摘 要：在寒冷干旱地區(qū)，凍融土壤水鹽運動的特殊規(guī)律與分配特性是影響北方灌區(qū)土壤鹽漬化發(fā)生、發(fā)展和演變的重要因素。根系是植物吸收傳輸水分養(yǎng)分的主要通道，根系的分布直接影響到作物擁有土壤水分和營養(yǎng)空間的大小，研究根域環(huán)境是計算根系吸水能力、構建根系吸水模型，制定灌溉制度不可缺少的手段和環(huán)節(jié)，也是研究SPAC系統(tǒng)中水分轉化、水量平衡的基礎，對于提高水分利用效率，改進田間水分管理措施，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)等方面具有重要的意義。

關鍵詞：苜蓿；環(huán)境調控；現(xiàn)狀分析；發(fā)展

1 根域水分環(huán)境的研究概況

水分是植物賴以生存和發(fā)展所必需的自然資源，作物根系是土壤水分的直接吸收利用者。苜蓿早先多采用大水漫灌或不進行灌溉。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，對于苜蓿灌溉，隨著我國滴灌技術的大面積推廣應用，我國的學者對于苜蓿滴灌條件下根系水分利用進行了大量的研究。

程冬玲等（2004）根據(jù)苜蓿地下滴灌土壤水分變化，并以常規(guī)溝灌為對照，對苜蓿田間地下滴灌的適宜埋深和灌水量進行了研究。結果表明：地下滴灌比常規(guī)溝灌的苜蓿，鮮草出草率高；滴灌帶埋深35cm比埋深10cm的苜蓿長勢好，鮮草產(chǎn)量高，并初步制定了苜蓿地下滴灌的灌溉制度[1]。

李富先（2009）對新疆地區(qū)苜蓿地下滴灌田間滴灌帶不同埋深、滴灌水量等因子進行控制試驗，發(fā)現(xiàn)苜蓿生長期內需滴灌水量458.3-490.8mm，滴水次數(shù)10-20次，間隔10-20d，次滴水量20-50mm，10cm埋深較35cm深埋需多滴水量50mm[2]。

而且滴灌條件下水鹽運移規(guī)律在棉花及一般農(nóng)作物層面的研究已經(jīng)很成熟，并取得了眾多具有實際參考價值的研究成果。

2 根域養(yǎng)分環(huán)境的研究概況

苜蓿根系對土壤養(yǎng)分的利用能力強，從土壤中吸收的養(yǎng)分遠比一般作物和牧草高，與小麥相比，對氮、磷的吸收量均多1倍，鉀多2倍[3]。

目前，對苜蓿養(yǎng)分的研究大多集中在肥料配施效果和水分灌溉指標等方面，而綜合考慮水、肥等多因子的設施農(nóng)業(yè)條件下的水肥耦合效應研究卻很少，有關紫花苜蓿在滴灌條件下的根域養(yǎng)分環(huán)境研究未見報道。

3 根域氣熱環(huán)境的研究概況

不同灌溉方式必然會導致在作物根區(qū)土壤水分不同，產(chǎn)生土壤溫差，這樣就產(chǎn)生了不同的根系生長環(huán)境，進而影響作物的生長。良好的土壤透氣性和適宜的溫度范圍是作物生長良好的重要土壤環(huán)境參數(shù)。運行良好的滴灌系統(tǒng)，能靈活地向土壤中滴水，調節(jié)土壤中的水分和溫度狀況，使根層的土壤始終保持著低吸力條件，進而使作物在沒有水分脅迫條件下發(fā)揮其最大生長潛力。土壤空氣和水分共同存在于土壤空隙中，水分的增加必然導致空氣的減少，從而影響土壤的通氣狀況。而土壤通氣狀況的好壞取決于土壤孔隙的數(shù)目及其大小。土壤的導氣率總體表現(xiàn)為隨著土壤含水率的增加而減少。在同一含水率下，土壤導氣率隨容重的增加而減小。土壤空氣不僅提供作物生長需要的氧氣，而且直接影響著植物對土壤養(yǎng)分吸收、種子萌發(fā)、根系發(fā)育、開花結果等生長發(fā)育過程。因此，有必要開展相關研究，然而，目前對苜蓿在根域氣熱環(huán)境的研究較少見。

蒲金涌等（2008）根據(jù)天水地區(qū)2003-2004年紫花苜蓿種植試驗資料，通過分析紫花苜蓿的根系生長與環(huán)境因素的關系。結果表明：紫花苜蓿的根系生物累積量與土壤熱狀況有關，呈非線性變化。紫花苜蓿越冬停止生長階段是地中熱量利用最經(jīng)濟階段，也是根系生物量累積量最大的時段[4]。

從上述論述中可以得知，國內外學者在苜蓿微灌技術方面，做了一定的相關研究。前人的研究不僅對滴灌技術的推廣應用起到了推動作用，更為該技術的完善、發(fā)展和深入研究打下了基礎。淺埋式滴灌具有節(jié)水、節(jié)肥、防災能力強等作用，可有效避免暴曬、風干造成土壤失水等寒旱區(qū)極端氣候的影響，減少土壤水分蒸發(fā)，是節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑。特別是淺埋式滴管能夠很好解決苜蓿機械收割時對滴管帶來的破壞，苜蓿的淺埋式滴管不僅是一項新的節(jié)水技術，也為牧草大規(guī)模機械化收割帶來了方便。對根系生長，分布和吸收問題影響的苜蓿根區(qū)域環(huán)境幾乎沒有做系統(tǒng)和深入的研究，但公式滴管淺層土壤水分，熱，氣耦合效應苜蓿根生長和問題的分布可能揭示一個淺機制滴灌苜蓿產(chǎn)量，它的建立和完善對苜蓿地淺層水熱條件控制的滴灌意味著有一個巨大的幫助。本研究是擬淺型土壤溫度和濕度調節(jié)苜蓿根區(qū)灌溉，探索適合苜蓿根區(qū)土壤水分，熱，氣，環(huán)境和對苜蓿地上部和地下部生長的影響過程。

紫花苜蓿屬于多年生豆科植物，其生長發(fā)育特性和眾多的一年生農(nóng)作物有所不同。苜蓿根系的分布范圍較深，可產(chǎn)生三級以上的側根，因此根系分布面積大，入土深，生長1年的苜蓿主根入土深度可達到1-2m，隨著苜蓿生長年限的增加，根系入土會不斷增加。同時，苜蓿根系的發(fā)育特點與其他作物有明顯的不同，特別是由根頸、根蘗等所組成的復雜的苜蓿根系統(tǒng)，使得在滴灌模式下土壤水分、鹽分發(fā)生變化后所引發(fā)的根-土之間的相互作用更為復雜。目前苜蓿根系發(fā)育的研究主要是以品種之間根系發(fā)育差異性及發(fā)生機制、不同耕作方式（主要包括施肥、播種密度）條件下根系發(fā)育特征、根系在土壤中的分布狀況等方面，但對淺埋式滴灌條件下的土壤、根系等發(fā)生水鹽運動變化，以及根系生長發(fā)育和根-土之間的相互作用機制等方面研究甚少。所以開展淺埋式牧草滴灌根域環(huán)境調控技術研究具有重要意義。

參考文獻：

[1]程冬玲，李富先，林性粹.苜蓿田間地下滴灌效應試驗硼究[J].中國農(nóng)村水利水電，2004（5）：1-3.

[2]李富先，林性粹.地下滴灌苜蓿田間需水規(guī)律試驗研究[J].石河子大學學報（自然科學版），2009，29（1）：15-18.

[3]耿華珠.中國苜蓿[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995：25-28.

[4]王衛(wèi)華.土壤導氣率變化特征及水氣熱動力參數(shù)空間變異性研究[D].西安：西安理工大學，2013.

基金項目：基金號201431107。

作者簡介：

曹彪，出生于1987-05，男，漢族，山西天鎮(zhèn)縣人，助工，碩士研究生，研究方向：農(nóng)業(yè)高效用水。