1.4　研究區(qū)概況與試驗設計

1.4.1　試驗區(qū)概況

1.地理位置

項目在內蒙古巴彥淖爾市農牧業(yè)科學研究院園子渠試驗站開展，試驗區(qū)位于河套灌區(qū)中上游的巴彥淖爾市杭錦后旗陜壩鎮(zhèn)春光二隊，地理坐標為東經107°26'20″，北緯40°50'54″，屬永濟灌域上游。試驗區(qū)的氣候、土壤和水鹽等狀況在河套灌區(qū)均具有較好的代表性。

2.氣象

試驗區(qū)屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，冬季漫長而寒冷，夏季短促而炎熱，降水量稀少，蒸發(fā)強烈，干燥多風，晝夜溫差大。多年平均降水量為144.2mm，且年內分配極不均勻，由于受季風的影響，降雨分配極不均衡，主要集中在7—9月，占全年降水量的70%；降雨量年際間變化較大，最大235.4mm，最干旱年份為56.3mm。年平均蒸發(fā)量為2434.7mm；年平均日照時數為3180h，平均氣溫為7.8℃，大于10℃的積溫為3200h；全年無霜期150天，約占全年總天數的41%。土壤凍結始于每年的10月下旬，凍土層厚度為1.0～1.3m，5月上旬凍層全部消融，凍融歷時170天左右。

3.土壤

試驗區(qū)屬黃河河套湖相沉積區(qū)，土壤為灌淤土。試驗區(qū)1m深土壤類型均分為兩層，上層0～40cm為粉壤土，土壤容重1.42g/cm3，田間持水率37.50%；下層大于40～100cm為粉土，土壤容重1.40g/cm3，田間持水率38.75%。冬小麥播種時測定試驗區(qū)土壤的全鹽質量分數為0.3265g/kg，為輕度含鹽土壤。

4.水文地質

試驗區(qū)在地質構造上屬河套斷陷盆地，斷陷時代始于侏羅紀晚期，至今沉積了巨厚的第四系地層。據物探資料顯示，第四系地層厚度超過1km，且呈現出北部沉陷幅度大于南部地區(qū)的趨勢。含水層為全新統(tǒng)—上更新統(tǒng)沖湖積孔隙潛水，表層為黏性土層，由砂壤土、壤土和黏土組成，厚度一般為3～5m，分布不連續(xù)。含水層巖性上部以黃色、灰黃色細砂、中細砂、細中砂為主，結構松散，分選均勻，厚度為23～42m，其間偶夾1～2層薄層黏土或砂壤土，厚度一般小于2m；下部以黃灰、灰色細砂、粉細砂、細粉砂或粉砂為主，厚度為18～36m，其間夾2～3層薄層黏性土透鏡體，厚度小于3m。

試驗區(qū)地下水埋深一般在1.5～2.0m內，主要靠引黃灌溉水的入滲補給，其次為大氣降水入滲補給，上游地下徑流也是補給來源之一。地下水由西南向東北流動，區(qū)內地下水水力坡度一般在0.2‰，地下徑流緩慢，地下水排泄以垂直蒸發(fā)為主。地下水水化學類型為HCO2·SO4·Cl-Ca·Na·Mg型，礦化度小于1.0g/L，為淡水區(qū)；pH值在7.0～8.5之間，總硬度為158～618mg/L。

1.4.2　試驗方法

采用室內試驗、田間試驗和模型模擬相結合的方法，開展河套灌區(qū)冬小麥品種引選、土壤水熱鹽耦合效應對冬小麥生理指標、產量和水分利用效率的影響研究。田間試驗在內蒙古巴彥淖爾市農牧業(yè)科學研究院園子渠試驗站開展，室內試驗在內蒙古農業(yè)大學進行。

1.4.3　試驗設計

1.品種引選試驗設計

試驗采用單因素隨機區(qū)組設計，3次重復，小區(qū)面積為10.5m×1.5m=15.75（m2），行距為15cm，區(qū)距為30cm，排間走道為50cm，地兩邊設3～5m的保護區(qū)。優(yōu)良新品種展示通常不設重復，或設計不同地點間的重復，在進一步驗證品比結果的同時，也進行品種的適應性及可靠性檢驗。小區(qū)面積為2.2m×45m=99（m2），區(qū)間走道為50cm，地兩邊設3～5m的保護區(qū)。

播種量按品種千粒重、發(fā)芽率、凈度及田間損失，折合55萬粒/畝有效種下籽。全生育期按其生育進程對物候期、基本苗數、冬前總莖數、冬后返青率、畝穗數、抗病性等項進行了詳細調查記載。成熟后按小區(qū)對角線取樣風干后考種。試驗小區(qū)人工收割、脫粒、晾曬后稱重計產，最后進行室內考種及資料匯總。

2.水熱鹽耦合效應試驗設計

試驗采用灌水水平、覆蓋狀況和鹽分水平3個因子，灌水水平設4個，包括1個充分灌溉和3個非充分灌溉。充分灌溉的灌水日期和灌水定額根據測定的土壤含水率、土壤容重、適宜含水率上下限、田間持水率等確定。本試驗的非充分灌溉方案是指從冬小麥越冬至返青階段按土壤含水率降低至適宜含水率下限的百分比不同分為輕度、中度和重度受旱，具體情況分別如下：

（1）輕度受旱情況下，灌溉方案為：土壤含水率降低到適宜含水率下限的85%時進行灌溉，灌至適宜含水率上限。

（2）中度受旱情況下，灌溉方案為：土壤含水率降低到適宜含水率下限的70%時進行灌溉，灌至適宜含水率上限。

（3）重度受旱情況下，灌溉方案為：土壤含水率降低到適宜含水率下限的60%時進行灌溉，灌至適宜含水率上限，返青后各處理均按充分灌溉施行。

覆蓋狀況分3種類型，即無覆蓋、地膜覆蓋和秸稈覆蓋。鹽分水平為輕度和中度，田間試驗采用3因子4水平正交組合設計，共計24個處理，每個處理3次重復。

圖1.1所示為輕度鹽分處理試驗區(qū)布置，小麥輕度鹽分處理每個小區(qū)規(guī)格為3.0m×2.0m，橫向隔離帶寬1.0m，縱向0.5m，總面積為23m×15m=345（m2）。輕度鹽分試驗共計12個處理3次重復，共計36個試驗小區(qū)。

圖1.2所示為中度鹽分處理試驗區(qū)布置，小麥中度鹽分處理每個小區(qū)規(guī)格為3.0m×2.0m，橫向隔離帶寬1.0m，縱向0.5m，總面積為23m×15m=345（m2）。中度鹽分試驗共計12個處理3次重復，共計36個試驗小區(qū)。