1.2.2　秸秆覆盖对土壤水盐运移的影响

河套灌区地下水埋深较浅，土壤蒸发强烈，土壤水上移占主导地位，造成土壤水损失较多。农业生产中，作物吸收的水分主要是地面灌溉水和地下补给水，但因灌区的腾发作用强烈导致作物生育期土壤水蒸发损失占比为32%～53%，因此，采取适宜的耕作措施减少这部分无效的水分损失，对提高灌溉水及作物的水分利用效率都具有积极的意义。土壤水分是盐分的载体，地下水通过土壤毛细管向耕作层补给与迁移，但河套灌区腾发作用强烈，导致水走盐留，大量盐分表聚。河套灌区土壤次生盐渍化、面源污染大等问题已严重阻碍着灌区农业可持续发展，节约农业灌溉用水、改良土壤盐渍化、提高作物产量等已成为灌区亟须解决的重要问题。

Sarkars等指出，合理的覆盖措施能够调节水肥，提高土壤蓄水能力。近年来，国内外学者关于秸秆覆盖改善土壤、提高土壤含水率、减少蒸发等方面开展了大量的研究，秸秆覆盖作为一种盐渍化土地改良措施被广泛关注。研究表明，秸秆覆盖可改善土壤养分与土壤水分的分布，且在盐碱地上进行秸秆覆盖，可降低表层温度，形成“低温效应”，一定程度上可抑制土壤水分蒸发，提高表层土壤含水率，改善根土微环境；但因秸秆表覆导致低温，形成“缓解效应”，降低了越冬时期土壤的回暖速率，对越冬小麦等作物产生不利的影响。刘继龙等指出秸秆表覆下土壤含水率的时间稳定性与玉米的穗质量的多尺度的相关程度较单一尺度相关程度大；将秸秆混拌可改善土壤团聚体，提高土壤通透性，促进降雨入渗的利用，提高水分利用率，氨化秸秆较普通秸秆还田可显著地节约农业灌溉用水，并且提高作物产量。张海云等将玉米秸秆做深埋处理发现，秸秆深埋能够显著提高0～60 cm土层的含水率，同时也能提高水分利用效率；乔海龙等开展了室内土柱模拟试验，试验将玉米秸秆粉碎后埋设在20 cm土层，人工铺设3 cm厚，发现秸秆隔层能减缓灌溉水的入渗，显著降低土壤重力水入渗速率，使得0～20 cm土层能较长时间保持高含水率；而在土壤水分蒸发过程中，秸秆隔层切断了土壤毛管通道，能够很大程度上阻碍地下水通过毛管作用向表层土层运移，减少了土壤无效蒸发，深层土壤水分蒸发量也减少2%～3%，对深层土壤蓄纳水分及保墒具有积极的作用；安俊朋等在垄间的间隔浅埋秸秆（15 cm），打破了耕地障碍层，显著提高水分利用效率和春玉米产量。另外，Bezborodov等研究发现，秸秆地表覆盖与不同矿化度的水质结合灌溉时，显著影响土壤各层的水盐含量，当灌溉适宜矿化度的水，秸秆地表覆盖可有效调控根层的盐分含量，提高作物产量和水分生产力，能保证高矿化度水灌溉的用水安全，节约淡水资源。

近年来，以作物秸秆为原材料，将秸秆埋设在不同深度的土层里，改良盐渍土及蓄水保墒抑盐成为研究的热点。研究表明，秸秆覆盖可通过调控土壤水盐分布，抑制土壤水分蒸发，减少地表返盐，达到改良盐渍化土地的目的。但是，地表覆盖耕作措施主要抑制土壤表层（0～20 cm）盐分上返，而一般的作物根系分布范围较大，85%左右的根系分布在0～40 cm土层，并且该土层根系对作物产量的贡献率高达63%。因此，在农业生产中通过增加秸秆覆盖的深度来提高秸秆对作物根系密集区盐分抑制作用，淡化根区溶液环境。周昌明等指出，连垄全覆盖降解膜能够增加土壤蓄水量，利于雨水入渗；秸秆深埋-地膜耕作措施能够抑制深层土壤返盐，提高油葵产量；发挥土壤水库调蓄作用，改善作物养分和水盐的供需平衡。

由此可知，秸秆深埋、秸秆表覆或混拌的耕作措施能够阻缓地下潜水蒸发，有效降低盐分表层聚积，减小作物根系-土壤界面的土壤盐分含量，并且可有效地减缓耕作层水分下渗损失，提高了耕层含水率，在一定程度上有效地缓解水资源短缺的问题。本研究以此为切入点，研究秸秆覆盖下不同灌水量对土壤水盐运移、夏玉米生长及产量与水分利用效率的影响，筛选适宜的灌水定额，调控耕作层的土壤含盐量，为河套灌区秸秆全面资源化利用及推广秸秆深埋技术提供理论依据。