全 文 ：中国生态农业学报 2015年 4月 第 23卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Apr. 2015, 23(4): 416−424


* 国家自然科学基金项目(51269015, 51369018)和国家“十二五”科技支撑计划重点项目(2011BAD29B03)资助
** 通讯作者: 史海滨, 主要从事节水灌溉原理及应用方面的研究。E-mail: shi_haibin@sohu.com
梁建财, 主要从事节水灌溉新技术方面的研究。E-mail: ljc_2143@163.com
收稿日期: 2014−10−30 接受日期: 2015−01−27
http://www.ecoagri.ac.cn
DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.141261
不同覆盖方式对中度盐渍土壤的改良增产效应研究*
梁建财 史海滨** 李瑞平 杨树青 辛静静 王志超
(内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院 呼和浩特 010018)
摘 要 地膜与秸秆覆盖是干旱半干旱地区防治土壤次生盐渍化, 提高土壤水分利用效率的重要措施。为探
索不同地面覆盖方式在盐渍土壤的应用效应及机理, 在内蒙古河套灌区中度含盐土壤进行田间试验, 试验共
设 7个处理: 玉米粉碎秸秆覆盖量 9 000 kg·hm−2(F0.9)、玉米粉碎秸秆覆盖量 6 000 kg·hm−2(F0.6)、玉米整秆
覆盖(YZ)、葵花整秆覆盖(KZ)、新地膜覆盖(DM)、地膜二次使用免耕(MG)、未覆盖(CK), 研究不同地面覆盖
方式对中度盐渍化向日葵农田的土壤水盐运动、向日葵产量和种植经济效益等影响, 分析不同覆盖措施的改
良增产效应。结果表明: 在 0~5 cm土层, 处理 F0.9、YZ、DM的含盐量收获后较播前降低, 土壤表层脱盐, 而
MG、F0.6、KZ、CK土壤表层积盐。0~20 cm土层, 土壤含盐量收获后与播前相比, 处理 F0.9、DM土壤耕层
脱盐, 而 F0.6、YZ、MG、KZ、CK在土壤耕层积盐。各覆盖处理主要影响 0~20 cm的土壤含盐量, 随着土壤
深度的增加, 覆盖层因素对土壤含盐量的影响趋于一致。耕层土壤含盐量相比较, F0.9的含盐量最低, 抑盐效
果最好, DM与 F0.6抑盐效果相近, 不同秸秆覆盖处理间, F0.9、F0.6强于 YZ、KZ, 地膜覆盖之间, DM强于
MG。在 0~5 cm土层及 0~20 cm土层, DM的生育期平均土壤含水率高于秸秆覆盖处理, 粉碎秸秆覆盖(F0.9、
F0.6)的生育期平均土壤含水率高于整秆秸秆覆盖(YZ、KZ)。处理 DM、F0.9较 CK显著提高了向日葵生育期
内 0~100 cm土壤储水量均值, F0.9、DM处理显著降低了 0~100 cm土壤储水量变异系数, 在生育期内保持了
较稳定的土壤墒情。各覆盖处理均较 CK显著增产, 各处理产量效应是: DM>F0.9>YZ>F0.6>MG>KZ> CK。覆
盖措施通过改善农田小环境提高了作物水分利用效率, DM、F0.9、YZ处理的作物水分利用效率显著高于其他
处理。处理 DM、MG、YZ、F0.9、F0.6的产投比显著高于 CK, 增收效果明显, DM和 MG的纯收入及产投比
显著高于秸秆覆盖处理。对于中度盐渍化耕地, 新地膜覆盖 DM是最有效的覆盖方式, 秸秆覆盖处理中, F0.9
为最优覆盖方式, 与其他覆盖处理相比较, KZ处理的保墒、抑盐、增产等效果较差, 因此向日葵秸秆不适合用
作地面覆盖材料。结果可为覆盖技术在内蒙古河套灌区农业生产中的应用提供理论与技术支持。
关键词 河套灌区 盐渍土 向日葵 地表覆盖方式 土壤储水量 土壤含盐量 水分利用效率 产量
中图分类号: S152.7; S278 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2015)04-0416-09
Improving effect of mulching methods on moderately saline soil
and sunflower yield
LIANG Jiancai, SHI Haibin, LI Ruiping, YANG Shuqing, XIN Jingjing, WANG Zhichao
(College of Hydraulic and Civil Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China)
Abstract Soil surface mulching with plastic film or crop straws can prevent secondary soil salinization and improve crop water use
efficiency (WUE). An experiment was conducted in a moderately saline field to investigate the effects of different mulching methods
on soil characteristics and sunflower yield. Seven treatments were conducted in the study, including 9 000 kg·hm−2 chopped maize
straw mulching (F0.9), 6 000 kg·hm−2 chopped maize straw mulching (F0.6), whole maize straw mulching (YZ), whole sunflower
straw mulching (KZ), plastic film mulching (DM), second-used plastic film mulching (MG) and no mulching (CK). The study
analyzed the effects of different mulching methods on soil water and salt movement, sunflower yield and economic benefits of
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moderately saline soils. The aim of the study was to improve production effects of surface mulching of saline soils. The results
showed that salt contents in the 0−5 cm soil layer under treatments of F0.9, YZ and DM decreased while those under MG, F0.6, KZ
and CK treatments increased at harvest compared with thoes at sowing. Also salt contents at the 0−20 cm soil layer under F0.9 and
DM treatments decreased while those under F0.6, YZ, MG, KZ and CK treatments increased at harvest compared with those at
sowing. Different mulching treatments had significantly different effects on soil salt content in the 0−20 cm soil layer. The effects of
different mulching methods on soil salt content were inclined to similar with increasing soil depth. In terms of salt content in the
0−20 cm soil layer, F0.9 treatment was the lowest, which suggested that F0.9 treatment had the best salt inhibitory effect. The
inhibitory effects on soil salt of mulching measures of DM and F0.6 were similar. For different straw mulching treatments, the
inhibitory effects on soil salt of F0.9 and F0.6 were better than those of YZ and KZ. For different plastic film mulching treatments,
the inhibitory effect on soil salt of DM was better than that of MG. In the 0−5 cm and 0−20 cm soil layers, average soil water content
under DM treatment was higher than those under straw mulching treatments throughout the entire growth period of sunflower.
Average soil water content under chopped straw mulching treatments (F0.9 and F0.6) were higher than that under whole straw
mulching treatments (YZ and KZ) throughout the growth period. Compared with CK, DM and F0.9 improved 0−100 cm soil water
storage significantly. Treatments F0.9 and DM decreased soil water variation coefficients in the 0−100 cm soil layer and thereby
maintained stable soil water content throughout the growth season. The order of sunflower yield for different treatments was DM >
F0.9 > YZ > F0.6 > MG > KZ > CK. The different mulching methods enhanced crop WUE by improving farmland environment.
WUE under DM, F0.9, YZ treatments was higher than those under the other treatments. Output-input ratios of DM, MG, YZ, F0.9
and F0.6 treatments were significantly higher than that of CK. The net income and output-input ratios of DM and MG treatments
were significantly higher than those of straw mulching treatments. For moderately saline soils, plastic film mulching was the most
effective method. Among the straw mulching treatments, F0.9 treatment was the best mulching method. Compared with the other
mulching methods, water retention, salt inhibition, and yield effects of KZ treatment were bad. Thus sunflower straw (KZ) was not a
suitable mulching material in the study area. The results of the study were suitable for application in guiding the use of mulching
methods in Hetao Irrigation District.
Keywords Hetao Irrigation Region; Saline soil; Sunflower; Soil surface mulching method; Soil water storage; Soil salt con-
tent; Water use efficiency; Yield
(Received Oct. 30, 2014; accepted Jan. 27, 2015)
内蒙古河套灌区是我国土壤盐渍化发育的典型
地区, 地处干旱、半干旱、半荒漠草原地带, 地下水
位较高 , 土壤盐渍化严重 [1], 土地盐渍化是制约该
地区农业可持续发展的重要因素。地膜覆盖和秸秆
覆盖是 2 种常用农田土壤覆盖方式, 覆盖后使田间
乱流交换系数增大, 显热通量增加, 潜热通量与土
壤热通量减小 , 使得棵间土壤水分蒸发显著降低 ,
从而积累更多的土壤水分 , 供作物后期吸收利用 ,
即从无效消耗过程向有效消耗过程转化 [2]。Sauer
等 [3]认为覆盖层水热效应的根本原因在于, 覆盖层
的存在可以增加或减少太阳辐射的反射率, 增加热
量和水汽传输的阻抗。地面覆盖能保持地温, 促进
作物生长和发育, 提高作物产量等作用[4−7]。Léonard
等[8]、刘战东等[9]研究得出通过地面覆盖可有效改善
土壤水分环境, 促进作物生长。李新举等[10]、孙博
等[11]认为秸秆覆盖可以减少土壤蒸发, 明显抑制盐
分表聚。Kladivko[12]、Nassar 等[13]、毕远杰等[14]、
邓力群等[15]研究了地面覆盖(秸秆覆盖和地膜覆盖)
下作物耕层水、盐运动的分布情况, 指出与无覆盖
措施相比较, 秸秆覆盖和地膜覆盖均能有效减少棵
间蒸发, 起到蓄水保墒作用, 影响土壤盐分分布。为
解决残膜污染问题, 史建国等[16]研究了旧膜再利用
对向日葵农艺性状和产量及其相关因子的影响, 指
出旧膜再利用可以增加土壤温度, 加快向日葵生育
进程, 并提高向日葵的产量。
关于地面覆盖措施的国内外研究主要集中在覆盖
后的农田环境和作物增产效应上, 试验作物多为小
麦、玉米等, 而向日葵的相关研究较少。河套灌区种
植向日葵的最优覆盖方式并未明确, 不同覆盖方式对
河套灌区盐渍化土壤水盐动态影响的研究报道较少。
综上, 本文拟在前人研究工作的基础上, 以无
覆盖为对照, 系统地对秸秆覆盖(整秆覆盖、粉碎覆
盖)和地膜覆盖(新地膜覆盖、地膜二次利用)下盐碱
耕地水、盐动态变化、向日葵产量和种植经济效益
等进行研究, 分析不同覆盖措施的应用效应及机理,
以期为覆盖技术在河套灌区的利用提供理论依据和
技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验在内蒙古河套灌区沙壕渠试验站节水灌溉
研究基地进行。该试验基地位于内蒙古河套灌区中
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上游, 40°52′N, 107°10′E。研究区地处荒漠草原地带,
属温带干旱气候, 年平均气温 6.9 , ℃ 冬季严寒少雪,
夏季高温干旱 , 年平均日照时数 3 189 h, 平均降
水量 142.1 mm, 且集中在 7—8 月, 年平均蒸发量
2 306.5 mm, 蒸降比在 10以上, 全年冻融历时 180 d
左右。属于无灌溉便无农业的地区[1], 土壤盐渍化是
制约本地区农业发展的主要因素。
1.2 试验设计
试验设 7个处理, 3次重复, 共计 21个小区, 随
机排列, 各处理内容见表 1。小区面积为 24 m2(6 m×
4 m), 各小区间设置 1 m宽隔离带, 试验区四周各设
置 4 m 宽保护行。试验小区土壤质地为砂质黏壤土,
属硫酸盐−氯化物型盐土, 灌底墒水前测定供试土壤
(0~20 cm)含盐量为 4.95 g·kg−1, 属于中度盐渍化土壤
(含盐量 4~6 g·kg−1)[17], 试验区基本性质: 有机质含量
5.23 g·kg−1, 碱解氮 21.64 mg·kg−1, 全氮 0.17 g·kg−1,
速效钾 68.34 mg·kg−1, 全钾 22.1 g·kg−1, 速效磷
8.45 mg·kg−1, 全磷 0.72 g·kg−1。以向日葵‘3638c’为
试验作物, 2013年 5月 10日灌底墒水(保墒及洗盐),
灌水定额 135 mm, 灌底墒水前覆新地膜, 2013年 6
月 1日播种, 6月 20日进行秸秆覆盖, 9月 15日收获。
田间管理同当地水平, 施肥为底肥磷酸二胺(N 18%,
P2O5 46%)375 kg·hm−2。现蕾期追肥尿素 (N46%)
375 kg·hm−2, 并在现蕾期灌水 90 mm。生育期内累
计降雨 87.6 mm, 地下水埋深 0.32~1.58 m。
表 1 试验处理
Table 1 Details of each treatment in the field experiment
处理
Treatment
处理内容
Treatment detail
F0.9 粉碎玉米秸秆, 覆盖量 9 000 kg·hm
−2
Straw mulching of chopped maize 9 000 kg·hm−2
F0.6 粉碎玉米秸秆, 覆盖量 6 000 kg·hm
−2
Straw mulching of chopped maize 6 000 kg·hm−2
YZ 玉米秸秆, 整秆覆盖 Whole maize straw mulching
KZ 向日葵秸秆, 整秆覆盖
Whole sunflower straw mulching
DM 新地膜覆盖 Plastic film mulching
MG 地膜二次利用 Second used plastic film mulching
CK 未覆盖 No mulching

1.3 测试指标
在向日葵播种前、苗期、现蕾期、开花期、成熟
期、灌水前后及收获后用土钻采集各小区 1 m 土体
(0~5 cm、5~10 cm、10~15 cm、15~20 cm、20~40 cm、
40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm)的土壤样品, 土样
经自然风干、磨细并过 1 mm 筛后, 按土水比 1︰5
制备土壤浸提液, 采用 DDS-308A 型电导率仪测定
浸提溶液 EC 值, 然后根据经验公式换算为土壤水
溶性全盐质量分数。
1.687 0.038y l= + (1)
式中: y 为土壤盐分质量分数, g·kg−1; l 为 25 ℃时
1︰5 土壤水浸出液的电导率, mS·cm−1。
每隔 10 d测定 1次不同土层的质量含水率, 降
雨及灌水后加测, 取样层次同上; 成熟后测定向日
葵平均百粒重、单盘粒数, 收集各小区的实际籽实
产量以确定单位面积(hm2)向日葵产量。
水分利用效率(WUE)用下式计算:
WUE
c
Y
ET
= (2)
式中: Y为作物的籽粒产量, kg·hm−2; ETc为生育期内
作物的蒸发蒸腾量, mm。
cET P I U R D W= + + − − − Δ (3)
式中: P为有效降雨量, mm; I为灌水量, mm; U为地
下水补给量, mm; R为地表径流量, mm; D为深层渗
漏量, mm; ΔW为 0~100 cm土层土壤含水量的变化
量, mm。生育期内忽略地表径流量, 根据田间实测
的土水势确定水分的流向, 运用达西定律计算地下
水补给量和深层渗漏量。
向日葵计数结实率 Rcs 为单盘粒数中实粒数占
实粒数与秕粒数之和的百分比, 计算式如下:
Rcs=N1/(N1+N2) (4)
式中: N1单盘粒数中实粒数, N2单盘粒数中秕粒数。
1.4 数据分析
试验数据采用 SPSS 17.0 软件进行差异显著性
检验, 采用 Microsoft Excel 2007制图及数据整理。
2 结果与分析
2.1 不同覆盖方式对土壤盐分动态的影响
2.1.1 土壤盐分动态变化规律
本研究按不同土层深度定期取样对土壤含盐
量进行动态观测。不同处理下 , 向日葵生育期内
0~5 cm、0~20 cm土层土壤含盐量的动态变化如图
1a、b所示。
定义收获后土壤含盐量和播前土壤含盐量的差
值与土壤播前含盐量的比值为土壤积盐率。在土壤
表层 0~5 cm, 处理 F0.9、YZ、DM的土壤表层含盐
量表现为收获后较播前减少 21.79%、5.59%、1.54%,
土壤表层呈脱盐状态, 而 MG、F0.6、KZ、CK增加
14.04%、36.57%、238.01%、285.14%, 在土壤表层
呈现积盐状态。表明各处理在土壤表层控盐效果由
高到低的顺序为: F0.9>YZ>DM>MG>F0.6>KZ>CK。
这是由于秸秆覆盖抑制了地表棵间蒸发, 使土层储
水量高于 CK, 减缓了盐分的表聚。不同秸秆覆盖处
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图 1 不同覆盖处理在向日葵生育期内 0~5 cm(a)和 0~20 cm(b)土层土壤含盐量变化
Fig. 1 Dynamics of soil salt contents in the 0−5 cm (a) and 0−20 cm (b) soil layers during sunflower growth period under different
mulching treatments
理间, 对土壤表层的抑盐效果相比较, 表现为 F0.9、
YZ强于 F0.6、KZ。地膜覆盖之间相比较表现为 DM
强于 MG。
向日葵种子对盐分具有一定的耐盐性, 向日葵
幼苗随土壤盐碱程度的增加其生长发育呈下降趋
势[18]。在秸秆覆盖前, DM、MG处理由于播前已经
有地膜覆盖层, 其表层含盐量小于 2.00 g·kg−1 有利
于种子萌发和向日葵苗期的生长。
生育期内 0~20 cm土壤盐分是影响向日葵产量
的首要因素, 覆盖秸秆通过影响 0~20 cm 土壤盐分
进而影响向日葵的生长环境与产量形成[19−20]。
计算不同时期土壤耕层 0~20 cm深度内的含盐
量均值, 处理 F0.9、DM的土壤耕层含盐量收获后较
播前减少 10.02%、3.78%, 土壤耕层呈脱盐状态, 而
F0.6、YZ、MG、KZ、CK 增加 16.54%、27.14%、
36.12%、56.93%、68.81%, 在土壤耕层呈现积盐状
态。不同秸秆覆盖处理间, 对土壤耕层的抑盐效果
相比较, F0.9、F0.6强于 YZ、KZ, 薄膜覆盖之间为
DM强于 MG。
处理 F0.9、DM、F0.6、MG、YZ、KZ、CK 在
生育期内土壤耕层 0~20 cm 深度内的平均含盐量依
次为: 2.62 g·kg−1、2.80 g·kg−1、2.80 g·kg−1、2.85 g·kg−1、
3.22 g·kg−1、3.97 g·kg−1、4.26 g·kg−1。各覆盖处理均
较 CK低, 为向日葵的生长提供了一个相对淡化的土
壤环境, 有利于向日葵植株的生长及发育。
2.1.2 土壤盐分剖面变化
在田间试验中, 秸秆覆盖前(7月 3日)、覆盖后
现蕾期(7月 24日)和开花期(8月 17日), 各处理剖面
土壤盐分分布如图 2 所示: 0~20 cm 土层含盐量为
1.23~10.12 g·kg−1, 呈现强烈表聚, 各处理土壤含盐
量随深度依次向下递减。土层深度 20 cm 以下, 土
壤盐分变化不大, 基本为 0.52~2.36 g·kg−1, 各处理
20~100 cm土壤平均含盐量为 0.81~1.52 g·kg−1。在
秸秆覆盖前, DM、MG 处理由于播前已经有地膜覆
盖层, 所以表层含盐量较低, 覆盖 1 个月后, DM 处
理 20~40 cm处土壤含盐量约为 1.71 g·kg−1, 高于其
他处理, 而在 40~80 cm, DM 含盐量为 0.86 g·kg−1,
小于其他处理。各覆盖处理主要影响 0~20 cm的土
壤含盐量, 随着土壤深度的增加, 外界因素对土壤
含盐量的影响趋于一致。
2.2 不同覆盖方式对土壤水分的影响
2.2.1 土壤含水率
向日葵生育期内土壤表层 0~5 cm 含水率如图
3a 所示, 浇底墒水后, 播前土壤含水率较高, 地膜
覆盖处理 DM、MG, 由于塑料薄膜的抑蒸作用, 土
壤含水率高于其他处理。向日葵出苗后, 进行秸秆
覆盖, 秸秆层抑制蒸发作用开始显现。在整个生育
期内除降雨及灌水时, 土壤含水率短暂升高外, 土
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图 2 覆盖前期(a)、向日葵现蕾期(b)和开花期(c)不同覆盖处理下 0~100 cm土层剖面盐分分布
Fig. 2 Profile distribution of soil salt before mulching (a), and at sunflower growth stages of squaring (b) and flowering (c) under
different mulching treatments

图 3 不同覆盖处理在向日葵生育期内土壤表层 0~5 cm(a)和 0~20 cm(b)土壤含水率变化
Fig. 3 Changes of soil moisture contents in the 0−5 cm (a) and 0−20 cm (b) layers during sunflower growth period under different
mulching treatments
壤含水率整体呈下降趋势。生育期内, DM、MG 处
理的平均土壤表层含水率为 23.77%、21.35%, 较 CK
高 20.97%、8.65%; 秸秆覆盖处理的平均土壤表层含
水率为 22.01%~20.55%, 较 CK 高 12.03%~4.58%;
其中 F0.9最高, KZ最低; 新地膜覆盖在土壤表层的
保墒作用强于秸秆覆盖处理。
0~20 cm土层土壤含水率如图 3b所示, 各覆盖
处理间土壤含水率差异较 0~5 cm土层减小。在整个
生育期内, 各处理 0~20 cm 土层土壤含水率平均值相
比较, 地膜覆盖处理 DM、MG的含水率为 23.69%、
22.03%, DM处理较 CK高 11.47%。秸秆覆盖处理的
土壤含水率为 23.05%~22.15%, F0.9最高, 较 CK提
高 8.47%。覆盖处理通过覆盖层的抑蒸保墒作用, 可
以保证土壤耕层 0~20 cm较未覆盖处理有较高的土
壤含水率, 以保证向日葵生长期需水。在 0~5 cm土
层及 0~20 cm土层, 粉碎秸秆覆盖处理(F0.9、F0.6)
的生育期平均土壤含水率均高于整秆秸秆覆盖处理
(YZ、KZ)。
2.2.2 土壤储水量
向日葵不同的生育时期中, 需水高峰期在现蕾
第 4期 梁建财等: 不同覆盖方式对中度盐渍土壤的改良增产效应研究 421


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期和开花期[21]。由表 2 可知, 现蕾期及开花期各覆
盖处理的 0~100 cm储水量均显著高于不覆膜处理。
在现蕾期: 处理 DM、F0.9、MG蓄水保墒效果较好,
较 CK分别提高 37.24 mm、25.03 mm、22.39 mm; 不
同秸秆覆盖处理之间, F0.9显著高于 F0.6、YZ、KZ。
薄膜覆盖处理间: DM显著高于 MG。在开花期: F0.9、
DM、YZ的储水量较 CK提高 38.05 mm、37.99 mm、
36.73 mm。
不同秸秆覆盖处理之间 : F0.9、YZ 显著高于
F0.6、KZ。秸秆覆盖对盐渍土有非常明显保持土壤
水分的作用, 且其作用随覆盖量的增加而增强。塑
膜与土壤表面之间形成的饱和水汽层能抑制蒸发 ,
保持土壤中的水分。薄膜覆盖处理间: DM显著高于
MG。处理 MG 在生育期后期的储水量降低较明显,
是因为在生育期后期由于风化等因素, 旧塑料薄膜
破损程度较大。
在向日葵整个生育期内, 覆盖处理 DM、F0.9、
YZ、F0.6、MG、KZ 的 0~100 cm 土壤储水量平均
值较 CK分别提高 39.05 mm、33.15 mm、25.30 mm、
23.18 mm、21.71 mm、20.25 mm, 其中各覆盖处理
均与 CK差异显著, DM与 F0.9差异不显著, DM与
YZ、F0.6、MG、KZ差异显著。
变异系数为标准差与均值的比值, 是衡量系列数
据变异程度的一个统计量。表 2 中各覆盖处理的变异
系数均显著低于 CK。F0.9、DM 处理的变异系数较
CK降低 42.51%、38.80%, 并显著低于其他覆盖处理,
在生育期内保持了较稳定的土壤墒情, CK 处理的土
壤储水量变异系数较高, 土壤蓄水保墒稳定性较低。
生育期结束后各处理储水量与播前土壤储水量
的差值即储水量变化量 ΔW。各处理在向日葵收获后,
储水量都低于播前, 均为负值, 其中, F0.9、DM储水
量变化量最小, 各覆盖处理均与 CK 差异达到显著
水平(P<0.05)。说明覆盖处理表现出了良好的蓄水保
墒效应。
2.3 不同覆盖方式对向日葵产量及水分利用效率
的影响
定义向日葵单盘粒数中实粒数占实粒数与秕粒
数之和的百分比为结实率。由表 3 可知, 覆盖措施
较 CK显著提高了向日葵的产量, DM处理的产量最
高, 比 CK增产 69.0%, 达到 4 055.98 kg·hm−2。向日
葵的产量特征表现为 DM>F0.9>YZ>F0.6>MG>KZ>
CK, 各覆盖处理均较 CK 显著增产。百粒重表现为
处理 DM、MG、YZ、F0.9、KZ显著高于 CK, 处理
F0.6高于 CK, 但差异不显著。
表 2 不同覆盖处理在向日葵生育期内 0~100 cm土壤储水量变化
Table 2 Soil water storage in 0−100 cm depth during sunflower growth period under different mulching treatments
土壤储水量 Soil water storage (mm)
处理
Treat-
ment
播前
Before
sowing
苗期(覆盖前)
Seedling before
mulching
苗期(覆盖后)
Seedling
after mulching
现蕾期
Squaring
stage
开花期
Flowering
stage
成熟期
Mature
stage
生育期平均值
Average of
growth stages
储水量
变化量
Change of soil
water storage
(mm)
变异系数
Variation
coefficient
(%)
F0.9 414.28±31.29a 425.42±38.37a 427.62±37.17ab 385.55±36.00a 381.01±34.49a 350.88±48.16 a 397.46±37.65ab −63.40a 7.59a
F0.6 416.15±38.28a 421.91±30.05a 418.40±39.62ac 367.29±43.22b 364.01±36.23b 337.20±40.89b 387.49±47.21a −78.95b 9.27b
YZ 414.03±35.50a 422.19±40.07a 430.80±43.20b 376.37±41.77c 379.69±36.02a 339.03±34.39b 389.61±43.45a −75.00bc 9.60b
KZ 416.19±36.66a 428.24±48.32a 415.73±36.52c 370.25±41.70bc 356.55±42.51bc 320.38±31.96c 384.56±43.80a −95.81d 11.03c
DM 420.82±29.32a 430.63±34.98a 437.39±44.10b 397.76±42.11d 380.95±34.12a 352.60±31.51a 403.36±37.12b −68.22ac 8.08a
MG 419.41±31.43a 426.42±26.03a 404.02±32.68d 382.91±43.01a 353.98±43.21c 329.39±41.39d 386.02±42.11a −90.02 d 9.91b
CK 418.56±32.69a 423.89±40.52a 395.35±44.82d 360.52±32.10e 342.96± 43.23d 298.84±43.81e 364.31±46.16c −119.72e 13.21d
不同字母表示同一列在 0.05水平上差异显著, 下同。Different letters indicate significant difference among different treatments at 0.05 level.
The same below.
表 3 不同覆盖处理对向日葵产量及水分利用效率的影响
Table 3 Effect of different mulching treatments on yield and water use efficiency of sunflower
处理
Treatment
百粒重
100-grain weight
(g)
结实率
Ripening rate
(%)
产量
Yield
(kg·hm−2)
相对产量
Relative yield
(%)
作物需水量
Evaporation and
transpiration (mm)
水分利用效率
Water use
efficiency
F0.9 19.20±1.82a 0.93±0.28ac 3 686.26±31.57a 1.54 248.95±8.25a 14.81ac
F0.6 17.13±1.71bd 0.92±0.33ac 3 441.12±24.03b 1.43 259.21±12.09b 13.28b
YZ 18.40±1.12c 0.89±0.11a 3 527.06±32.74c 1.47 246.47±15.47a 14.31a
KZ 18.07±1.34ce 0.94±0.19ac 2 628.52±45.65d 1.10 270.80±5.58c 9.71d
DM 17.67±0.99be 0.91±0.27ac 4 055.98±50.88e 1.69 265.50±5.19bc 15.28c
MG 17.40±1.12b 0.82±0.20b 3 399.75±48.32f 1.42 267.35±6.49c 12.72b
CK 16.63±1.64d 0.95±0.13c 2 398.30±34.15g 1.00 279.30±11.75d 8.58e
422 中国生态农业学报 2015 第 23卷


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水分利用效率为反映作物物质生产与水分消耗
关系的指标。本研究中不同处理的水分利用效率存
在较大差异, 覆盖各处理水分利用效率都高于不覆
盖处理, 处理 DM、F0.9、YZ、F0.6、MG、KZ的水
分利用效率分别较 CK 提高 78.05%、72.58%、
66.79%、54.72%、48.21%、13.13%。DM、F0.9、
YZ处理的作物水分利用效率显著高于其他处理。作
物水分利用效率是由多个参数因子共同决定的量 ,
而每个参数因子对水分利用效率的影响方式和影响
程度各不相同。覆盖措施通过改善农田小环境提高
了水分利用效率[22]。
2.4 不同覆盖方式对经济效益的影响
对于盐渍化耕地, 不同覆盖措施的经济效益是
衡量技术措施实用性能的主要指标。经济效益分析
结果(表 4)表明, 各项覆盖处理均较 CK 提高了纯收
入和产投比。DM、MG、F0.9、YZ、F0.6、KZ 较
CK增加收入 11 473.41元·hm−2、8 436.03元·hm−2、
8 288.51元·hm−2、7 828.60元·hm−2、6 800.44元·hm−2、
999.67元·hm−2。处理 DM、MG、YZ、F0.9、F0.6、
KZ 的产投比最高 , 比 CK 提高 56.59%、50.15%、
39.55%、38.96%、32.86%、4.00%。处理 DM、MG、
YZ、F0.9、F0.6 的产投比显著高于 CK, KZ 与 CK
间差异不显著。
就投入与产出而言, 由于产量较高, 新地膜覆
盖和地膜二次利用处理的纯收入及产投比显著高于
秸秆覆盖。秸秆覆盖各处理间, 玉米粉碎秸秆覆盖
量 9 000 kg·hm−2和玉米整秆覆盖的纯收入显著高于
玉米粉碎秸秆覆盖量 6 000 kg·hm−2和向日葵整秆覆
盖 , 玉米粉碎秸秆覆盖量 9 000 kg·hm−2、覆盖量
6 000 kg·hm−2和玉米整秆覆盖的产投比无显著差异。
表 4 不同覆盖处理的向日葵种植经济效益分析
Table 4 Analysis of economic benefits of sunflower cultivation under different mulching treatments
处理
Treatment
农资投入
Investment of the
procreative materials
(Yuan·hm−2)
机械及人工投入
Mechanical and
artificial investment
(Yuan·hm−2)
支出成本
Investment
(Yuan·hm−2)
产量收入
Income of yield
(Yuan·hm−2)
纯收入
Net income
(Yuan·hm−2)
产投比
Ratio of output
to input
F0.9 11 700.00 4 175.00 15 875.00 28 015.58 12 140.58a 1.76a
F0.6 11 700.00 3 800.00 15 500.00 26 152.51 10 652.51b 1.69a
YZ 11 700.00 3 425.00 15 125.00 26 805.67 11 680.67c 1.77a
KZ 11 700.00 3 425.00 15 125.00 19 976.74 4 851.74d 1.32b
DM 12 150.00 3 350.00 15 500.00 30 825.48 15 325.48e 1.99c
MG 11 700.00 1 850.00 13 550.00 25 838.10 12 288.10f 1.91c
CK 11 700.00 2 675.00 14 375.00 18 227.07 3 852.07g 1.27b
农资投入包括土地、种子、除草剂、化肥、地膜、水费等费用, 机械及人工投入包括犁地、喷药、播种、施肥、灌溉、收获、覆秸秆/覆
膜等费用, 2013年食用向日葵单价 7.6 元·kg−1。Investment of the procreative materials includes costs of land, seed, herbicides, fertilizer, plastic film,
irrigation water. Mechanical and artificial investment includes costs of tillage, spring herbicides, seeding, fertilization, irrigation, harvest, mulching.
The price of sunflower in 2013 was 7.6 Yuan·kg−1.

3 讨论与结论
本研究从水、盐、产量和经济效益 4 个方面探
讨了秸秆覆盖(整秆覆盖、粉碎覆盖)和地膜覆盖(新
地膜覆盖、地膜二次利用)对河套灌区盐渍土壤种植
向日葵的影响效应, 得出如下结论:
覆盖措施具有能减少地表蒸发、蓄水保墒等效
应。秸秆覆盖、新地膜覆盖、地膜二次利用处理均
能够较无覆盖处理有效地减少无效蒸发, 玉米粉碎
秸秆覆盖量 9 000 kg·hm−2、新地膜覆盖处理较未覆
盖显著提高了向日葵生育期内 0~100 cm 土壤储水
量平均值。玉米粉碎秸秆覆盖量 9 000 kg·hm−2、新
地膜覆盖处理的储水量变异系数较未覆盖降低
42.51%、38.80%, 并显著低于其他覆盖处理, 在生育
期内保持了较稳定的土壤墒情。未覆盖的土壤储水
量变异系数较高, 土壤蓄水保墒稳定性较低。
生育期内 0~20 cm 土壤盐分是影响向日葵产
量的首要因素 , 覆盖层抑制了耕层积盐 , 改善了
向日葵根系生长环境 , 增强了向日葵对盐分胁迫
的生态适应性。在覆盖处理之间 , 玉米粉碎秸秆覆
盖量 9 000 kg·hm−2、新地膜覆盖处理的土壤耕层含
盐量收获后较播前减少 10.02%、3.78%, 土壤耕层呈
脱盐状态, 而其余处理较播前积盐。新地膜覆盖与
玉米粉碎秸秆覆盖量 6 000 kg·hm−2的生育期内耕层
0~20 cm平均含盐量值相同, 抑盐效果相近, 覆盖量
9 000 kg·hm−2的含盐量最低, 抑盐效果最好。
向日葵整秆覆盖 0~20 cm 土层平均含盐量为
3.97 g·kg−1, 抑盐效果较弱, 是由于向日葵秸秆只有
茎秆部分 , 无叶片 , 且材质较硬 , 覆盖后与地表面
结合的不严实, 实际覆盖度偏低, 使覆盖层对土壤
上界面水热效应的影响减弱, 因此向日葵秸秆并不
第 4期 梁建财等: 不同覆盖方式对中度盐渍土壤的改良增产效应研究 423


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适合用作地面覆盖材料。
关于覆盖下盐碱耕地种植向日葵的产量效应 ,
地膜覆盖与秸秆覆盖相比较, 邓力群等[15]在渭北旱
塬研究得出玉米秸秆覆盖厚度为 5 cm的处理, 油葵
产量均高于覆膜及不覆盖处理。而本研究得出地膜
覆盖的产量高于秸秆覆盖处理, 这是由于地膜覆盖
增加了向日葵花盘籽粒数及单位面积株数。地膜二
次利用处理较未覆盖显著提高了向日葵产量。史建
国等[16]在巴彦淖尔市临河区的研究得出旧膜覆盖较
新膜覆盖向日葵产量降低了 3.3%, 在本研究中, 地
膜二次利用较新地膜覆盖产量降低 16.18%, 降低幅
度较大, 是由于旧膜经过前茬作物和冻融休闲期后,
有一定的破损, 增温、保水和抑盐等效果减弱所致。
本研究未考虑在休闲期的覆盖效应问题 , 而
休闲期存在秋季返盐、秋浇淋盐、冻融期内水热
盐运移、春季返盐等一系列问题 , 针对休闲期地面
覆盖下盐渍土壤水热盐效应问题 , 应当进一步开
展研究。
综合以上分析, 将减少盐渍化和增加纯收入结
合起来, 对于中度盐渍耕地, 地膜覆盖仍然是最有
效的覆盖方式。但考虑到减少残膜对农业环境的污
染因素, 将玉米粉碎秸秆覆盖量 9 000 kg·hm−2或玉
米整秆覆盖或地膜的二次利用应用于生产实践, 再
结合科学的耕作措施和农艺技术, 将秸秆覆盖技术
和免耕技术逐步完善, 可减少残膜对农业环境的污
染 , 节约降低农业资源的消耗 , 达到增产增收 , 可
实现盐碱地的高效利用。
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