[科普中国]-为什么盐碱地条件下，滴灌棉田遇到较大降雨会出现死苗的情况

今年4月底5月初，北疆地区的降雨明显较往年多，从水资源和生态角度讲这个是好事情；但是这个对农业生产来讲，尤其是干播湿出的新疆滴灌农田来讲的影响更大；对于中度盐碱地的作物可能是致命性的危害。前天就有一个农民朋友给我打电话，咨询“梁老师，为什么我的棉花降雨后出现大面积死苗的情况？”。对于这个问题，我第一反应是低温烂种和湿度太大造成的死苗，但是具体了解完情况后，发现死苗的原因，不仅仅是湿度过大，而是盐碱化农田，过度降水引起的死苗。那么 为什么盐碱地条件下，滴灌棉田遇到较大降雨会出现死苗的情况？为了回答这个问题，我们先考虑以下几个基本知识点：

第一、什么是盐碱地？

土壤中含有过多的盐碱成分，对农作物有危害的土地。在土壤学中，把这类土壤称为盐渍土、盐碱土、盐土、碱土、盐碱化土壤或者盐碱地。概念：在各种自然环境因素和人类活动因素综合作用下，盐类直接参与土壤形成过程，并且以盐（碱）化过程为主导作用而形成的，具有盐化层或碱化层，土壤中含有大量可溶盐类，从而抑制作物正常生长的土壤，称为盐碱土。广义上的盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。盐土和碱土是指土壤含有可溶性盐类，而且盐分浓度较高，对植物生长直接造成抑制作用或危害的土壤，群众则称为盐碱地。

第二、盐碱地如何危害作物生长的？

盐碱土的主要危害是因含有过多的可溶性盐分而影响作物成活和生长发育，其次是因含过量的盐分而派生出来的许多不良土壤性状而使土壤肥力得不到发挥，当土壤含盐量超过千分之一时，便对作物的生长开始有抑制作用。可溶性盐中越易溶于水的离子，其穿透作物细胞的能力越强，对作物的危害也就越重。

盐胁迫下，植物体内的主要生理过程都会受到影响，如光合作用、蛋白质合成以及能量和油脂代谢等。总体来说，盐胁迫对植物造成的危害主要是离子毒害、渗透协迫两方面。（1）毒害作用，当植物吸收进较多的钠离子或氯离子时，就会改变细胞膜的结构和功能。（2）提高了土壤的渗透压，给植物根的吸收作用造成了阻力，使植物吸水发生困难。

第三、膜下滴灌条件下的土壤水盐运移情况？

滴灌灌溉水以滴水状或细流状的方式落于土壤表面，在表面形成一个小的饱和区，随着滴水量的增加饱和区逐渐扩大，同时由于重力和毛管力的作用，饱和区的水向各方向扩散，形成一个土壤湿润体并逐渐扩大。滴灌结束后，在一定时间内土壤湿润体继续扩大，达到稳定状态。

整体上讲，滴灌水分由灌水器直接滴入作物根部附近的土壤，在作物根区形成一个椭球形或者球形湿润体。虽然灌水次数多，但湿润的作物根区土壤，湿润深度较浅，而作物行间土壤保持干燥，形成了一个明显干湿界面特征，因此滴灌条件下作物根区表层（0～30cm）土壤含水量较高，与沟灌相比，大量有效水集中在根部。

盐随水来，水去盐存。

盐碱地在滴灌条件下，土壤中盐分的运移一般包括以下两个重要过程：一是在滴头灌水时，土壤盐分随入渗水流向四周迁移的过程。由于滴头向土壤供水是一个点源空间三维的入渗问题，因此土壤盐分也将在水分的携带下，沿点源的径向不断向四周迁移。另一是滴头停止灌水后，地表不再有积水下渗，此时土壤水分主要是在土壤势梯度以及在植物蒸腾和土面蒸发作用下进行再分布，则盐分也将随着水分的再分布而迁移。一般情况下，在外界大气蒸发能力的影响下，土壤盐分多呈现为向表土的积盐过程。

但由于覆膜种植阻断了土壤水分与大气之间的直接联系，改变了蒸发体（土壤）上边界的条件，从而起到了抑制土面蒸发的作用。这一作用，不仅增加了作物对土壤水利用的有效性，起到了节水目的，而且也大大抑制和减缓了表土返盐的过程。

因此，灌入渗过程中土壤含盐量低于土壤初始含盐量的区域称之为脱盐区，而将土壤含盐量高于土壤初始含盐量的区域称之为积盐区。滴灌所形成的脱盐区又可分为两个子区，一是作物可以正常生长的淡化区，可称为达标脱盐区；另一个是超出作物耐盐度（例如，棉花耐盐度为5 g/kg）的淡化区，可称之为未达标脱盐区。这样在一次滴灌灌水后，从土壤盐分重新分布后的盐分状况与作物生长的关系来看，土壤盐分的分布状况可划成三个区，即达标脱盐区、未达标脱盐区及积盐区。

第四、降雨如何对土壤水盐再分配？

降雨以雨滴形式降落到土壤表面，在重力和毛管力的作用下下渗。但是由于地膜覆盖的影响，降雨在地膜表面形成径流，部分在播种穴入渗；大部分雨水通过未覆盖地膜的中间高盐区均渗入进入土壤，在宽行表面形成一个小的饱和区；在一定时间内土壤湿润体继续扩大；盐分随着降雨也想作物播种行运移，造成播种行土壤盐分含量增加。

整体上讲，盐碱地通过滴灌形成的淡盐区，这个是有利于棉花出苗和生长的；但是由于降雨的原因造成了水盐再分配；中间积盐区的盐分向淡盐区移动，根区盐分增加，苗期棉花等作物抗逆性较弱，抗盐碱能力差，这样就会出现死苗的情况。

另外，当过量灌溉时，湿润体的边缘在宽行中间相接，产生地表径流和水肥盐在地表的二次分配，淡盐区现象不明显，也可能造成盐碱再分配。

作者：新疆农垦科学院梁飞