干旱区滴灌棉田灌水量与灌溉周期关系

摘要

由于其节水增产的优势,近年来,膜下滴灌在我国西北干旱区绿洲农田得到了迅速推广。由于轮灌仍是目前农田用水分配的主要方式,并且还需要考虑滴灌产生的土壤盐分积累问题,因此,对滴灌灌水量（Q）、灌水周期（T）以及相应的深层下渗（L）关系研究,不仅是农田用水分配的要求,也是盐分控制的需要。本文利用田间试验数据校验HYDRUS-2D模型,进行数值模拟试验,并结合马尔可夫链模型分析,分析不确定蒸散下的Q-T-L关系,结果显示:①总体上,随着灌水量的增加,可支持的灌溉周期增加,同时深层下渗增加,Q-T-L关系曲线表现为非线性关系;②其中存在3个关键Q-T阈值点:深层下渗出现点（Q为35mm,T为5d）、灌溉周期增加减缓点（Q为65mm,T为10d）、最大灌溉周期点（T为11d,Q为120mm）。因此,①在以水分利用为优先的模式下,最大灌水量不应超出35mm,最大灌溉周期为5d;②在灌溉间隔时间优先的模式下,有最大灌水周期11d,所需灌水量为120mm,适宜的灌水周期为10d,所需灌水量为65mm;③在有盐分淋洗需求模式下,适宜的灌水周期为10d,所需灌水量为65mm,产生下渗量约占灌水量17%,可用于根区盐分淋洗;④潜水位对灌溉产生作用的阈值深度是-300cm,高于时潜水可以补给根区土壤水分,从而增加灌溉周期。利用本文数值模拟与方法,可以为不同气候与土壤情形区域农田滴灌灌溉设计提供指导。