农业生态
李昊辰, 胡广录, 王涛, 陈宁, 李嘉楠, 樊亚仑
干旱区砂壤地农田土壤肥力低、持水性差、渗漏量大、农作物产量低,探明砂壤地农田土壤水分运移规律,对节约水资源、提高农作物产量意义重大。以黑河中游新垦的砂壤地玉米农田为研究对象,设置了平地覆膜灌溉、起垄覆膜灌溉和膜下滴灌灌溉三种模式的小区试验,采用HYDRUS-2D模型对不同灌溉模式下玉米农田土壤水分运移过程进行模拟。结果表明:(1) 本研究中HYDRUS-2D模型的模拟值与实测数据呈现出较高的吻合度,R2达到0.864以上,同时RMSE均保持在0.006 cm3·cm-3以下,验证了该模型在砂壤地农田土壤水分动态模拟方面的可行性和可靠性。(2) 起垄覆膜灌溉模式较平地覆膜灌溉模式在灌溉水量减少2099 m3·hm-2的条件下,可提升约20%的作物根区土壤体积含水量,并降低13.3%的渗漏损失;而膜下滴灌灌溉模式较平地覆膜灌溉模式能够减少50%的灌溉用水量,渗漏量减少50.7%。(3) 膜下滴灌灌溉模式以“勤灌、少量”的特点,使得水分能够更为直接高效地补给作物根区,更大程度上提升了玉米根区土壤体积含水量,并使渗漏量进一步削减。因此,黑河中游砂壤地农田宜采用膜下滴灌模式进行灌溉,以实现节水增产的目的。(4) 本文构建的HYDRUS-2D模型参数体系也可为我国北方同类型砂壤地农田的灌溉水动态模拟提供参考依据。