中國地質大學 (武漢) 環境學院聯合新疆水利水電科學研究院、塔里木河流域巴音郭楞管理局水利科研所的許思宇團隊,于《安全與環境工程》2025 年第 01 期發表《膜下滴灌棉田灌溉滲漏與蒸騰特征及水均衡分析》論文,為干旱 - 半干旱地區農業節水灌溉提供重要理論支撐。
在干旱 - 半干旱地區,水資源的高效利用對農業生產至關重要。為深入探究膜下滴灌棉田水分轉化規律,許思宇團隊在巴音郭楞蒙古自治州灌溉試驗站開展大田試驗。團隊采用人工溴示蹤法精準監測計算田間灌溉水滲漏量,借助莖流計實時監測棉花蒸騰量,并全面分析土壤水均衡計算結果。
研究發現,膜下滴灌棉田寬行與膜間的水分入滲存在差異,寬行平均入滲補給強度大于膜間,寬行和膜間的滲漏量占比分別為 23.5% 和 17.4%。棉花在不同生長階段的蒸騰速率變化顯著,蕾期、花期、花鈴前期、花鈴后期和吐絮期日內平均蒸騰速率依次為 7.43、7.45、21.92、28.51 和 34.52 mm/h ,整體隨植株生長呈上升趨勢。其中,花期蒸騰速率變異系數最大,花鈴前期增長最快,吐絮期偏離均值幅度最小。此外,同一生育期內棉花日蒸騰速率受氣溫、晝夜變化影響明顯。
研究還表明,現行灌溉制度下,灌溉水向下滲漏現象突出,覆膜區域滲漏情況比膜間更嚴重,均衡期內土壤儲水量減少,意味著灌溉水難以有效補給土壤含水量。基于此,團隊建議根據棉花不同生育期需水量靈活調整灌水定額,適當減少單次灌水量,同時增加灌水頻次,從而實現灌溉水資源的高效利用,助力棉花增產穩產。
該研究受科技部國家重點研發計劃項目 (2022YFC3703702) 和國家自然科學基金面上項目(42372290)資助。其成果對推動干旱 - 半干旱地區制定科學合理的節水灌溉制度、促進農業可持續發展具有重要的現實意義。目前已引起環境催化領域廣泛關注,論文下載量超167次。
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