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内蒙古河套灌区是我国重要粮食产区，灌溉条件优越，水量充足，是具有悠久历史的典型灌区，该区域多数农田土壤的养分含量不能满足作物高产的需求，必须通过施肥才能保证作物高产，而化肥则是氮、磷、钾的主要来源（黄绍敏等，2006）。近年来，在灌区农业生产过程中，存在施肥结构单一、比例不均等特点，化肥用量呈逐年加大趋势，肥料的利用效率则较低，造成大量肥料损失，直接或间接对地下水环境造成严重危害。FAO统计数据显示，在农业增产措施中，化肥所起的作用占30%～50%，利用效率较低，其中氮肥利用率为30%～35%，磷肥为10%～20%（张世贤，1989），化肥的合理施用已成为人们普遍关注的焦点之一（石元亮等，2008；张智峰等，2008）。有学者认为，在农业生产过程中，施肥结构单一、过量施肥，从而忽视了土壤和环境养分的利用，导致根层土壤养分供应与作物养分需求在数量、时间、空间上不匹配，未能充分发挥作物的产量潜力以及对土壤养分损失的有效阻控，是造成肥料利用效率较低的主要原因（张福锁等，2008），同时，肥料的不合理施用也对环境造成了严重污染（段亮等，2007；杜连凤等，2009）。因此，合理调整施肥比例，提高肥料利用效率、减少因施肥造成的污染，发展可持续高效农业是当前的重中之重。
施肥是通过提高植物的渗透调节能力来抑制蒸腾失水，达到提高水分利用率的目标（汪德水，1999）。杜红霞等（2009）对夏玉米研究表明，施氮能显著提高作物的水分利用效率，但当施氮量超过240kg/hm 2 时，增幅不显著，邓西平等（2003）对旱地春小麦的研究也认为，施肥能明显提高旱地作物的水分利用效率。李良皓等（2009）在中国东北黑土区进行了氮、磷、钾不同配比对大豆水分利用效率的影响研究，表明施肥可显著提高水分利用效率，当土壤对磷、钾肥供应充足，水分利用效率随施氮量的增加而增加，当土壤对氮、钾肥供应充足时，其随着施磷量的增加而表现出抛物线形变化。邢倩等（2008）研究了氮、磷、钾营养对冬小麦水分利用的影响，表明缺氮、缺磷对水分利用效率影响最大，氮磷钾合理配施能有效提高作物对水分的利用，杨文等（2008）在宁夏对旱地春小麦进行的盆栽试验也表明，氮磷配施有效提高了作物的水分利用效率。
郝明德等（2003）对黄土高原小麦研究表明，氮磷配施比单施氮肥平均增产达127.8%，陈磊等（2007）认为肥料配施能够增加植株氮、磷及钾的含量，提高肥料的利用效率。张爱平等（2009）也认为适当配施磷肥，能增加作物对氮肥的消耗，提高氮肥利用效率。可见，氮磷合理配施能够提高作物对养分的利用效率，解决土壤养分的均衡供应问题，充分发挥作物的生产潜能，减轻农业生产过程中对环境造成的污染（李生秀，1999；陈磊等，2007）。
杨荣等（2009）认为春玉米收获后的植株吸氮量随着施氮量的增加而增加，同延安等（2007）在陕西对冬小麦的研究表明，施氮能显著提高植株中氮素累积量，但随着施氮量的增加，在一定范围内，氮素转运效率增加，施氮过多则有降低趋势。霍中洋等（2004）对不同施氮条件下小麦的氮素吸收、转运规律研究表明，随着施氮量的增加，植株营养化氮素转运量、转运效率、转运贡献率与施氮量之间呈现出二次曲线关系，蔡剑等（2009）对江苏省大麦研究也表明花前氮素转运效率及其对籽粒氮的贡献率则均随施氮水平提高呈单峰曲线变化。吕鹏等（2011）对山东夏玉米研究表明，随着施氮量的增加，植株氮素总积累量表现为先增加后降低的趋势，适宜的施氮水平能够提高营养体氮的转运及花后氮素的同化，促进籽粒氮的累积，提高作物产量。可见，肥料的合理配施能够较好地协调花前氮素转运与花后氮素同化之间关系，对作物生育期内的氮素吸收、转运进行合理的分配（吕鹏等，2011）。
“临界氮浓度”是作物达到最大干物质量时所需要的最低氮浓度，即作物获得最大生物量时所需要的最少氮素含量（Lemaire，1989；Ulrich，1992）。Greenwood等（1990）研究表明，作物临界氮浓度与植株地上部干物质之间满足 N C = aW - b 的幂函数关系，当作物生长不受氮限制时，C 3 、C 4 作物的临界氮浓度与植株地上部干物质的通用模型表示为：（C 3 ： N =5.7 W -0 .5 ，C 4 ： N =4.1 W -0 .5 ）；Lemaire等（1990）随后对其进行了改进，提出了（C 3 ： N =4.8 W -0 .34 ，C 4 ： N =3.6 W -0 .34 ）。
Justes等（1994）建立了冬小麦的临界氮稀释曲线（ N C =5.35 W -0 .442 ），Plenet和Lemaire（2000）建立了玉米临界氮稀释曲线（ N C =34.0 W -0 .37 ），Herrmann和Taube（2004）也建立了玉米临界氮稀释曲线（ N C =34.12 W -0 .391 ），Noura等（2010）研究了加拿大地区春小麦临界氮浓度稀释曲线模型（ N C =38.5 W -0 .57 ），Yue等（2012）建立了华北平原地区冬小麦临界氮浓度稀释曲线模型（ N C =4.15 W -0 .38 ），赵犇等（2013）对两种品种的小麦构建了地上部干物质的临界氮浓度稀释曲线模型（扬麦16— N C =4.65 W -0 .44 ，宁麦13— N C =4.33 W -0 .45 ），梁效贵等（2013）建立了华北地区定玉米的临界氮稀释曲线（ N C =34.914 W -0 .4134 ）。可见，由于试验区域的差异，临界氮稀释曲线可能存在一定的差异（Justes等，1994；Bélanger等，2001），因此，在内蒙古河套灌区建立盐渍化地区的小麦、玉米临界氮浓度稀释曲线是十分必要的。
农田生态系统中，氮肥是作物生长发育过程中需要量最大的营养元素，是获得作物高产的重要保证之一，Olsen指出“与其他养分相比，氮素需要更多地受到注意，而且任何措施也不会比它的明智管理带来更大的收益”，因此，为了提高作物产量，在生产上大量增施化肥现象十分普遍。研究表明，我国主要作物氮肥当季利用率仅为 30%～35%，远远低于国外氮肥的平均利用率50%～60%（Bloom，1998），而损失率高达45%～50%（朱兆良，1992）。一方面氮肥的合理施用会提高作物的产量和品质，另一方面氮素可通过淋洗、径流、氨挥发、反硝化等过程造成损失，降低氮素利用率，造成经济效益下降及生态环境恶化（张维理，1995；吕殿青，1998；朱兆良，2000）。氮素循环的强度取决于作物生产过程中氮素的投入和产出，施氮肥越多，氮素循环强度则越大，反硝化量也越大（邹国元，2001）。大水大肥易导致包括氮素气体和硝酸盐淋洗在内的土壤氮素损失增强，对环境造成严重危害，因此，在内蒙古河套地区，基于土壤氮素平衡理论，调控农业生产过程中的水肥施用量，利用田间定位通量法及氮素模型模拟不同氮磷配施模式下农田氮素的转化运移过程，对促进农业清洁生产具有重要的意义。
农田生态系统中氮输出的主要途径为淋洗损失和流失，氨挥发以及农作物的输出和硝化反硝化作用氮的损失等，其中最主要的是氮素淋溶损失。氮素淋溶损失是指土壤中的氮素随水向下移动至根系活动层以下，不能被作物根系吸收所造成的氮素损失，它是一种累进过程淋失的氮，主要包括来源于土体中残留的肥料氮以及当季施入的肥料氮（朱兆良，2000）。
造成农田生态系统中氮素淋溶损失的主要有灌溉、施肥、土壤特性等因素。由于硝态氮不能被土壤胶体和黏土矿物吸附，在土壤硝酸盐含量较高和水分运移较好的条件下极容易发生淋溶损失（张玉良，1991），灌溉及降水易把硝态氮淋洗出根区，使其向土壤深层运动（樊军，2003），灌溉造成的土壤氮素淋溶损失占当季施氮量的25%～50%，灌水越多淋失量越大，硝态氮淋失峰在剖面分布上，越向下损失越多，硝态氮淋溶损失与土壤湿度有良好相关关系（郭大应，2001）。因此，在不影响作物产量的前提下，适量削减农田灌溉水量，能够有效降低氮素的淋溶损失及其对地下水环境造成的威胁。
在农业生产过程中，为了提高作物产量而施用了大量氮肥，随着施氮量的增加，氮素的利用率逐渐下降，并且作物不能完全利用肥料中的氮素，其残留则以硝态氮的形式留存于土壤中，部分淋溶至地下水，或在土壤深层累积造成肥料浪费。有研究表明，氮肥用量决定着氮素淋失量的大小（李世清，2000），过量施用氮肥使硝态氮在土壤中大量累积并向下层快速移动（杨莉琳，2003），施肥量小于100kgN/hm 2 ，硝态氮的淋失较缓和，施肥量在100～200kgN/hm 2 ，淋失量随施肥量的增加而增加（Bergstrnol，1986）。同时，袁新民等（2001）研究也表明，施氮对0～2m土层中硝态氮累积有较大影响，随施氮量增加而增加，施氮过量能造成土壤硝态氮大量累积。Douetal等（1995）研究表明，作物收获后土壤硝态氮的残留越多，土壤硝态氮从土壤中被淋失的可能性也越大，对地下水污染的危险性也就越大。但是，如果合理配施氮、磷肥可以大幅减少硝态氮的累积，适量磷、钾肥与氮肥配合施用能协调土壤养分供应，增加作物对土壤硝态氮的吸收，提高作物对肥料的利用率，减少作物收获后土体中硝态氮残留量。
在整个土壤生态系统中，土壤酶催化土壤中的生化反应，直接参与植物对营养元素的吸收利用，并在物质循环及能量转化过程中起着重要作用，接近90%的土壤酶是通过植物根系分泌物提供的（Gramss，1999），土壤酶是土壤微生物活性的敏感指示物（侯彦林，2004），可以调控植物生长所需营养元素的转换和循环，是土壤生态系统代谢的重要动力（曹慧，2003），可以评价土壤质量及土壤生态系统的健康状况（Balota，2004）。土壤酶活性高低反映了当地土壤肥力水平，土壤酶活性又与土壤类型、理化性质等密切相关，是表征土壤肥力及土壤生产力的重要指标之一（周礼恺，1987；Insam，1991；Doran，1994），可以作为监测施肥过量的指标（和文祥，1997）。不同的施肥模式是通过改善土壤养分含量、微生物区系和水热状况来影响土壤酶活性（Kandeler，1999），而土壤酶与作物根系之间具有较好的相关性，作物根系的生长又和土壤养分含量有着密切关系，土壤酶能够较好地表述不同施肥模式下土壤养分丰缺情况。
不同的土壤酶从不同的角度反映出当地土壤的肥力状况，土壤脲酶能够提高土壤中的有机氮转化效率（宋日，2002），为作物的生长提供更多的氮素，有利于提高作物对土壤氮素的吸收利用效率（肖慈英，2002）。土壤脲酶是唯一对尿素在土壤中的转化存在重大影响的酶（王冬梅，2006），土壤脲酶活性与土壤供氮能力关系密切。
土壤蔗糖酶的活性与土壤有效磷含量显著正相关（王平，2009），较高的土壤蔗糖酶活性能够为土壤生物体提供充足的能源，对作物吸收土壤养分有促进作用；土壤中氮素含量过大能够抑制土壤蔗糖酶的活性（夏雪，2010），施氮与土壤蔗糖酶活性呈负相关。在不同施肥制度下，氮磷钾、氮磷配施处理的土壤蔗糖酶活性均显著高于单施无机氮肥处理，且增施磷肥能够有效地提高土壤蔗糖酶的活性（孙瑞莲，2008），土壤蔗糖酶也是评价土壤肥力水平重要的指标之一。
土壤磷酸酶来自植物根系与土壤微生物的分泌，有利于提高作物对土壤磷素的吸收利用效率，是测定土壤磷素肥力的指标（Benjamin，2002）。Dodor等（2003）认为，施用无机氮肥可以显著提高土壤酸性磷酸酶的活性，氮、磷肥的混合施用也能提高土壤酸性磷酸酶活性。因此，通过对土壤磷酸酶活性的研究，能够较好地表征土壤磷素生产力及氮磷肥配施的交互作用。
土壤过氧化氢酶存在于植物体和土壤中，它是由生物呼吸过程和有机物的生物化学氧化反应产生的，可以表示土壤氧化过程的强度，与植物根系的代谢过程密切相关（关松荫，1986；周礼凯，1987）。
生态地下水位的概念多针对干旱地区植被而提出，这些地区年降雨量稀少，天然降雨无法满足地区生态系统中植被的生存和生长，就需要地下水的补给来维持。维持区域天然植被正常生长所需水分的浅层地下水埋深称为生态地下水埋深（樊自立等，2008）。影响植物生长的土壤盐分和水分又与地下水埋深紧密相关，埋深过浅，蒸发会使盐分在土壤表层聚集，导致土壤盐渍化；埋深过深，水分无法正常被植物利用吸收，导致土壤荒漠化，因此将能控制蒸发返盐，又能维持植物正常生长的地下水埋深称为适宜生态地下水埋深（李和平等，2008；宋郁东等，2000）。
Gibert最早将生态学与地下水联系在一起，被认为是地下水生态学的开始，认为植被生长主要靠地下水补给（Gibert，1991）。J.C.Stromberg等（1996）在美国建立了干旱区植被特征与地下水位的回归方程，用预测地下水位变化来表征植被变化，Lamontagne等（2005）的研究阐述了地下水对植被生长的作用关系，O'Grady等（2006）、Baird等（2005）研究了地下水埋深与植被优势群落生长及群落生长与地下水利用间的关系，Gries等（2003）、Brolsma等（2010）研究表明地下水埋深在一定深度范围内，通过促进植物根系发育使作物良好生长，过浅或过深都会导致根系缺水或缺氧情况发生。研究也发现，地下水埋深超过一定深度后，随着埋深加大，植被及作物生长速度将趋于缓慢（Mahoney等，1992；Robbins等，2000）。Horton等（2001）研究表明干旱区植物根系发育与地下水埋深紧密相关，埋深超过3m后，根系会逐渐枯死。
国内学者已根据各流域自然条件，给出各自关于生态地下水位的概念。樊自立通过研究塔里木河流域地下水埋深与生态环境关系，指出适宜生态水位即不易发生强烈盐渍化和荒漠化的水位（樊自立等，2004）。生态地下水位的定义为维持植物群落正常稳定生长又不使其生长环境被其他植被影响的某一范围的地下水埋深成为生态地下水位，是能够满足生态植被需水要求、不至于使生态环境恶化的地下水位（张长春等，2003；孙才志等，2007）。
目前生态地下水位的确定方法主要是依据不同地下水埋深条件下植物种群出现频率及生长状况进行综合判断（李和平等，2008）。地下水埋深是干旱区影响作物蒸腾蒸发量的主要因素，影响着区域植被生长及作物产量，银川干旱地区在雨季维持区域生态植被正常生长的生态埋深为 4m（X.M.Jin等，2014）。
王芳等（2002）应用不同数值方法得出了塔里木盆地适宜不同植物群落生长的生态地下水位，张丽等（2004）建立了黑河流域植被生长与地下水关系模型，研究了不同植被生长状况对地下水埋深的响应关系，任杰等（2010）利用SWAP模型研究了植被生长性状与地下水埋深关系，马龙等（2007）研究了科尔沁沙地植被生长与地下水埋深、土壤含水量的相关关系，杨自辉等（2000）的研究指出民勤绿洲边缘地下水位下降导致植物中区退化，优势种群白刺在地下水埋深7.45～11.65m范围内扩展，朱军涛等（2011）应用多种分析方法得出了额济纳荒漠绿洲主要植物群落类型，并指出地下水埋深变化是制约该地区群落类型、植物分布的主要因素，郝兴明等（2007）应用多种指数对新疆塔里木河下游物种多样性与地下水埋深关系进行研究，指出地下水埋深6m为该区物种多样性的临界水位。吴明辉等（2010）通过研究减排林地植被盖度与地下水埋深关系，得出合理生态地下水位为 2.5～5m，任志国等（2014）通过研究塔里木河下游不同地下水埋深梯度与植物叶片δ 13 C、光合作用、叶绿素荧光等响应关系，从机理上解释了生态植物种群适应干旱环境的策略。
以上研究都表明：地下水位（埋深）与生态环境紧密相关，研究生态地下水位（埋深）即研究与生态环境有关的地下水位（埋深）阈值。目前生态地下水位的确定主要根据区域植被生长对不同地下水埋深的响应关系来综合判定，研究多为流域或沙漠地区地表植被正常生长所需的适当地下水位，为农田环境保护策略提出而进行的维持区域水土环境良性循环，适宜农作物生长的生态地下水位（埋深）研究较少，这对于生态地下水位的研究既是一个新的难题，又是一个新的挑战。
土壤发生盐渍化的首要条件是地下水位埋深浅，因此，控制地下水埋深是防止土壤盐化的有效措施，要控制地下水埋深，必须拟定控制指标，这个指标通常称为地下水“临界深度”（袁长极，1964）。有的学者定义为“在一定农作措施下，保证土壤不积盐且能让作物正常生长的最小地下水埋深”（郭元裕，1997）。而后李云峰提出地下水临界深度与极限蒸发深度、适宜农作物生长的合理埋深概念有差别，临界深度是土壤改良学范畴；极限蒸发深度是水文地质学常用概念；合理深度是作物种植学范畴（李云峰，1988）。王水献等（2011）在焉耆盆地较全面地研究讨论了合理地下水生态埋深应考虑的因素，即地下水埋深与植被生长、潜水蒸发、区域土壤盐渍化等的关系，适宜的地下水埋深能够保证区域水土良性循环，明显增加作物产量（郭枫等，2008）。
通过以上参考，本文明确了所研究概念应为河套灌区适宜作物生长的合理地下水埋深。同时，非作物生长期的土壤积盐会严重影响作物生长期作物生长，因此，非作物生长期的地下水埋深也要严格控制（郭占荣等，2002）。
在适宜作物生长地下水埋深方面，众多学者也进行了多年试验研究。在地下水浅埋区，地下水影响作物水分利用效率及产量机理在于其影响作物根系活动，影响作物的根冠关系和冠层的光合作用，进而影响作物生长规律（王晓红等，2006）。所以众多学者确定适宜埋深的主要思路为：试验设定不同地下水埋深处理，通过分析不同处理对作物生长状况、产量构成等影响，二者均最优（尤其产量最优）情况对应的地下水埋深即为适宜作物生长的地下水埋深。
国外学者研究了地下水埋深对作物生长影响及其与土壤盐渍化的关系，说明干旱区地下水埋深是制约地区发展的主要威胁（Jonathan等，2001；Ri，2000）。R.Talebnejad等（2015）的研究表明，在非盐渍化地区，地下水埋深在1.62m时能够有效帮助作物对水分的吸收利用。同时水稻生长需要较浅的地下水埋深，可以通过控制地下水埋深来达到充分利用地下水资源，减少灌溉的目的（Talebnejad等，2014）。
孔繁瑞等（2009）在河套灌区曙光试验站的研究表明，地下水埋深影响着作物水分利用效率、养分及作物生理性状指标，埋深范围在1.5～2.5m为宜，从土壤盐渍化角度考虑，埋深应控制在2m。张长春等（2003）研究指出华北平原防治土壤盐碱化的地下水埋深为2～2.5m。赵锁志等（2008）根据总结众多学者的研究成果，确定了河套灌区地下水临界埋深为2m。
王元华等（1994）通过测坑静态水位试验，由地下水埋深与小麦产量关系得出适宜小麦生长的适宜地下水埋深为0.8m。封超等（1995）采用人工模拟方法，得出地下水埋深1.3m时小麦产量最高。柏菊等（2014）通过控制测筒地下水埋深，分析不同埋深条件对小麦产量构成的影响，得出埋深2m范围内小麦产量与地下水埋深呈显著相关，拟合较好，当埋深1.3m时小麦产量最高。其中也有针对作物具体某一生育期而提出的临界埋深，已有研究对汉江平原小麦灌浆期地下水埋深对其产量及对产量构成因素影响表明，75cm为适宜该地区灌浆期小麦适宜埋深（方正武等，2012）。
郝远远等（2014）在宁夏银北灌区对土壤水盐与玉米产量进行了研究，运用模型探寻了玉米产量对地下水埋深变动的响应规律，指出玉米产量随地下水埋深加深呈先增后减趋势，玉米适宜的地下水埋深应控制在1.4～1.55m之间，且灌水量不应小于60m 3 /亩 [1] 。巴比江等（2004）研究发现，地下水埋深1m时，春玉米达到高产水平，对应的水分利用效率也就越大，地下水埋深加深后，较少的地下水补给量不能被玉米根系利用，埋深变浅又会使补给过多，影响根系发育进而影响玉米产量。刘战东等（2011）在山西汾河灌区利用排水蒸渗仪做了埋深对冬小麦及春玉米产量及水分生产效率的试验，地下水埋深对两种作物产量构成影响较小，但对干物质影响显著。从作物高产及提高水分生产效率双重目标出发，冬小麦与春玉米生育期内地下水适宜埋深分别为1.5m和1m。夏玉米的地下水补给量、生育期内土壤含水量、生长指标等均随着埋深加深而降低，且拔节期前后地下水埋深对作物产量影响较大（肖俊夫等，2010）。同时地下水埋深对春玉米的需水量及需水系数也有一定的影响（牛豪震等，2010）。
以上研究多是对典型灌区、地区从地下水埋深对作物产量、产量构成因素及水分生产效率等方面，综合给出适宜该地区条件的最适宜作物生长的地下水合理埋深，河套灌区作为北方最大的引黄灌区，相关研究也有，但从河套灌区地下水埋深严重影响土壤盐渍化程度角度，综合农田各种作物的耐盐阈值而提出的适宜农作物正常生长的地下水埋深还比较少见，这对河套灌区作物生长适宜的地下水埋深的提出是一种创新，也是对已有研究结果的一种检验与校核。
土壤盐分累积是否达到抑制农作物正常生长的程度应取决于土壤和地下水条件、气象条件、农业技术条件、灌溉排水条件，综合考虑后才能确定临界地下水埋深（羊錦忠等，1965），大量研究已经表明，河套等引黄灌区的土壤盐渍化程度与地下水密切相关，包括地下水埋深深浅、地下水矿化度高低等，加之气候干旱少雨，多种因素共同作用导致了土壤的次生盐渍化（李建设等，2000；杨思存，2014）。因此，地下水条件无疑是影响河套灌区土壤盐渍化最重要的因素，地下水活动影响着土壤水，要想从机理上解释地下水对土壤盐渍化的影响，就必须要研究各个因素与土壤盐渍化的相关关系。
影响地下水矿化度的主要因素有降雨、蒸发、地下水埋深及灌溉，其中最主要因素为土壤蒸发（岳勇等，2009）。张德强等研究发现地下水浅埋区的土壤水矿化度受地下水、植被覆盖、土壤性质影响显著，地下水埋深浅，矿化度高导致土壤水矿化度升高，在强烈蒸发作用下，土壤盐分就会在表层聚集；植被覆盖高减少蒸发、植被生长耗盐均可降低土壤水矿化度（张德强等，2004）。虽然河套灌区地下水埋深严重影响着土壤盐渍化情况，且地下水中矿化度是主要影响因素，但地下水埋深与地下水矿化度之间相关关系并不明显，仅在特定区域地下水埋深时间分布能定性反映地下水中矿化度的时空分布规律（杜军等，2010；孙玲玉等，2014）。
在地下水埋深与土壤含水量研究中，干旱区土壤含水量与地下水埋深紧密相关，当埋深较浅时，地下水通过毛细作用补给土壤含水量；随着地下水埋深逐渐加深，土壤含水量逐渐降低，而当埋深相同时，影响土壤含水量的就变成了土壤类型、地势等因素（郑丹等，2005）。陶长生等（2000）对水稻的研究表明，地下水埋深在 30cm为宜，而后埋深每下降 10cm，土壤含水量下降1%～5%。在克里雅绿洲，各土层土壤含水量与地下水埋深相关系数均在0.8以上，二者之间存在显著负相关关系，说明地下水埋深是影响土壤含水量的主要因素（魏彬等，2013）。农田地下水埋深越浅，土壤水分含量越高；地下水埋深越深，农田作物主要根层土壤得到的地下水补给量就少。同时，地下水埋深还影响着农田土壤水分垂直分布，埋深浅则补给量高，土壤各层含水量就高；埋深深则土壤各层含水量分布差异大（巴比江等，2004）。朱艳红在裸地地下水埋深与土壤水分的关系研究中指出，二者相互影响、相互作用，地下水埋深加深，含水量会逐渐减少；随着含水率的降低，地下水向上补给土壤水，导致埋深再次加深（朱红艳，2014）。
土壤盐分及地下水埋深交互效应也有相关研究，澳大利亚学者R.Rli研究发现，土壤的理化性质、地下水埋深与土壤盐渍化程度紧密相关（R.Rli，2000）。河套灌区地下水埋深与土壤盐分关系是指导灌区合理利用水资源及土壤盐渍化防治的重要依据，现阶段应用的统计学结合GIS技术对二者时空分布规律研究较多。当地下水埋深在0.5～1.5m时，土壤盐渍化受埋深影响极其严重（Lei等，2014）。管孝艳等（2012）通过对河套灌区沙壕渠灌域土壤各层盐分与地下水埋深关系指出，盐分随埋深加深而减小，二者之间满足良好的指数关系（各层 R 2 均在0.9以上）。孙建等（2012）在新疆研究时指出包括秋浇及冻融循环在内的时间段内，地下水埋深与土壤表层全盐呈良好的负相关关系，而与地下水矿化度呈正相关关系。与河套灌区情况相同的宁夏青铜峡灌区，地下水埋深较浅，加之排水系统不畅通，在强烈蒸发作用下，使盐分在表层聚集形成土壤盐渍化（陈玉春等，2013）。
综上所述，灌区盐渍化与地下水埋深及地下水矿化度关系紧密，河套灌区全年降雨稀少，地下水埋深主要受灌溉水补给，大水漫灌加之排水工程极不健全，导致地下水位雍高，在强烈的蒸发条件下，水去盐留，大量溶于地下水中的可溶性盐聚集于地表，土壤发生大面积盐渍化，不利于作物的生长，同时地下水矿化度越高，相同地下水埋深条件下，土壤盐渍化情况越严重。因此有必要研究试验区域地下埋深及矿化度与土壤盐渍化的效应关系，从根本上提出控制河套灌区盐渍化的合理措施，以减轻河套灌区盐渍化程度，为灌区农业的可持续发展提供理论依据。
[1] 1亩=0.067hm 2 ，下同。