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覆膜沟灌下土壤水氢氧同位素分布特征及其水分运动规律研究

2016-03-23吴友杰杜太生中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

中国农村水利水电 2016年9期

吴友杰,杜太生(中国农业大学 中国农业水问题研究中心,北京 100083)

0 引 言

覆膜能够保温保墒,很大程度地减少土壤蒸发从而提高土壤水分储存量[1,2]。沟灌覆膜条件下,灌溉需要通过膜孔、膜缝以及放苗孔下渗到作物根区,蒸发又使土壤水分从孔缝中扩散到大气。覆膜改变了原本裸露土壤与大气之间水分联系的通道,放苗孔、灌水孔以及田间实际的非全膜覆盖带来了土壤水分运动及其传输的新问题[3]。通过对土壤水分和膜下凝结水分中氢氧稳定同位素的示踪,分析其水中同位素分布特征和动态变化规律,可以有效地提取水分的迁移信息[4,5],并能够从微观上剖析土壤水分的性质、成因及其土壤水分的运移规律[6]。为研究沟灌覆膜条件下田间土壤水分循环机制提供科学依据,对于研究作物播种出苗生长发育以及用水调控等具有重要意义[7]。

1 材料与方法

试验于2013年4月-9月及2014年4-10月在中国农业大学石羊河农业与生态节水试验站进行(N 37°52′,E 102°51′)。试验区土壤特性参数见表1。

表1 土壤特性参数Tab.1 Details of soil texture in study area

1.1 试验设计

试验采用垄植沟灌的方式,覆膜开孔,开孔率为1%~3%(含放苗孔)。供试玉米品种为“富农340”,每垄种植两行,行距50 cm,株距18 cm,垄宽50 cm,沟宽50 cm,沟底宽20 cm,沟深20 cm,沟长100 m(见图1)。

图1 覆膜沟灌及其膜下凝结水取样示意图 Fig.1 Sketch of plastic film-mulching furrow irrigation and sampling of condensation water

1.2 测定指标和方法

1.2.1稳定氢氧同位素的取样及测定

测定氢氧同位素的样品主要包括土壤水和膜下凝结水。样品收集方法如下:

土壤水:在垄和沟各选3个采样点,用土钻取土……

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