矿井水是一种特殊的水资源,在农业灌溉水严重短缺的情况下,实现非常规水源农业应用,开辟农业用水新途径是解决农业灌溉用水的关键。然而,矿井水灌溉后农作物的产量和品质,以及对种植农作物土壤的影响是普遍关注的问题,也是农民最重视的问题。本次研究以冬小麦为研究对象,以矿井水不同处理(矿井水灌溉、矿井水与清水(1:1比例)混灌、矿井水与清水轮灌、清水灌溉)为灌溉用水,通过盆栽试验,大田试验,研究了矿井水灌溉对冬小麦的生长、产量和品质的影响以及土壤环境效应。结果表明:纯矿井水灌溉对冬小麦的生长有一定的抑制作用。从形态指标来看,在生育前期,四种处理盆栽试验中冬小麦的株高和叶面积数值没有明显差异,经过长时间的矿井水灌溉,在冬小麦的生育成熟后期,矿井水对于植株株高和叶面积的促进作用才显现出来。矿井水灌溉相对于清水灌溉株高提高了1%~3.4%,而混灌促进作用最明显;叶面积表现出一定程度的抑制作用,矿井水灌溉处理的叶面积是清水灌处理叶面积的69.5%~81.9%。总的来说,矿井水灌溉对小麦的株高生长有促进,但促进效果不明显,对叶面积生长有抑制作用,且抑制作用明显,但是混灌对于冬小麦株高促进作用最大,对于叶面积抑制作用最小。从生理指标结果得出,矿井水灌溉对光合速率值变化差异不显著,有不明显的促进作用,矿井水灌溉对冬小麦的蒸腾速率有一定的抑制作用。矿井水灌溉在一定程度上有利于冬小麦产量的提升和品质的改善,但需配以相应的灌溉制度。即:冬小麦灌水5次,应以矿井水与无污染井水1:1混合灌溉或者在不同灌溉时期矿井水与无污染井水轮灌的方式灌溉,分别在播种前、分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期。灌水定额450m3/ha。灌溉定额2250m3/ha。相对于清水灌溉处理,通过大田试验中冬小麦两年种植产量数据结果分析得知,对照清水灌溉处理的产量结果,第一年混灌增产2.6%、轮灌处理和矿井水灌溉处理分别减产3.4%、10.4%。第二年混灌增产6.67%、轮灌处理和矿井水灌溉处理分别减产1.1%、11.2%。冬小麦籽粒中的可溶性糖含量四个处理间没有显著差异,但是,小麦籽粒中可溶性糖、粗蛋白、粗淀粉和还原性VC的含量均以矿井水灌溉处理为最低,其中清水灌溉、混灌和轮灌处理的粗蛋白、粗淀粉和还原性VC都显著高于矿井水灌溉处理,说明高矿化度的矿井水灌溉能够降低冬小麦的品质。四个处理中粗蛋白、粗淀粉和还原性VC都以清水灌溉、混灌两个处理为最高。结果表明,高矿化度的矿井水灌溉能够抑制冬小麦的生长发育,降低了冬小麦的产量,降低了冬小麦的品质,而混灌处理的水质浓度被稀释,并且水中一定浓度的矿物质还有易于作物的生长,因此,混灌处理的产量还高于井水灌溉,混灌也会改善冬小麦的品质。而轮灌处理在灌溉矿井水的时期其矿井水的高矿化度也影响了作物的生长,所以该处理的冬小麦的产量和品质也受到影响。通过对矿井水灌溉后的土壤环境的影响分析表明:长期利用高矿化度的纯矿井水灌溉会增大土壤盐渍化污染的风险,并且盐分离子会在土壤中逐渐累积,重金属离子也会在土壤中进行累积,然而,通过矿井水与清水混合后灌溉能给土壤带来一定可利用的营养成分,其中土壤中的营养成分碱解氮、速效磷、速效钾等成分的含量明显增加,但是对于土壤中有机质含量的改善有不明显的增加。矿井水灌溉增加了土壤的肥力,并且在一定程度上改善了土壤结构,在短期内并没有导致重金属元素在土壤中进行富集,因此不会造成重金属的污染。测定的各种盐分离子和重金属离子在土壤各深度分布不同,多数离子在土壤40~100 cm层位增加较为明显,相对含量较高。本研究结果综合分析表明,矿井水灌溉对于冬小麦的生长起到了一定程度的抑制作用,对于冬小麦的产量也有一定程度的减产,但是配以相应的灌溉制度,使矿井水得到稀释,混合后能够在一定程度上促进冬小麦的生长,提高冬小麦的产量,可以使土壤中的营养成分碱解氮、速效磷、速效钾等成分的含量明显增加增加了土壤的肥力,并且在一定程度上改善了土壤结构,在短期内并没有导致重金属元素在土壤中进行富集,因此不会造成重金属的污染。但是对于各种盐分离子和重金属离子会在土壤内出现累积现象,长期进行矿井水灌溉会导致土壤盐碱化现象。