【摘 要】
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盐碱地是我国重要的后备耕地战略资源,合理开发利用与保护盐碱地对我国农业生产发展和生态环境保护具有重要作用。膜下滴灌具有显著的增温、保墒、抑盐效果,是改善滨海盐碱地比较成功的技术之一。数值模拟被认为是农业系统优化规划的有效工具,在现代水资源保护和农业可持续生产方面具有越来越重要的作用。本研究共设计4个田间试验处理,分别为灌水定额10 mm常规滴灌处理(LI10)、灌水定额20 mm常规滴灌处理(LI
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盐碱地是我国重要的后备耕地战略资源,合理开发利用与保护盐碱地对我国农业生产发展和生态环境保护具有重要作用。膜下滴灌具有显著的增温、保墒、抑盐效果,是改善滨海盐碱地比较成功的技术之一。数值模拟被认为是农业系统优化规划的有效工具,在现代水资源保护和农业可持续生产方面具有越来越重要的作用。本研究共设计4个田间试验处理,分别为灌水定额10 mm常规滴灌处理(LI10)、灌水定额20 mm常规滴灌处理(LI20)、灌水定额10 mm膜下滴灌处理(FI10)和灌水定额20 mm膜下滴灌处理(FI20),对不同滴灌条件下土壤盐分离子运移过程进行研究,并利用HYDRUS-2D模型对该地区盐碱地农田土壤盐分离子迁移转化进行模拟预测,研究不同滴灌方式下玉米生育期农田土壤盐分离子分布特征及其时空变化规律。研究得到的主要结论如下:（1）不同灌水方式下,灌水量较大的处理0～60cm各土层K+/Na+均大于灌水量较小的处理;相同灌水量下膜下滴灌处理0～60cm各土层Ca2+/Na+均较大;全生育期干物质累积量与其对应的0～20cm土层（K+/Na+）/Ca2+二次拟合相关系数均达0.90以上,相同（K+/Na+）/Ca2+下,FI20处理干物质累积量始终最大,LI10处理始终最小;（K+/Na+）/Ca2+＞1.72时,各处理干物质累积量均随（K+/Na+）/Ca2+的增大而增大。（2）灌水后,LI和FI处理0～60cm土层土壤Ca2+、Mg2+和Na+浓度显著降低;LI和FI处理0～20cm土层土壤总盐降幅分别为25.2%和32.6%,而0～20cm土层土壤Na+浓度降幅分别为37.3%和57.7%;滨海盐碱地LI和FI处理土壤总盐均与土壤Na+浓度呈显著正相关性,与土壤K+浓度呈显著负相关性,以土壤Na+作为指标评估灌水和降雨对改善作物根际盐分的作用更准确。（3）分别建立作物K+/Na+、Ca2+和根系层土壤K+、Ca2+、Na+的回归模型。LI处理相比FI处理根系层土壤K+/Na+和Ca2+质量分数均对根系K+/Na+的影响较大;LI和FI处理根系层土壤较大的Ca2+浓度抑制根系层土壤K+/Na+的增大,从而抑制根系K+/Na+的增大。（4）全生育期各处理剖面可溶性盐分阳离子均以Na+和K+为主,阴离子均以HCO3-和SO42-为主;相同灌水量时,FI减少了土壤中易结为盐分物质的离子对数量,且硫酸盐逐渐减少。土壤盐化和碱化共存,且Na Cl盐是造成土壤盐碱化的主要因素。根据各指标因子与各主成分间的相关性显著程度,得出影响研究区农田土壤盐碱特征的主要因子有Na+、全盐量、钠吸附比（SAR）、可交换钠百分比（ESP）、CL-和HCO3-。（5）基于HYDRUS（2D/3D）模型的UNSATCHEM模块模拟并计算了土壤水分和主要盐分离子在土壤中的迁移和转化。结果表明,该模型能够较好地模拟不同滴灌方式下的田间水盐运移。此外,该模型还用于模拟当前滴灌方式可能带来的风险和趋势。覆膜下滴灌可以延缓盐离子积累到峰值的时间,但相同灌水量下,膜下滴灌处理的Na+浓度较常规滴灌大;模拟结束时,不同滴灌方式下0～60cm土层土壤剖面SAR平均值在9.8～13.1之间,膜下滴灌较大灌水量的处理有利于降低土壤SAR。
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