在意大利波河低地盐碱化改造地区，通过地下灌溉实现盐分迁移和输出

《Journal of Hydro-environment Research》：Salt migration and export via subsurface irrigation in a saline reclaimed landscape of the Po River lowland (Italy)

本研究在意大利Po River低地两个相邻农业区（A1和A2）通过连续监测分析地下咸水入侵与毛细上升作用对土壤盐渍化的影响。发现A1盐分主要由毛细作用引起，而A2因耐盐杂草根系分解导致盐分在土壤剖面中上升。结合遥感和频率域分析，量化了皮下灌溉加速盐分迁移的效应，揭示80%的盐分通过灌溉周期排放。研究指出地下咸水入侵与作物灌溉的协同作用加剧了低地盐渍化风险，并提出优化农业管理措施。

　　在意大利的波河低地地区，由于盐水地下水的上升，许多农田中的地表水渠道正面临着盐化问题。这种现象尤其在使用地下排水系统进行灌溉的田地中更为严重，因为这些系统为地表水和浅层地下水之间创造了“捷径”，导致盐分更容易进入地表水系统。本研究通过在两个相邻的农业田地A1和A2中建立持续监测系统，以识别盐化的原因并量化盐分的主要来源。A1田地约为5公顷，种植玉米，且有古河道穿越，而A2田地约为2公顷，盐度较高且未被耕作，但覆盖了耐盐的杂草群落，其中以Erigeron属植物为主。

研究发现，在A1田地，毛细作用是土壤盐度的主要驱动因素，而在A2田地，毛细作用与植物根系分解后释放的盐分共同作用，导致土壤电导率（EC）显著增加，最高可达20 mS/cm。通过整合遥感数据，如植被健康指数（SAVI）和水分需求指数（NDMI），研究进一步揭示了田地内部植被活动对盐化过程的影响。这些数据帮助研究人员识别出不同深度土壤水分和盐分的动态变化，以及它们如何与农业实践和气象条件相互作用。

研究团队还使用了测压计和排水沟的持续监测，以确定地表水和地下水之间的关系，以及地下含水层和隔水层中的盐分来源。结果表明，地下水向地表排水沟流动是盐化的主要来源。在A2田地的排水沟SW2中，电导率突然上升至6.5 mS/cm，而在A1田地的排水沟SW1中，电导率则逐渐上升，从0.55增加到2 mS/cm。频率域分析进一步揭示了内部盐度动态，如A2田地在割草后，土壤孔隙水盐度显著增加，这证实了土壤水分含量与电导率之间的强相关性。

此外，研究还计算了排水沟中盐分的总出口量，发现整个监测期间约有84.5 ± 8.0吨盐分被排出，其中约67.2 ± 6.5吨是在地下灌溉期间排出的，占总盐分出口量的80%。这一结果表明，地下灌溉可能在盐水条件下加速浅层地下水系统的盐化过程。

本研究还强调了农业实践对盐化的影响，特别是耐盐杂草的根系分解会释放大量盐分，这些盐分在强降雨期间会随着水分渗入地表水系统。因此，建议采取措施清除这些杂草，以减少盐分释放。同时，地下排水系统虽然有助于减少蒸发，但也可能增加盐分向地表水的输送，因此在盐水地下水位接近地表且存在大量泥炭层的田地中应谨慎使用地下灌溉。

通过持续监测地表水和地下水的动态，研究团队还发现盐水地下水的上升是一个全年持续的过程，尤其是在A2田地，其盐度水平较高，且盐分能够通过毛细作用进入地表水系统。这些发现为理解盐水地下水对地表水的影响提供了重要依据，并为未来农业管理实践提供了指导，以减少盐化对灌溉用水和作物产量的负面影响。