滴灌系统运行方式和施肥频率对番茄根区土壤氮素动态的影响

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1、水利学报年月第卷第期文章编号滴灌系统运行方式和施肥频率对番茄根区土壤氮素动态的影响栗岩峰李久生李蓓中国水利水电科学研究院水利研究所北京摘要在日光温室内开展田间试验研究了滴灌施肥灌溉系统运行方式和施肥频率对番茄根区硝态氮在生育期内随时间的变化动态空间分布特征以及氮肥利用效率和回收率的影响系统运行方式包括不同灌水和施肥次序组成的种方案结果表明在整个生育期内在灌溉过程的前期施肥硝态氮在各土层中的分配较为均匀随着施肥次序向后推移硝态氮在土层的累积逐渐明显随着施肥频率降低硝态氮在生育期内随时间的变化逐渐加剧在滴头的周围硝

2、态氮易随水流运动并在湿润土体的横向边缘产生累积随着施肥次序向前推移硝态氮向湿润土体边缘运移的趋势愈加明显剖面内的硝态氮总量随着施肥频率的降低而降低随着施肥次序向后推移氮回收率逐渐增大氮肥利用效率逐渐减小氮肥利用效率随施肥频率提高而增加在滴灌施肥灌溉条件下运行方式选用最初灌溉总时间的时间灌水再用时间施肥最后用时间冲洗管道施肥频率取每周一次较为适宜关键词滴灌施肥灌溉运行方式施肥频率硝态氮肥料利用率中图分类号文献标识码研究背景滴灌施肥系统可以根据作物的需要灵活地控制施肥的时间数量和施入点既能保证作物得到必要的养分也可

3、以提高养分的利用效率避免养分淋失对滴灌施肥系统进行正确的管理是实现这一目标的关键等对滴灌条件下氮素运移分布规律的试验研究表明硝态氮易随水流运动施肥结束时硝态氮在湿润体边缘出现累积现象若系统管理不当极易造成硝态氮淋失因此研究不同施肥管理方式下氮素在土壤中的分布特征和变化动态对建立合理的滴灌施肥模式有重要的意义在作物的整个生育期内合理的分配肥料主要通过改变施肥频率来实现以往关于施肥频率对作物产量和品质影响的研究较多关于不同滴灌施肥频率下作物根区土壤中氮素分布及动态的研究还不多见和研究了地下滴灌施肥的施肥频率对番茄产

4、量的影响结果表明增加施肥频率可以增大果实的尺寸从而使产量增加的研究结果则认为在整个生育期内滴灌施肥次和次对番茄的产量和品质没有影响等通过田间试验评价了不同滴灌施肥次数对柠檬树生长的影响结果显示在分次次次和次施肥的处理中分次施肥的肥料利用率最高在实际的滴灌施肥过程中为了方便运行管理施肥往往集中在较短的时间内其余的时间都灌清水另外为了防止灌水器堵塞和管网腐蚀需要在施肥结束后再灌一段时间的清水以冲洗管网因此如何确定合理的水肥次序即施肥灌溉系统运行方式便成为人们关注的问题施肥灌溉系统运行方式由每次的灌溉施肥过程中不同的

5、灌水和施肥次序组合而成以往对滴灌系统运行方式的研究都集中在数值模拟和室内试验方面关于其在田间有作物条件下的研究还很少等通过地表滴灌施肥试验研究得出在整个灌溉的前时间灌水接下来的时间施肥最后时间灌水可以使大部分收稿日期基金项目国家自然科学基金植物营养与养分循环农业部重点实验室开放基金作者简介栗岩峰男山西长子人博士生主要从事节水灌溉理论与技术研究的硝态氮保持在作物根区在随后的模拟研究中也得到了相同的结论等利用计算机模拟了地下滴灌施肥灌溉系统运行方式对溶质运移的影响结果显示在灌溉过程的开始阶段施肥可以减少肥料的淋失等

6、认为这是由于模拟选用的土壤为极干的砂性土土壤初始压力水头为过低的初始土壤含水量使得在灌溉过程的开始阶段施肥时毛细管作用成为溶质运移的主要动力因此有更多的溶质向滴头上方运移减小了淋失等在种不同类型的土壤中选用种微灌施肥系统组合成种情形分别模拟了系统运行方式对硝态氮淋失的影响尽管在砂土中地下滴灌时得出与一致的结论但更多情形下种情形的模拟结果都表明在灌溉过程后期施肥可以减少硝态氮的淋失通过上面的分析可以看出不同的滴灌施肥灌溉系统运行方式和施肥频率都可能引起氮素在土壤中运移和分布状况的变化并最终影响到作物的生长和产量施

7、肥频率改变土壤中的氮素分布是由于不同的施肥次数引起各次施氮量的不同从而引起滴头周围土壤中的氮素浓度梯度发生变化施肥灌溉系统运行方式是由于不同的水肥次序使得氮素随水流的运动状况发生变化因此施肥频率和运行方式都是在时间上调控滴灌施肥过程的关键因素本研究的目的是利用温室小区试验研究滴灌施肥灌溉系统运行方式和施肥频率对番茄根区土壤硝态氮分布特征变化动态及利用效率的影响为滴灌施肥灌溉系统的运行管理提供依据材料与方法试验在国家节水灌溉工程技术研究中心大兴试验基地的日光温室内进行表给出了供试土壤的容重粒径分析结果和初始的养分

8、状况供试作物为番茄番茄的品种为中杂号定植时间为年月日月日试验结束番茄的行距株距试验采用自压重力式滴灌系统每行作物布置一条滴灌毛管滴头间距为实测的滴头流量是肥料选用尿素各处理的总施肥量相同施肥的纯氮量取各处理均未施底肥试验选取施肥灌溉系统运行方式和施肥频率两个试验因素施肥频率取个水平每周一次每次每小区施尿素周一次每次每小区施尿素和周一次每次每小区施尿素不同施肥频率处理在生育期内的施肥过程