利用海水淡化水进行灌溉的施肥与混合替代方案

在可用灌溉水为盐碱水的干旱区农业中，海水淡化正成为提高产量和减少负面环境影响的一个有吸引力的方法。然而，如果在反渗透过程中去除的钙、镁和硫等必需营养元素没有重新引入，使用淡化水进行灌溉可能会出现问题。我们在温室中以及针对辣椒（Capsicum annuum L.）生产的案例研究模型中，实验评估了两种供应这些营养元素的策略——直接施肥和将淡化水与盐碱地下水混合。通过反渗透淡化将电导率（EC）从3.20降低至EC 0.40 dS m (-1)，最大产量增加了近50%，同时使施用的灌溉水减少到盐水的一半，但施用钙、镁和硫矿物质的相关成本较高（约0.50 m (-3)）。将30%的盐水与70%的淡化水混合，使钙、镁和硫矿物质达到了令人满意的水平，同时产生了电导率为EC = 1.35 dS m (-1)的水。相对辣椒产量的比较和模拟结果的分析表明，使用混合水灌溉的产量保持在90%以上，相较于完全淡化水灌溉，但仅在灌溉量增加超过50%的情况下适用。在混合水中，灌溉水电导率从EC 0.40增加到EC 1.35 dS m (-1)所带来的环境成本被证明是相当可观的，因为这涉及到盐和其他污染物的五倍负载（进入土壤）和淋洗（超出根区）。