冬小麥微噴帶灌溉條件下水肥運(yùn)移規(guī)律研究

石學(xué)萍　劉占卯　劉伊明　李英釵　秦焱　檀海斌

摘要 [目的]研究微噴帶灌溉方式對(duì)冬小麥灌水后水肥均勻度和運(yùn)移的影響。[方法]通過(guò)對(duì)微噴帶灌溉條件下冬小麥不同生長(zhǎng)時(shí)期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm土壤剖面0～20、20～40、40～60 cm土層水分、堿解氮和速效磷含量的測(cè)定，研究冬小麥農(nóng)田土壤水分和養(yǎng)分在土壤中的變化及運(yùn)移規(guī)律。[結(jié)果]各土層速效養(yǎng)分運(yùn)移規(guī)律與水分運(yùn)移規(guī)律基本一致；作物生長(zhǎng)不同時(shí)期，水肥在0～20 cm土層中均勻度不同，但20～60 cm土層水分變化趨于一致；堿解氮主要集中在0～60 cm土層，速效磷灌水施肥后主要集中在0～40 cm土層。[結(jié)論]該研究為制定科學(xué)的灌溉施肥制度提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 冬小麥；微噴帶；水分；速效養(yǎng)分；堿解氮；速效磷

中圖分類號(hào) S152.7；S158 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）13-0141-03

Study on Waterfertilization Translation Rules of Winter Wheat under Microspraying Hoses Irrigation

SHI Xueping，LIU Zhanmao，LIU Yiming et al

（The Semiarid Agriculture Engineering and Technology Research Center of China，Shijiazhuang，Hebei 050000）

Abstract [Objective] To study the effect of microspraying hoses irrigation on the evenness and migration of winter wheat after irrigation.[Method]By measuring the content of soil moisture，alkaline hydrolysis nitrogen and available potassium，the vertical distance of 25，50 and 75 cm form microspraying hoses and the soil area of 0-20，20-40 and 40-60 cm，in different periods of winter wheat under microspraying hose irrigation，the rules of soil moisture change and soil nutrient translation in winter wheat were analyzed.[Result] The rules of soluble nutrient translation and water translation were basically same in each soil layer. Winter wheat growing in different periods，the uniformity of water and fertilization in 0-20 cm soil layer was different， but the change of soil moisture had a similar tendency in 20-60 cm soil layer. The alkaline hydrolysis nitrogen mainly concentrated in 0-60 cm soil layer， available potassium mostly concentrated in 0-40 cm soil layer.[Conclusion]The study provides theoretical basis for the establishment of scientific irrigation fertilization system.

Key words Winter wheat；Microspraying hoses；Moisture；Soluble nutrient；Alkaline hydrolysis nitrogen；Available potassium

北方小麥生產(chǎn)的主要限制因素是水[1]，而利用微滴噴灌溉技術(shù)提高農(nóng)田灌溉水的利用率，可以很大程度地解決制約小麥生產(chǎn)的高耗水問(wèn)題[2～4]。微噴帶灌溉是在噴灌和滴灌基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型灌溉方式[5]，其利用微噴帶將灌溉水和可溶性肥均勻地噴灑在田間。微噴帶的出水孔多采用多孔分組方式，按照一定距離和一定規(guī)律布設(shè)，如斜五孔、斜三通、橫三孔、左右孔和五孔等，出水孔一般采用機(jī)械鉆孔、啟動(dòng)打孔和激光打孔，內(nèi)噴孔孔徑0.8 mm。筆者采用斜五孔式微噴帶，探討了該種灌溉方式對(duì)冬小麥灌水后水肥均勻度和運(yùn)移的影響，以期為制定科學(xué)的灌溉施肥制度提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試小麥品種為汶農(nóng)14，播種量225 kg/hm2。

1.2 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在河北省武強(qiáng)縣張法臺(tái)村辛科家庭農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地基礎(chǔ)地力檢測(cè)堿解氮含量51.60 mg/kg，速效磷含量32.73 mg/kg，速效鉀含量274.00 mg/kg。試驗(yàn)地土壤檢測(cè)速效鉀含量為151～281 mg/kg，土壤對(duì)鉀元素的供應(yīng)處于高或極高水平，對(duì)小麥地上部、地下部干物產(chǎn)量的影響不顯著[6]。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)未施鉀肥，不再做速效鉀運(yùn)移的研究。整個(gè)小麥生育期灌水127mm[7]，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田推薦量制定各個(gè)時(shí)期的追肥量（表1）。每次灌溉施肥前后于距微噴帶垂直距離25、50、75 cm處分層采取土樣，采樣總深度為60 cm，分為3層：0～20、20～40、40～60 cm。每次采取3個(gè)土樣，進(jìn)行水分和速效養(yǎng)分測(cè)定。田間灌水方式統(tǒng)一采用微噴帶灌溉，微噴帶間距1.8 m。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 土壤水分。測(cè)定小麥拔節(jié)期、抽穗期、開(kāi)花期和灌漿期灌水前、后（灌水后24 h）土壤水分含量，土壤水分測(cè)定方法采用烘干法。計(jì)算公式：

SWC=（M1-M2）/M2×100%

式中，SWC為土壤含水量；M1為土壤鮮質(zhì)量；M2為土壤干質(zhì)量。

1.4.2 土壤堿解氮和速效磷含量。測(cè)定小麥拔節(jié)期、抽穗期、開(kāi)花期和灌漿期灌水前、后（灌水24 h后）以及收獲后土壤堿解氮和速效磷含量。堿解氮采用凱氏定氮法測(cè)定，速效磷采用鉬銻比色法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌溉施肥后水分運(yùn)移特征 由圖1可知，0～20 cm土層撥節(jié)期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm處的水分含量差值分別為6.5%、4.5%和3.1%；灌漿期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm處的水分含量差值分別為12.6%、10.7%和94%。表明距微噴帶越近的土壤灌水量越大，但在50～75 cm差距較小。隨著小麥生長(zhǎng)從拔節(jié)期到灌漿期，距離微噴帶越遠(yuǎn)，受到阻擋作用越大，土壤水分運(yùn)移量越少，水分含量差值隨距微噴帶距離增大而逐漸減小。

20～40 cm土層撥節(jié)期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm的水分含量差值分別為5.5%、3.4%和2.3%；灌漿期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm的水分含量差值分別為10.4%、8.4%和7.8%。由此可知，該土層的水分運(yùn)移規(guī)律與0～20 cm土層大致相同，但變化趨勢(shì)趨于平緩。

40～60 cm土層撥節(jié)期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm的水分含量差值分別為3.9%、3.7%和3.6%；灌漿期，距微噴帶垂直距離25、50、75 cm的水分含量差值為5.3%、4.2%和4.0%。在40～60 cm土層，距離微噴帶遠(yuǎn)近對(duì)水分含量影響不大，水分含量變化趨于一致。

2.2 灌溉施肥后肥料運(yùn)移特征

2.2.1 堿解氮運(yùn)移特征。由圖2可知，

0～20 cm土層距離微噴帶垂直距離25、50、75 cm， 拔節(jié)期堿解氮差值分別為2576、19.25和16.72 mg/kg；灌漿期，距離微噴帶垂直距離25、50、75 cm處的堿解氮差值分別為12.31、8.05和5.41 mg/kg。

20～40 cm土層距離微噴帶垂直距離25、50、75 cm，拔節(jié)期灌溉施肥前后堿解氮差值分別為17.5、12.97和12.7 mg/kg，灌漿期差值分別為8.08、5.58和5.38 mg/kg。在20～40 cm土層，水肥對(duì)小麥不同時(shí)期的堿解氮差值影響趨勢(shì)較0～20 cm土層弱，差值為1.25～4.70 mg/kg。

40～60 cm土層距離微噴帶垂直距離25、50、75 cm，拔節(jié)期灌溉施肥前后堿解氮差值分別為4.91、3.38和3.62 mg/kg，灌漿期差值分別為1.90、1.85和2.01 mg/kg。在40～60 cm土層，堿解氮差值隨小麥從拔節(jié)到灌漿整個(gè)時(shí)期堿解氮差值變化較小，說(shuō)明40～60 cm土層水肥滲入不多，堿解氮運(yùn)移量較少。

2.2.2 速效磷運(yùn)移特征。由圖3可知，0～20 cm土層距微噴帶垂直距離25、50、75 cm，拔節(jié)期灌溉施肥前后速效磷差值分別為18.77、15.54和14.72 mg/kg，灌漿期差值分別為9.31、7.05和6.01 mg/kg。

20～40 cm土層距微噴帶垂直距離25、50、75 cm，拔節(jié)期灌溉施肥前后速效磷差值分別為7.99、7.39和7.42 mg/kg，灌漿期差值分別為4.10、3.1和3.05 mg/kg。在20～40 cm土層，水肥對(duì)小麥不同時(shí)期速效磷含量差值影響較0～20 cm小，差值為0.57～1.32 mg/kg。

40～60 cm土層距微噴帶垂直距離0～75 cm，灌溉施肥前后速效磷變化較小。

3 結(jié)論與討論

微噴帶灌溉條件下速效養(yǎng)分運(yùn)移規(guī)律與灌溉水運(yùn)移規(guī)律基本一致，0～20 cm土層微噴帶遠(yuǎn)近不同土壤含水量和速效養(yǎng)分含量不同，隨著小麥生長(zhǎng)造成的遮擋，變化較為明顯，造成遮擋原因可能與作物品種、種植密度有一定關(guān)系[8]；20～40 cm土層距離微噴帶遠(yuǎn)近不同土壤含水率和速效養(yǎng)分變化趨勢(shì)與0～20 cm土層一致，但變化幅度趨于平緩；40～60 cm土層土壤含水率和速效養(yǎng)分變幅最小。綜上所述，微噴帶田間布局間距在1.8m條件下，帶間噴射交叉30 cm的情況下，總體灌水均勻度較好，是一種可行的布局方式。

微噴帶灌溉條件下施肥后0～20 cm土層土壤堿解氮含量增加最大，隨著土壤深度增加堿解氮含量增加幅度減少，土層深度對(duì)堿解氮分布具有較大影響。堿解氮進(jìn)入土壤后會(huì)以一種較為均勻的方式分布，并在分布之后其濃度具有一個(gè)較為均勻的降低過(guò)程[9]。微噴帶灌溉條件下施肥后速效磷增加主要在0～40 cm土層，可能是作物吸收和水溶性磷與土壤中的鐵、鋁離子相結(jié)合形成難溶性的磷酸鐵、磷酸鋁等沉淀，在土壤中移動(dòng)性較弱[10]，增施磷肥土壤速效磷含量增加，但主要集中在0～40 cm土層。

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