我刊青年编委、中科院南京土壤所王相平副研究员发现浅埋曝气滴灌促进盐碱农田土壤水盐向深层迁移与玉米生长

气滴灌（ASDI）是一种将空气与灌溉水同时输送至作物根区的节水灌溉技术，在提升盐碱地生产力方面潜力巨大。然而，目前关于曝气如何影响节水条件下的土壤水盐动态与作物适应性的研究仍较为有限。近期，来自中国科学院南京土壤研究所姚荣江研究员课题组在国际农林科学与土壤学领域重要期刊Agricultural Water Management（5-Year IF = 6.9）发表了题为“Response of soil water–salt distribution and maize growth to aerated subsurface drip irrigation in saline soils”的研究论文，发现浅埋曝气滴灌促进盐碱农田土壤水盐向深层迁移与玉米生长。

链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2026.110173

本研究设置了两种灌溉水平（常规灌溉W₁与节水20%灌溉W_0.8），并结合两种曝气浓度（O_0.8: 12 mg/L; O₁: 20 mg/L），以不曝气的浅埋滴灌作为对照，开展了连续两年的田间试验，评估了ASDI在对作物产量、根系特性及水分分布的影响。本研究将为干旱半干旱地区盐渍农田的水盐调控与开发有效的节水灌溉策略提供理论和技术支撑。

研究发现，土壤水分分布受灌溉、曝气、降水及根系吸水的共同影响。在作物生长前期，土壤含水量随曝气浓度增加而降低。但在生长中后期，在常规灌溉（W₁）条件下，曝气处理反而增加了土壤储水量，显示出优化水分再分配的作用。而在节水灌溉（W_0.8）条件下，土壤含水量仍随曝气增加呈降低趋势。在盐分分布方面，研究发现了更明确且重要的规律。不曝气的对照处理，盐分容易在滴灌管外缘聚集，形成的低盐区（盐分<1.71 g/kg）范围较小。相比之下，曝气处理，特别是高曝气浓度处理（O₁），能有效扩大根区土壤的低盐范围。值得注意的是，在节水灌溉下，低曝气浓度（O_0.8）的控盐优势会随时间推移减弱，而高曝气浓度（O₁）则能持续有效地缓解盐分累积。在常规灌溉下，曝气处理（W₁O₁）的控盐与扩大低盐区效果最为显著（图1）。

图1 2023年—2024年作物生育期土壤剖面盐分动态分布

曝气处理显著促进了玉米根系的生长发育。所有处理的根系密度均随土层加深先增后减，但曝气处理的根系密度峰值出现在更深的土层（30-40厘米），且最大根深可达60-70厘米，优于对照。这表明曝气能刺激根系向更深的土壤层次拓展。相关性分析进一步证实，曝气是改善根区环境、驱动根系优化、并最终提高作物产量与灌溉水生产力的关键因素（图2）。

图2作物根系分布(a,b和c)，灌溉量、曝气浓度、作物生长特性及土壤理化性质间的相关性(d和e)

本研究通过两年田间试验，揭示了浅埋曝气滴灌在盐碱地中调控水盐、促进作物生长的机制。研究发现，在常规灌溉下，提高灌溉水中的溶解氧浓度可显著扩大根区低盐范围，优化土壤环境，进而促进玉米根系下扎，实现增产增效。该成果为干旱半干旱盐碱区优化节水灌溉模式、缓解长期盐分累积风险具有较强的实际指导意义。

论文第一作者为李文秀博士和常凯博士研究生，通信作者为王相平副研究员和姚荣江研究员。该研究工作得到内蒙古自治区重点研发计划（NMKJXM202401-01）和国家自然科学基金（青年科学基金项目，42207414）的支持。

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