冬小麦表施尿素畦灌下土壤水氮分布试验研究

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1、水利学报2010年10月SHUILIXUEBAO第41卷第10期文章编号：0559-9350（2010）10-1254-07冬小麦表施尿素畦灌下土壤水氮分布试验研究1，21，21，2白美健，许迪，李益农（1.国家节水灌溉工程技术研究中心，北京100048；2.中国水利水电科学研究院水利研究所，北京100048）摘要：基于冬小麦生长期表施尿素畦灌下获得的田间试验结果，对不同入畦单宽流量和施肥量下土壤水氮空间分布状况及变化趋势开展研究，评价作物有效根系层土壤水氮贮存效率及其沿畦长分布均匀性，探讨适宜的施肥灌溉模式。结果表明

2、，灌后2d土壤水分均布在0~100cm土层，而土壤硝态氮则聚集在0~40cm土层，土壤水分空间分布差异明显小于土壤硝态氮，作物有效根系层土壤硝态氮贮存效率明显高于土壤水分，表施尿素畦灌下的土壤水氮空间分布同步性并不明显。入畦流量和施肥量对作物有效根系层土壤水氮贮存效率和均匀度影响较为明显，高施肥大流量下作物有效根系层土壤水氮贮存效率及其沿畦长分布均匀性明显高于低施肥小流量下的相应值。关键词：畦灌；表施尿素；入畦流量；施氮量；硝态氮；空间分布中图分类号：S275.3；S147.3文献标识码：A1研究背景农业灌溉施用氮肥是

3、造成我国农业面源污染的主要来源之一，有资料表明我国是世界上使用氮［1］肥最多的国家，年施用量几乎占全世界总用量的30％。地面灌溉是目前我国应用最为广泛的一种［2］灌溉方式，其面积占总灌溉面积的95%以上。与发达国家相比，我国地面灌溉、施肥技术相对落后，田面不平整和田间灌水施肥可控制性差是导致水肥利用率低的主要原因。已有研究结果表明地［3］［1］面灌溉条件下平均田间灌溉水利用效率为0.52，肥料利用效率在9％~72％之间，平均为0.35，改进田间灌溉、施肥技术具有较大的节水、节肥潜力。常见的地面灌溉施肥方式主要有两种，一

4、种是表施化肥后灌溉，一种是肥同水混合后一同进入畦田，即灌溉施肥。国外已对地面灌溉施肥方式下［4-8］土壤氮素分布特性开展研究，分析了不同施肥时机和入畦流量等对水肥分布均匀性的影响。对于在我国目前应用较多的表施化肥灌溉方式，已有学者从农学角度对表施化肥下氮素在土壤中的累［9］［10］积、运移等方面做了大量工作，对氮肥利用率以及改进措施方面也提出了自己的看法。但施肥与灌溉本身密不可分，正确评价表施化肥畦灌下水氮的分布均匀性，对改进表施化肥灌溉技术具有重要意义，另一方面也可为开展其与畦灌施肥方式的可比较分析评价提供科学依据。

5、为此，本文针对我国农业生产中使用较多的尿素肥料，开展冬小麦表施尿素畦灌田间试验研究，描述不同施肥畦灌处理下的土壤水氮空间分布状况，评价土壤水氮在作物有效根系层内的贮存效率及其沿畦长空间分布均匀性，探讨适宜的施肥灌溉模式。2试验与方法2.1试验区概况表施尿素畦灌下的土壤水氮空间分布田间试验在国家节水灌溉工程技术研究中心（北京）大兴试验研究基地内进行。该基地位于北京市南郊，属半干旱温带大陆性季风气候，年均降收稿日期：2008-11-11基金项目：国家自然科学基金（50909100）；国家863计划重点项目课题（2006AA

6、100210）作者简介：白美健（1974－），女，四川人，高级工程师，博士，主要从事节水灌溉技术研究。E-mail：baimj@iwhr.com—1254—水量540mm。粮食作物种植模式以夏玉米（6月中至9月底）和冬小麦（10月初至次年6月中旬）连作为主，供试作物为中麦9号，2005年10月14日播种，2006年6月19日收获。试验区内0~100cm土层以砂壤质地为主，20~40cm土层有一定黏粒含量（表1）。作物灌溉采用畦灌方式，水源来自地下水。表1试验区土层结构类型及土壤物理性质土层深度不同粒径土壤颗粒百货发比含

7、量/%土壤质地干容重（/g/cm3）饱和含水量/%/cm2~0.02mm0.002~0.02mm＜0.002mm0~2070.4329.520.05砂壤土1.364320~4066.5333.370.10砂壤土1.524740~10065.7234.250.03砂壤土1.41452.2田间试验设计如表2所示，选取施肥量和入畦单宽流量（每米畦田宽度下入畦流量）作为施肥-2-2畦灌试验处理设计因素，其中施肥量分别为180kg·hm（N1）和360kg·hm（N2），入畦单宽流量分别为-1-1-1-12L·s·m（q2）和4

8、L·s·m（q4），按完全试验考虑，共计4种处理，即处理Ⅰ（N1-q2）、处理Ⅱ（N2-q2）、处理Ⅲ（N1-q4）和处理IV（N2-q4）。对每种施肥畦灌处理分别设置3组重复，按照完全试验设计共布设12个封闭条畦，每个条畦规格均为30m×2m，平均地面坡度5/10000。为便于试验观测取样，在每两个条畦间预留宽50cm的工作通道