滴灌施肥條件下NPK在紫色土中遷移分布規(guī)律研究.pdf

1、在水資源緊缺和環(huán)境惡化的生存壓力下，滴灌施肥以其節(jié)水節(jié)肥、高效高產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)被學(xué)者認(rèn)可，并在國(guó)內(nèi)外一些地區(qū)廣泛應(yīng)用。但是，目前對(duì)滴灌施肥條件下養(yǎng)分在土壤中運(yùn)移分布規(guī)律的研究十分有限，以南方土壤為背景的研究數(shù)據(jù)更是缺乏。西南地區(qū)地貌類型以低山丘陵為主，季節(jié)性干旱使該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重限制。如果能將滴灌施肥技術(shù)推廣至西南地區(qū)，對(duì)解決缺水季的灌溉問(wèn)題、提高糧食產(chǎn)量具有重大意義。為了探索適合該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的滴灌施肥運(yùn)行方式，本文選擇具有普遍代表性

2、的紫色土為研究對(duì)象，以地表點(diǎn)源滴灌施肥的方式進(jìn)行室內(nèi)模擬試驗(yàn)。研究了NO3--N、NH4+-N、有效磷、速效鉀以及有效態(tài)Ca2+、Mg2+隨土層深度的遷移分布規(guī)律，分析了土壤質(zhì)地、滴灌施肥濃度和滴灌施肥方式對(duì)養(yǎng)分運(yùn)移分布規(guī)律的影響。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)滴灌施肥條件下，NO3--N易發(fā)生溶質(zhì)運(yùn)移作用，幾乎可隨水分同步到達(dá)土壤濕潤(rùn)鋒處。以小滴頭流量進(jìn)行滴灌施肥，NO3--N的垂直運(yùn)移比徑向移動(dòng)更顯著，且在土箱及土

3、柱邊界大量累積，有繼續(xù)擴(kuò)散跡象;不同質(zhì)地土壤中NO3--N的遷移分布規(guī)律存在差異，其遷移能力表現(xiàn)為:砂質(zhì)壤土＞粘壤土＞壤質(zhì)粘土;增大滴灌施肥濃度使NO3--N在整個(gè)土層的含量增加，同時(shí)也增大了NO3--N在較深土層的累積量;對(duì)NO3--N進(jìn)行隔天滴灌施肥處理2h能更好達(dá)到節(jié)水節(jié)肥的目的。
　　(2)滴灌施肥條件下，NH4+-N與K+表現(xiàn)出相似的遷移擴(kuò)散規(guī)律，均以表層滴頭處大量聚集為主。滴灌施用NH4+-N，NH4+-N在砂質(zhì)壤土中

4、的遷移范圍為r=0～7cm、d=0～7.5cm，在粘壤土和壤質(zhì)粘土的移動(dòng)范圍為r=0～7cm、d=0～3.5cm，遷移能力總體表現(xiàn)為:砂質(zhì)壤土＞粘壤土＞壤質(zhì)粘土;滴灌施肥濃度加倍可促進(jìn)粘壤土和壤質(zhì)粘土中r=3～8 cm、d=0～7.5 cm土層范圍的NH4+-N含量顯著增加，但對(duì)其向下遷移無(wú)明顯作用。滴灌施用鉀肥，徑向距離從0cm增大到4cm過(guò)程中，速效鉀在粘壤土和砂質(zhì)壤土中的遷移量顯著大于壤質(zhì)粘土;增大滴灌施肥濃度使壤質(zhì)粘土滴頭正下方

5、土壤對(duì)速效鉀的吸附量增加最顯著，也在一定程度上促進(jìn)了速效鉀在淺層土壤沿徑向0～10cm的遷移擴(kuò)散。
　　(3)滴灌施用磷肥，有效磷在土壤中的遷移能力介于NH4+-N和NO3--N之間。以小滴頭流量進(jìn)行滴灌施肥，有效磷在淺層土壤滴頭周圍大量聚集，含量隨徑向距離和土壤深度增加而減少;有效磷在三種供試土壤中的徑向遷移范圍為0～10cm，不同質(zhì)地土壤中有效磷的遷移能力表現(xiàn)為:砂質(zhì)壤土＞粘壤土＞壤質(zhì)粘土;較高滴灌施肥濃度下砂質(zhì)壤土和粘壤土中

6、的有效磷的垂直遷移距離為20cm，壤質(zhì)粘土中為10cm;滴灌施肥濃度加倍使粘壤土和砂質(zhì)壤土r=0～8cm、d=0～11.5cm區(qū)域土壤有效磷含量增加了2～3倍，使壤質(zhì)粘土徑向r=0～8cm的表土層有效磷含量增加了2～3倍，且在一定程度上促進(jìn)了砂質(zhì)壤土和粘壤土中有效磷向下遷移;滴灌施肥方式對(duì)磷遷移分布規(guī)律的影響不顯著。
　　(4)滴灌施用磷鉀混合肥的同時(shí)，有效態(tài)Ca2+、Mg2+在水分運(yùn)移作用下也發(fā)生了遷移。Ca2+和Mg2+在滴頭

7、處水分入滲范圍內(nèi)出現(xiàn)了r=0～5cm、d=0～3.5cm的淡化區(qū)，砂質(zhì)壤土中該區(qū)域在垂直方向上略有增加;滴灌施用較高濃度磷鉀混合肥對(duì)淡化區(qū)內(nèi)Ca2+、Mg2+的淋洗效果更顯著。
　　(5)在供試土壤上推廣滴灌施肥，應(yīng)綜合考慮土壤質(zhì)地以及各養(yǎng)分在土壤中的遷移特性等因素。滴灌施用NO3--N，由于NO3--N的遷移擴(kuò)散能力較強(qiáng)且容易發(fā)生淋溶下滲，宜采用較低濃度并結(jié)合間歇性滴灌施肥處理，地表滴頭布置間距范圍在30～50cm;質(zhì)地較輕的土

8、壤中應(yīng)適當(dāng)減少滴灌施肥量，滴灌施肥時(shí)盡量不滴透滴滿以保持一定的毛管上升力，減少流失風(fēng)險(xiǎn);
　　(6)滴灌施用銨態(tài)氮與鉀肥時(shí)，建議把滴頭埋在作物根系周圍，以地下滴灌方式為作物提供NH4+-N。滴頭布置參照作物根系分布，密集程度稍大于滴灌施用NO3--N的標(biāo)準(zhǔn);可采用較低的濃度進(jìn)行滴灌施肥且宜根據(jù)土壤質(zhì)地適當(dāng)增加滴灌施肥量。滴灌施用磷肥，建議結(jié)合地下滴灌將滴頭埋在表土層以下10cm處，滴頭密集程度略小于滴灌施用NH4+-N的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)