1.4　研究区概况与试验设计

1.4.1　试验区概况

1.地理位置

项目在内蒙古巴彦淖尔市农牧业科学研究院园子渠试验站开展，试验区位于河套灌区中上游的巴彦淖尔市杭锦后旗陕坝镇春光二队，地理坐标为东经107°26'20″，北纬40°50'54″，属永济灌域上游。试验区的气候、土壤和水盐等状况在河套灌区均具有较好的代表性。

2.气象

试验区属于典型的温带大陆性干旱气候，冬季漫长而寒冷，夏季短促而炎热，降水量稀少，蒸发强烈，干燥多风，昼夜温差大。多年平均降水量为144.2mm，且年内分配极不均匀，由于受季风的影响，降雨分配极不均衡，主要集中在7—9月，占全年降水量的70%；降雨量年际间变化较大，最大235.4mm，最干旱年份为56.3mm。年平均蒸发量为2434.7mm；年平均日照时数为3180h，平均气温为7.8℃，大于10℃的积温为3200h；全年无霜期150天，约占全年总天数的41%。土壤冻结始于每年的10月下旬，冻土层厚度为1.0～1.3m，5月上旬冻层全部消融，冻融历时170天左右。

3.土壤

试验区属黄河河套湖相沉积区，土壤为灌淤土。试验区1m深土壤类型均分为两层，上层0～40cm为粉壤土，土壤容重1.42g/cm3，田间持水率37.50%；下层大于40～100cm为粉土，土壤容重1.40g/cm3，田间持水率38.75%。冬小麦播种时测定试验区土壤的全盐质量分数为0.3265g/kg，为轻度含盐土壤。

4.水文地质

试验区在地质构造上属河套断陷盆地，断陷时代始于侏罗纪晚期，至今沉积了巨厚的第四系地层。据物探资料显示，第四系地层厚度超过1km，且呈现出北部沉陷幅度大于南部地区的趋势。含水层为全新统—上更新统冲湖积孔隙潜水，表层为黏性土层，由砂壤土、壤土和黏土组成，厚度一般为3～5m，分布不连续。含水层岩性上部以黄色、灰黄色细砂、中细砂、细中砂为主，结构松散，分选均匀，厚度为23～42m，其间偶夹1～2层薄层黏土或砂壤土，厚度一般小于2m；下部以黄灰、灰色细砂、粉细砂、细粉砂或粉砂为主，厚度为18～36m，其间夹2～3层薄层黏性土透镜体，厚度小于3m。

试验区地下水埋深一般在1.5～2.0m内，主要靠引黄灌溉水的入渗补给，其次为大气降水入渗补给，上游地下径流也是补给来源之一。地下水由西南向东北流动，区内地下水水力坡度一般在0.2‰，地下径流缓慢，地下水排泄以垂直蒸发为主。地下水水化学类型为HCO2·SO4·Cl-Ca·Na·Mg型，矿化度小于1.0g/L，为淡水区；pH值在7.0～8.5之间，总硬度为158～618mg/L。

1.4.2　试验方法

采用室内试验、田间试验和模型模拟相结合的方法，开展河套灌区冬小麦品种引选、土壤水热盐耦合效应对冬小麦生理指标、产量和水分利用效率的影响研究。田间试验在内蒙古巴彦淖尔市农牧业科学研究院园子渠试验站开展，室内试验在内蒙古农业大学进行。

1.4.3　试验设计

1.品种引选试验设计

试验采用单因素随机区组设计，3次重复，小区面积为10.5m×1.5m=15.75（m2），行距为15cm，区距为30cm，排间走道为50cm，地两边设3～5m的保护区。优良新品种展示通常不设重复，或设计不同地点间的重复，在进一步验证品比结果的同时，也进行品种的适应性及可靠性检验。小区面积为2.2m×45m=99（m2），区间走道为50cm，地两边设3～5m的保护区。

播种量按品种千粒重、发芽率、净度及田间损失，折合55万粒/亩有效种下籽。全生育期按其生育进程对物候期、基本苗数、冬前总茎数、冬后返青率、亩穗数、抗病性等项进行了详细调查记载。成熟后按小区对角线取样风干后考种。试验小区人工收割、脱粒、晾晒后称重计产，最后进行室内考种及资料汇总。

2.水热盐耦合效应试验设计

试验采用灌水水平、覆盖状况和盐分水平3个因子，灌水水平设4个，包括1个充分灌溉和3个非充分灌溉。充分灌溉的灌水日期和灌水定额根据测定的土壤含水率、土壤容重、适宜含水率上下限、田间持水率等确定。本试验的非充分灌溉方案是指从冬小麦越冬至返青阶段按土壤含水率降低至适宜含水率下限的百分比不同分为轻度、中度和重度受旱，具体情况分别如下：

（1）轻度受旱情况下，灌溉方案为：土壤含水率降低到适宜含水率下限的85%时进行灌溉，灌至适宜含水率上限。

（2）中度受旱情况下，灌溉方案为：土壤含水率降低到适宜含水率下限的70%时进行灌溉，灌至适宜含水率上限。

（3）重度受旱情况下，灌溉方案为：土壤含水率降低到适宜含水率下限的60%时进行灌溉，灌至适宜含水率上限，返青后各处理均按充分灌溉施行。

覆盖状况分3种类型，即无覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖。盐分水平为轻度和中度，田间试验采用3因子4水平正交组合设计，共计24个处理，每个处理3次重复。

图1.1所示为轻度盐分处理试验区布置，小麦轻度盐分处理每个小区规格为3.0m×2.0m，横向隔离带宽1.0m，纵向0.5m，总面积为23m×15m=345（m2）。轻度盐分试验共计12个处理3次重复，共计36个试验小区。

图1.2所示为中度盐分处理试验区布置，小麦中度盐分处理每个小区规格为3.0m×2.0m，横向隔离带宽1.0m，纵向0.5m，总面积为23m×15m=345（m2）。中度盐分试验共计12个处理3次重复，共计36个试验小区。