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明确土壤水盐运移规律及其对棉花生长发育的影响,对保障国家粮棉生产具有重要的理论与现实意义。本文以冀东滨海平原大田棉花为研究对象,采用常规覆膜平播(Conventional flat planting with film mulching,CF)和起垄覆膜沟播(Ridge-furrow planting with film mulching,RF)两种典型植棉方式,通过测定土壤理化性质、土壤水盐、棉花生长发育、产量和品质等指标。重点分析了冀东滨海平原土壤水盐运移规律和棉花生长特征,阐明了土壤水盐运移与棉花生长的响应机理;构建了适用于CF和RF植棉下的棉田根区土壤水盐运移模型;结合典型水文年降雨及作物耗水规律,模拟并总结了滨海地区土壤水盐运移基本规律。主要研究结果和结论如下:(1)阐明了冀东滨海棉田土壤水盐分布基本特征。棉花生育期内,根区(060 cm)土壤水盐运移过程除了受降雨和蒸散强度影响外,还受土壤EC、植棉方式等因素的影响。年际间,CF植棉条件下膜内与膜外根区土壤水盐运移特征在棉花不同生育期内存在较大差异:2014年棉花花铃期,膜内根区SWC值比膜外低5.91%,EC值比膜外低19.56%;2015年棉花现蕾期,膜内SWC值比膜外高2.48%,EC值比膜外高1.68%。由于地表地形结构影响,RF植棉方式膜内SWC高于膜外,膜内EC低于膜内:2014年和2015年棉花生育内,RF植棉条件下膜内(沟底)SWC值比膜外(垄上)分别高22.33%和9.87%;EC值比膜外(垄上)分别低24.66%和54.25%。干旱时期,4个处理根区(060 cm)的SWC在土壤剖面中的分布均是由地表向深层逐渐增加,土壤EC剖面分布则是地表最高;湿润时期,4个处理根区(060 cm)的SWC在土壤剖面分布相对均一,土壤EC剖面分布则表现为土壤表层最低,土壤深层最高;4个处理的60100 cm土层的SWC和EC在膜内与膜外均无明显差异。(2)揭示了棉花生长及土壤水盐运移对土壤EC和植棉方式的响应机理。土壤EC对棉花生长的影响程度显著(p<0.05)高于植棉方式:与轻度盐碱地相比,重度盐碱地棉花成苗率、地上部干物质量、根系发育、株高、叶片数、蕾铃总数、籽棉产量等指标均显著(p<0.05)降低;重度盐碱环境下,RF植棉比CF更利于促进棉花生长发育。轻度盐碱环境下,CF和RF两种植棉方式对棉花生长的影响无明显差异。土壤EC和植棉方式对棉花纤维品质影响不显著(p≥0.05)。因此,重度盐碱地宜采用RF植棉调控土壤水盐分布,促进棉花生长,提高土地生产力。(3)构建了适于CF和RF植棉方式的根区土壤水盐运移二维模型,并确定了相应的边界条件和模型参数。通过参数敏感性分析,确定了对该区域水盐运移模拟结果有显著影响的模型参数。20132015年3个生长季的模拟结果与实测结果基本吻合,RMSE分别为6.96%7.09%(SWC)和12.98%19.50%(ECsw)。(4)明确了不同水文年型的土壤水盐均衡状况。利用构建的数值模型模拟了冀东滨海平原棉田典型水文年下土壤水盐运移过程,统计并分析了降雨与模拟土壤脱盐效率间的关系。模拟结果表明,丰水年和平水年该区域土壤盐分总体处于淋洗脱盐状态,枯水年土壤总体处于积盐状态,且RF脱盐效果均优于CF。