商业灌溉条件下甘蔗田土壤钠碱化的田间连续监测与空间异质性分析

《Soil Systems》：Field Monitoring of Soil Salinity and Sodicity Under Commercial Furrow Irrigation: A Case Study from the Lower Burdekin Delta, Australia

　　

摘要

在商业灌溉条件下，针对土壤和水文过程的田间尺度监测仍然少见，尽管这对于理解实验室环境之外盐分与钠碱化（sodicity）的发生发展具有重要价值。本研究对澳大利亚下伯德金三角洲（Lower Burdekin Delta）一家商业甘蔗农场内的两条垄沟进行了连续监测，土壤黏土含量梯度范围为44.9–51.9%，取样安排在施用表层水、地下水和农户自调配的混合水灌溉之后。连续监测表明，湿润过程和溶质再分配主要集中在表层0–35 cm土壤内，而更深层则相对保持稳定。深层渗漏量占灌溉用水量的8–49%。电导率（EC）、Na⁺和钠吸附比（SAR）沿垄沟方向呈增加趋势（Spearman ρ = 0.89–0.95；Friedman p ≤ 0.006），其中黏粒含量更高的端点表现出最强的累积。灌溉水风险从表层水（EC 0.24 dS m^?1；SAR 1.05）依次增至混合水（0.90；4.45）和地下水（1.48；6.48），其中地下水已超出EC和SAR的指南限值。在垄沟末端，交换性钠百分比（ESP）超过了15%的根系生长阈值（基线为20.3%；灌溉后为23.5–32.2%），而指示性饱和浸提液EC（4.8–9.0 dS m^?1）也超过了甘蔗1.7 dS m^?1的阈值。这些发现证明了田间连续监测的价值，并指出空间异质性和水源类型是需要在重复试验设计中进一步确认的候选因素。