针对内蒙古河套灌区地下水位浅，蒸降比大，土壤盐分运移以“上行”占优势，盐分表聚严重，作物产量低等突出问题，本研究提出了以隔断盐渍土壤水盐运移通路，创建淡化肥沃耕层为理论核心的盐渍土改良新技术——地膜覆盖结合秸秆隔层（简称上膜下秸）技术。2011~2013年以玉米秸秆为隔层材料，通过室内土柱模拟试验，对比研究了秸秆隔层及不同秸秆组分、长度与埋深对土壤水分入渗、蒸发、毛管水运动及土壤水盐运移的影响；同时结合3年微区定位试验，研究了“上膜下秸”以及不同秸秆用量与埋深对周年农田土壤水盐运移的影响；并通过2年大田验证试验，研究了“上膜下秸”对向日葵生长发育及产量的影响。旨在全面、系统的揭示“上膜下秸”技术对土壤水盐运移和作物生长发育及产量的调控机理。主要研究结果如下：1.土柱模拟试验结果表明，“上膜下秸”对土壤水盐运移的调控作用主要表现为：提高隔层上部土壤含水率，促进盐分淋洗，抑制土壤蒸发，阻隔盐分上行，减轻盐分表聚等。（1）在土壤水分入渗过程中，秸秆隔层降低了单位历时的累积入渗量和湿润锋移动速度，具有阻水减渗作用，从而可提高隔层上部土壤含水率，促进盐分淋洗。同时，还引发了湿润锋的不稳定性，即优先流现象的出现。秸秆隔层对水分入渗的阻碍作用具有阶段性，会随隔层与土层导水率差异的减小而减弱，入渗过程也会由非线性过程转变为线性过程，但其对隔层上部土壤水分的储蓄作用是较长期的。秸秆隔层的阻水性能主要与其内部结构有关，主要是孔隙度引起导水能力的差异。随秸秆隔层内部孔隙度增大，其阻水作用减弱。（2）在水分蒸发过程中，秸秆隔层具有抑制隔层下部土壤水分蒸发、控制盐分上行的作用。强烈蒸发作用下，土表形成的干燥层提高了土壤温度，加速了秸秆隔层内部汽态水运动，增大了气体比例，形成阻碍水盐上移的“阻隔层”，进而增大了其对隔层下部土壤水分蒸发的抑制作用，可将盐分控制在底层土壤中，有效地抑制了土表返盐。秸秆隔层对土壤水盐向上运移的阻碍作用与其内部孔隙度与埋深关系密切，随秸秆隔层内部孔隙度增大，其抑制作用呈先弱后强的趋势；随秸秆隔层埋深增加，其抑制作用呈减弱态势。（3）在毛管水运动过程中，秸秆隔层可抑制毛管水上升高度，且可降低毛管水在隔层下部土壤中的上移速度。当秸秆用量为5cm，距离地下水25cm时，毛管水无法越过隔层而上升，仅表现为隔层下缘不同程度浸润。随秸秆隔层内部孔隙度增大，其对毛管水上升高度的抑制作用增强，但对隔层下部土壤中毛管水上升速度的抑制作用减弱。（4）在浅层地下水埋深条件下，秸秆隔层可显著抑制潜水蒸发，结合地膜覆盖时尤为明显。连续蒸发30d内，秸秆隔层处理的累积蒸发量比对照降低了96.82%，其抑制作用明显优于地膜覆盖处理；而“上膜下秸”处理对潜水蒸发强度的抑制作用最大，其累积蒸发量比地膜覆盖处理降低了94.02%，同时还大幅度减弱了隔层上部土壤水分散失和盐分表聚，起到“保墒控盐”的双重作用。当地下水埋深为1m，秸秆隔层埋深小于或等于60cm时均可抑制潜水蒸发。不同秸秆隔层埋深处理对潜水蒸发的抑制作用差异较小，但处理间的储水抑盐效果差异明显。随秸秆隔层埋深增加，其储水作用增强，而对盐分表聚的抑制作用减弱。2.微区定位试验结果表明，在农田土壤环境下，“上膜下秸”可形成“上抑下隔”的水盐调控机制，为向日葵根系生长创造了“高水低盐”的微生态环境。（1）在向日葵播种前，秸秆隔层处理0~20cm和20~40cm土层平均含水率比对照处理分别提高了4.01%和3.10%，而平均含盐量分别降低了21.23%和29.60%。在向日葵生育期内，只埋设秸秆隔层处理对根层土壤的储水抑盐效果仅能维持至播种后30d左右，而“上膜下秸”处理能延续至播种后60d左右，在丰水年甚至更长。同时，“上膜下秸”处理能使根层土壤在整个生育阶段保持较低的盐分水平，显著降低了土壤溶液盐浓度，淡化根层作用明显，为向日葵根系生长提供了良好的土壤环境，从而促进了向日葵植株生长发育。（2）在地膜覆盖条件下，随秸秆用量增加，其对根层土壤的储水抑盐效果增强，且作用年限也随之延长。随秸秆隔层埋深增加，其对根层土壤的保水效果增强，而埋深为40cm时的控抑盐效果最为显著。综合保水、抑盐效果，建议农业生产中秸秆用量为12t/hm2，埋深为40cm。3.大田试验结果表明，“上膜下秸”明显可提升向日葵出苗和保苗能力，促进向日葵生长发育和增加产量。与传统耕翻处理相比，“上膜下秸”处理使向日葵苗期干物质日积累速率提高了35.30%；生育期提前了4~12d；净光合速率提高了4.87%~11.90%；成熟期株高、茎粗、叶面积和地上部干物质量分别提高了36.62%、16.44%、49.05%和42.60%；向日葵增产24.57%，达显著水平。