《农业工程学报》2018年第34卷第5期刊载了清华大学明广辉、田富强和胡宏昌的论文——“地下水埋深对膜下滴灌棉田水盐动态影响及土壤盐分累积特征”。该研究由科技部项目（项目号：2016YFC0402701、2016YFA0601603）等资助。
土壤盐碱化是土壤中过量的钠、镁、钙的氯化物和硫酸盐以及钠的碳酸盐等影响到作物的出苗或生长发育。地下水埋深比较浅时，在干旱区蒸发强烈的气候条件下，由于土壤孔隙毛细作用，地下水溶解的盐分上升到地表，即次生盐碱化。在新疆400万公顷耕地中，受盐碱化影响的作物面积约100万公顷。次生盐碱化可以通过控制地下水位、大水漫灌淋洗、减少地表蒸发等措施进行防治。
膜下滴灌是西北干旱区广泛应用的节水灌溉措施，其农田土壤水盐运动规律与漫灌条件下有显著差异。截止2014年新疆膜下滴灌面积已达200万公顷，导致对地下水的补给减少，地下水埋深不断增加，土壤水盐运移呈现新的特征，亟待研究并制定相应的措施。
该文采用定点长期连续观测的手段，自2012年以来在清华大学库尔勒生态水文试验站，对干旱区绿洲膜下滴灌棉田进行了连续5年的土壤取样观测膜下滴灌，揭示了不同地下水埋深条件下土壤盐分累积特征，可为节水灌溉条件下的盐碱化防治提供科学依据。
研究结果表明，5年来地下水埋深从 2～3 m 增加到 5～6 m，土壤水和地下水间的交换明显减弱，自下而上返盐现象极大减轻，土壤盐分剖面呈现“酒杯”状稳定态。结合冬春灌的淋洗，5年来土壤含盐量已经从 6.5 g/kg 下降到1 g/kg。如下图所示，农田在2012年3月地表积盐非常明显，而2016年3月盐分表聚现象消失，该农田已由中度盐化土变为轻度盐化土，不会对棉花的生长造成伤害。
左：地表积盐明显（2012年3月） 右：盐分表聚现象消失（2016年3月）
值得注意的是，尽管地下水埋深持续增加使土壤盐碱化极大减轻，也引起了一系列生态环境问题，如自然植被退化，下游湖泊补给量减少和绿洲荒漠化现象。在地下水埋深3.5 m左右时膜下滴灌，膜下滴灌结合冬春灌淋洗，既可以抑制盐分升高，又不会危害周围自然植被对地下水的需求，是较为理想的地下水控制阈值。
研究结果对流域水资源综合管理和盐碱化防治有重要参考意义。
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