a b 0 5 10 15 20 F1 F2 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F3 土壤含盐量 g kg 1 蕾期 花铃期 吐絮期 生育期不同处理施氮水平 kg hm 2 Q1 Q2 Q3处理 陈昊 等 不同水质滴灌与施氮措施下土壤盐分及关键离子变化研究 83 物质的量浓度 p 0 05 相比地下水灌溉 微咸水 与咸水滴灌 条件下的 土壤 Na Ca2 Mg2 物质的量 浓度 分 别 升 高 42 0 73 6 86 7 186 1 9 78 1 与 129 3 197 2 57 6 252 8 15 1 157 1 可见 随着灌溉水矿化度的增加 土 壤中无机阳离子物质的量浓度也随之增加 a 土壤 Na 物质的量浓度 b 土壤 K 物质的量浓度 c 土壤 Ca2 物质的量浓度 d 土壤 Mg2 物质的量浓度 图 3 棉花吐絮期根区 0 40 cm 土壤阳离子物质的量浓度 变化 Fig 3 Changes in soil salt cation content in the root zone 0 40 cm of cotton at the batting stages 表 5 土壤 阳离子方差分析 Table 5 Variance analysis of soil cation 因子 Na K Ca2 Mg2 灌溉 水质 0 000 0 050 0 000 0 001 施氮量 0 002 0 000 0 000 0 008 灌溉 水质 施氮量 0 011 0 388 0 000 0 000 施氮量显著影响吐絮期土壤 Na K Ca2 Mg2 物质的量浓度 p 0 05 由图 3 可知 4 种离子物 质的量浓度均随着施氮量的增加而降低 地下水滴灌 条件下 中 高施氮量 F2 F3 处理下的 土壤 Na K Ca2 Mg2 物质的量 浓度 分别相比低施氮量 F1 处理 降低了 37 9 75 1 138 4 150 9 与 41 5 226 9 63 4 37 9 微咸水滴灌条件下 中 高施氮量处理下的 土壤 Na K Ca2 Mg2 物质的 量 浓度分别比低施氮量处理降低 20 9 49 5 55 6 43 5 与 15 7 65 1 21 2 23 7 咸 水滴灌条件下 中 高施氮量处理下的 土壤 Na K Ca2 物质的量 浓度分别相比低施氮量处理降 低了 6 3 45 4 26 9 与 24 2 103 0 94 8 中 施氮量处理土壤中 Mg2 物质的量浓度比低施氮量处 理低 12 3 高施氮量处理土壤中 Mg2 物质的量浓度 比低施氮量处理高 19 7 此外 灌溉水质与施氮量 的交互作用显著影响土壤 Na Ca2 和 Mg2 物质的量 浓度 p 0 05 说明在微咸水和咸水灌溉条件下 施氮量的增加有效降低了土壤阳离子物质的量浓度 2 3 土壤 SAR 变化情况 不同处理下的 棉花不同生育阶段根区土壤 SAR 变化如表 6 所示 地下水滴灌条件下 棉花吐絮 期土 壤 SAR 比蕾期高 59 6 139 4 微咸水与咸水滴灌 条件 下 棉花吐絮期土壤 SAR 比蕾期分别降低 23 6 55 3 与 22 3 30 8 不同灌溉水质 下的 土壤 SAR差异显著 p 0 01 土壤 SAR 随着灌溉水矿化度的增加而增加 在棉花蕾 期 花铃期 吐絮期 微咸水与咸水滴灌条件下的土 壤 SAR 分别 相比地下水滴灌高出 136 7 149 0 0 8 27 6 4 8 12 与 206 8 554 44 9 121 1 57 2 108 9 蕾期和花铃期施氮量处理对根区土壤 SAR 影响显著 p 0 05 棉花吐絮期 地下水滴灌 条件 下的 F3 处理土壤 SAR 分别比 F1 处理和 F2 处理 低 12 2 与 27 0 微咸水滴灌下 F3 处理的 土壤 SAR 分别 相比 F1 F2 处理低 5 0 与 8 3 咸水滴灌条件 下 F1 处理 的 土壤 SAR 比 F2 F3 处理分别低 5 6 与 10 4 此外 灌溉水质与施氮量的交互作用对棉花 全生育期土壤 SAR 的影响达到显著水平 p 0 05 e f f c d d a a b 0 20 40 60 80 100 120 F1 F2 F3 Na 物质的量 浓度 m mo l L 1 施氮 水平 kg hm 2 Q1 Q2 Q3处理 b d e a c cd ab c d 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 F1 F2 F3 K 物质的量 浓度 m mo l L 1 施氮 水平 kg hm 2 Q1 Q2 Q3处理 c g f a d b a c e 0 50 100 150 F1 F2 F3 Ca 2 物质的量 浓度 mm ol L 1 施氮 水平 kg hm 2 Q1 Q2 Q3处理 b e d b d c a b a 0 2 4 6 8 F1 F2 F3 Mg 2 物质的量 浓度 mmo l L 1 施氮 水平 kg hm 2 Q1 Q2 Q3处理 灌溉排水学报 84 微咸水灌溉 下 棉花蕾期高施氮量 F3 与低施氮量 F1 处理间的土壤 SAR 差异显著 咸水灌溉 下 棉花吐絮期低施氮量与高施氮量之间的土壤 SAR 差 异显著 表 6 不同生育阶段土壤 SAR Table 6 SAR at different growth stages 处理 SAR mmol L 1 0 5 蕾期 花铃期 吐絮期 F1Q1 3 95 0 43de 6 24 0 26b 7 42 0 43cd F1Q2 9 61 0 97bc 6 43 1 05b 7 78 0 28c F1Q3 12 21 0 25b 9 04 0 24a 12 53 0 29a F2Q1 5 27 0 58de 5 91 0 59b 8 41 0 52c F2Q2 12 47 4 2b 5 96 0 17b 8 03 0 18c F2Q3 16 16 1 49a 8 62 0 76a 13 22 0 3ab F3Q1 2 77 0 36e 4 17 0 86c 6 62 0 76d F3Q2 6 88 0 69cd 5 32 0 41b 7 41 0 94cd F3Q3 18 08 2 5a 9 21 0 93a 13 82 1 04a 方差分析 Q p 0 000 p 0 000 p 0 000 F p 0 012 p 0 016 NS p 0 066 F Q p 0 003 p 0 047 p 0 020 2 4 土壤 ESP 变化 不同处理下根区 0 40 cm 土壤 ESP 差异如表 7 所示 地下水滴灌条件下 棉花吐絮期土壤 ESP 比蕾 期高 53 9 126 6 微咸水与咸水滴灌 条件下 棉花 吐絮期土壤 ESP 比蕾期分别低 20 6 44 7 与 17 8 24 0 灌水水质显著影响根区土壤 ESP p 0 01 土壤 ESP 随着灌溉水矿化度的增加而增加 在棉花蕾期 花铃期 吐絮期 咸水滴灌 下的土壤 ESP比地下水与微咸水滴灌分别高出 17 0 434 6 36 0 64 2 51 5 71 9 与 22 9 127 7 41 3 107 48 0 90 2 蕾期和花铃期 施氮量 对土壤 ESP 的影响显著 p 0 05 棉花吐絮期 地 下水灌溉条件下 F1 F3 处理 的 土壤 ESP 比 F2 处理 分别低 10 6 与 19 3 微咸水灌溉下 F1 F3 处理 土壤 ESP 比 F2 处理分别低 2 8 与 7 0 咸水灌溉 下 F2 F3 处理土壤 ESP 比 F1 处理分别降低 4 4 与 7 8 双因素方差分析结果表明 灌水水质与施 氮量的交互作用对棉花全生育期土壤 ESP 产生了显 著性影响 p 0 05 微咸水灌溉棉花蕾期高施氮量 F3 与低施氮量 F1 处理的 土壤 ESP 差异显著 咸水灌溉 吐絮期 低施氮量与高施氮量之间的土壤 ESP 差异显著 这说明在微咸水滴灌下 适当增施氮 肥可以降低土壤 ESP 咸水滴灌下 增施氮肥可 提高 土壤 ESP 表 7 不同生育阶段土壤 ESP Table 7 ESP during different growth stages 处理 ESP 蕾期 花铃期 吐絮期 F1Q1 5 55 0 55de 8 4 0 27b 9 99 0 56cd F1Q2 12 59 1 1b 8 75 1 31b 10 43 0 34c F1Q3 15 47 0 27b 11 89 0 28a 15 81 0 29b F2Q1 7 26 0 77cd 8 09 0 73b 11 17 0 6c F2Q2 15 53 4 32b 8 14 0 21b 10 74 0 2c F2Q3 19 48 1 48a 11 42 0 89a 16 54 0 3ab F3Q1 3 98 0 49e 5 83 1 14c 9 02 0 95d F3Q2 9 34 0 86c 7 35 0 53b 9 98 1 15cd F3Q3 21 27 2 31a 12 06 1 12a 17 15 1 07a 方差分析 Q p 0 000 p 0 000 p 0 000 F p 0 006 p 0 014 NS p 0 052 F Q p 0 002 p 0 048 p 0 023 3 讨 论 灌溉水质是决定土壤盐分水平的主要因素 本研 究结果表明 土壤含盐量与离子量随着灌溉水矿化度 的增加而增加 这与 Yuan 等 15 的 研究结果相同 随 着灌溉水中含盐量的增加 大量阳离子进入土壤 使 土壤 化学 性质发生改变 如 Na 量升高会导致土壤黏 粒分散 破坏团聚体结构 降低 土壤渗透性 8 形成 离子毒害并诱发盐分胁迫 16 另一方面 二价阳离子 Ca2 和 Mg2 能够置换出土壤胶体中所吸附的 Na 促进胶体絮凝 改善土壤结构 17 高 矿化度灌溉水质 4 90 g L 条件 下 土壤中 Na 量 提高 129 3 197 2 土壤盐碱化程度 SAR 与 ESP 也随之增加 说明高 矿化度水质灌溉能够显著提高土壤 SAR 与 ESP 这与 邵建 荣等 18 的研究结果相同 适当增施氮肥能够降低土壤盐分量 土壤含盐量 随着施氮量的增加而降低 这与 Che 10 和 谢承陶 19 研究结果相同 Machado 等 20 也 得出了类似结论 即 适当增施氮肥可降低土壤盐分累积 不同生育期施氮 量对土壤盐分的影响不同 焦会青等 21 研究表明 施 氮可促进土壤中 Na Ca2 的竞争置换 通过生成 CaSO4沉淀在一定程度缓解土壤盐分累积 这可能是 由于适当增施氮肥降低了土壤盐分关键离子量 22 进 而降低土壤盐分 较高施氮量 315 375 kg hm2 降 低了 Na Ca2 物质的量浓度 这可能是由于增施氮 肥能够促进土壤中水稳性重团聚体的形成 23 从而 吸 附游离态 Na 降低土壤中关键离子量 当土壤阳离 子随着施氮量的增加而减少时 土壤 SAR 与 ESP 也 随之降低 进而降低土壤盐渍化程度 灌水水质与施氮量之间存在交互作用 进而影响 陈 昊 等 不同水质滴灌与施氮措施下土壤盐分及关键离子变化研究 85 土壤盐分量 10 Ould 等 24 发现 灌溉水质和施氮量 的交互作用对土壤盐分具有 显著影响 本文结果表明 较高的施氮量 315 375 kg hm2 和较低矿化度灌溉 水质 1 27 3 g L 组合能够显著降低土壤含盐量和 Na Ca2 物质的量浓度 这可能是因为适量增加施 氮量能够提高土壤中的 NO3 量 缓解土壤中氯化物 的影响 25 随着施氮量的增加 土壤中的 NH4 与 Na 产生竞争作用 26 水稳性团聚体吸附 Na 23 降低土 壤含盐量 但是 当灌溉水矿化度过高时 增施氮肥 会导致土壤盐碱化程度加剧 咸水灌溉 条件 下 高施 氮量处理土壤 SAR 与 ESP 分别提高了 4 5 和 3 7 这可能 是因为土壤盐分胁迫越大对氮素矿化和硝化 过程的抑制作用越强 27 盐分 胁迫 成为主要影响因素 同时 过量施氮会导致土壤酸化 硝化反应产生的大 量 H 进入土壤 28 进一步诱导碱性阳离子直接释放 到土壤溶液中 加速了土壤盐渍化 15 4 结 论 1 土壤盐分和离子量随着灌溉水矿化度的增加 而增加 棉花生育末期 微咸水与咸水滴灌 条件下土 壤含盐量 Na Ca2 物质的量浓度分别比地下水滴 灌高 14 2 78 2 42 197 2 与 86 7 252 8 土壤 SAR与 ESP分别高 4 8 108 9 与 48 0 90 2 2 适当增施氮肥能够降低土壤盐分与关键离子 量 较高施氮量 315 375 kg hm2 条件下 土壤盐 分与 Na Ca2 物质的量浓度分别比低施氮量 255 kg hm2 处理 低 8 6 70 4 与 6 3 41 5 21 2 138 4 土壤 SAR 与 ESP 分别降低 5 0 27 与 2 8 19 3 3 综合考虑土壤盐分量 离子 物质的量浓度 SAR 与 ESP 建议咸水和微咸水滴灌条件下适宜施 氮量为 315 kg hm2 参考文献 1 邢英英 张富仓 张燕 等 滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量 品质 和水氮利用的影响 J 中国农业科学 2015 48 4 713 726 XING Yingying ZHANG Fucang ZHANG Yan et al Effects of water and fertilizer coupling under drip irrigation on yield quality and water and nitrogen utilization of greenhouse tomato J Chinese Agricultural Science 2015 48 4 713 726 2 REDA Abdel aziz Impact of Treated Wastewater Irrigation on Soil Chemical Properties and Crop Productivity J International Journal of Water Resources and Arid Environments 2015 4 1 30 36 3 张刘东 王庆明 咸水非充分灌溉对土壤盐分分布的影响及 SWAP 模 型模拟 J 节水灌溉 2015 7 32 35 ZHANG Liudong WANG Qingming Effects of inadequate saline water irrigation on soil salinity distribution and SWAP model simulation J Water Saving Irrigation 2015 7 32 35 4 WEI Chenchen LI Fahu YANG Peiling et al Effects of Irrigation Water Salinity on Soil Properties N2O Emission and Yield of Spring Maize under Mulched Drip Irrigation J Water 2019 11 8 1 548 5 KHUMOETSILE Mmolawa DANI Or Root zone solute dynamics under drip irrigation A 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