傳統(tǒng)灌溉條件下水肥滯留效益研究

胡萬(wàn)銀

摘 要：研究了徑流灌溉時(shí)不同作物樣地對(duì)水肥的滯留效益。結(jié)果表明，4種作物對(duì)水肥的滯留效果呈現(xiàn)出相似性，在9 m之前滯留效益十分顯著，9 m之后，滯留效益呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上得出滯留率擬合方程，4種作物的擬合函數(shù)均為對(duì)數(shù)函數(shù)，該擬合函數(shù)可以將4種作物的滯留率數(shù)量化，并為相關(guān)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：灌溉；水肥；滯留效益

中圖分類號(hào)： S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.020

徑流灌溉在我國(guó)仍然應(yīng)用廣泛，但其在節(jié)水、節(jié)肥、肥料利用率等方面均被認(rèn)為不及滴管施肥，本文主要研究4種常見(jiàn)的農(nóng)作物在徑流灌溉過(guò)程中對(duì)徑流中水肥的滯留作用，并在此基礎(chǔ)上得出擬合函數(shù)，以期模型化水肥滯留效益，并為相關(guān)研究提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 材 料

選取的4種農(nóng)作物均為常見(jiàn)的農(nóng)耕作物，栽植范圍廣，栽植數(shù)量大，具有一定的代表性。供試番茄品種為中蔬4號(hào)，玉米品種為寧玉507，茄子品種為沈茄1號(hào)，黃瓜品種為魯蔬21號(hào)。

1.2 方 法

在以上每一種作物的田地內(nèi)，各構(gòu)建一條坡度為2%的試驗(yàn)帶，每條帶長(zhǎng)20 m，寬2 m，用防滲薄膜隔開(kāi)。每條試驗(yàn)帶沿程居中布設(shè)8個(gè)采樣點(diǎn)，離進(jìn)水端距離分別為2，5，7，9，12，14，16，19 m，同步采集滲流水樣。滲流水通過(guò)取樣管采集，取樣管為U—PVC管，直徑100 mm，埋深80 cm，管壁周圍開(kāi)直徑5 mm孔，管周邊填充礫石。

將碳酸氫銨溶于水中，并使該水以徑流形式通過(guò)試驗(yàn)帶，模擬傳統(tǒng)水肥灌溉中的TN（全氮）。并從采樣點(diǎn)采集灌溉后的滲流水，定量分析不同作物對(duì)氮肥的滯留效益，得出擬合函數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種農(nóng)作物對(duì)水肥的滯留效益

由圖1可以看出，4種農(nóng)作物的樣地對(duì)水肥都表現(xiàn)出相似的滯留效益，滯留率在進(jìn)入試驗(yàn)帶后的9 m內(nèi)，一直呈現(xiàn)顯著地上升趨勢(shì)，9 m之后滯留率不再增加，維持在50%～60%的水平，可見(jiàn)，使用徑流灌溉方式，肥料滯留效益并不高，其中約40%的水肥不能固定于土壤或被作物吸收，而會(huì)隨徑流流失。

2.2 4種農(nóng)作物水肥滯留效益擬合方程

對(duì)4種作物樣地的水肥滯留率進(jìn)行擬合，均可得到對(duì)數(shù)特征函數(shù)（圖2～圖5），且R2 值均大于0.9，可認(rèn)為擬合度非常高。因而，認(rèn)為傳統(tǒng)徑流灌溉時(shí)，作物樣地對(duì)水肥的滯留率呈現(xiàn)對(duì)數(shù)特征，隨著徑流距離的延長(zhǎng)，滯留率表現(xiàn)出有限性。

3 結(jié)論與討論

眾所周知，在農(nóng)耕中所使用的肥料是無(wú)法被作物完全吸收的，一部分水肥會(huì)沉降在土壤表面，一部分雖然到達(dá)了土壤中，但與土壤顆粒相互作用，形成了不能被植物吸收的大分子或化合物，還有一部分會(huì)直接隨徑流流失，本文主要討論徑流灌溉時(shí)，樣地對(duì)水肥的滯留效果，重點(diǎn)分析了沒(méi)有隨徑流流失的水肥在施肥量中所占的比例。

試驗(yàn)結(jié)果表明，徑流灌溉在水肥滯留率上有著明顯的有限性，其中40%以上的水肥會(huì)隨著徑流流失，因而在灌溉時(shí)應(yīng)控制水量，同時(shí)得出的擬合函數(shù)，模型化了4種作物樣地的水肥滯留率，在特定情況下，可作為數(shù)學(xué)模型使用。4種作物對(duì)水肥的滯留效益呈現(xiàn)出相似的規(guī)律，可見(jiàn)4種作物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤的主要結(jié)構(gòu)并沒(méi)有造成明顯的改變，但對(duì)土壤中具體礦質(zhì)元素的影響還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] Eapen D， Barroso M L， Ponce G， et al. Hydrotropism： Root growth responses to water[J]. Trends in Plant Science，2005，10（1）：44-50.

[2] 山侖，蘇佩，郭禮坤，等.不同類型植物對(duì)干濕交替環(huán)境的反應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2000，20（2）：164-170.

[3] 李世清，田霄鴻，李生秀.養(yǎng)分對(duì)旱地小麥水分脅迫的生理補(bǔ)償效應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2000，20（1）：22-28.

[4] 胡田田，康紹忠.植物抗旱性中的補(bǔ)償效應(yīng)及其在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（4）：885-891.

[5] 劉庚山，郭安紅，任三學(xué)，等.人工控制有限供水對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及土壤水分利用的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，23（11）：2 342-2 352.

[6] 李志勇，王璞.優(yōu)化水肥及傳統(tǒng)水肥對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及水氮利用效率的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（9）： 42-45.

[7] 姚戰(zhàn)軍，楊玉鋒，陳若英，等.限水灌溉與施氮方式對(duì)小麥群體動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（8）： 63-66.

[8] 王淑芬，張喜英，裴冬.不同供水條件對(duì)冬小麥根系分布、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22（2）：27-32.

[9] 徐心志，馬超，孫會(huì)娜，等.灌水對(duì)黃淮海地區(qū)冬小麥碳氮代謝、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2013（5）： 187-193.

[10] 任三學(xué)，趙花榮，姜朝陽(yáng)，等.不同灌水次數(shù)對(duì)冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及水分利用效率的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007（S2） ： 169-174.

[11] 薛麗萍.灌水時(shí)期對(duì)小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）： 463-465.

[12] 馬瑞昆，賈秀領(lǐng)，蹇家利，等.前期控水條件下冬小麥的根系和群體光合作用特點(diǎn)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2001，21（2）：88-91.

[13] 方保停，邵運(yùn)輝，岳俊芹，等.早春不同時(shí)期灌水對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（10）： 36-39.

摘 要：研究了徑流灌溉時(shí)不同作物樣地對(duì)水肥的滯留效益。結(jié)果表明，4種作物對(duì)水肥的滯留效果呈現(xiàn)出相似性，在9 m之前滯留效益十分顯著，9 m之后，滯留效益呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上得出滯留率擬合方程，4種作物的擬合函數(shù)均為對(duì)數(shù)函數(shù)，該擬合函數(shù)可以將4種作物的滯留率數(shù)量化，并為相關(guān)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：灌溉；水肥；滯留效益

中圖分類號(hào)： S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.020

徑流灌溉在我國(guó)仍然應(yīng)用廣泛，但其在節(jié)水、節(jié)肥、肥料利用率等方面均被認(rèn)為不及滴管施肥，本文主要研究4種常見(jiàn)的農(nóng)作物在徑流灌溉過(guò)程中對(duì)徑流中水肥的滯留作用，并在此基礎(chǔ)上得出擬合函數(shù)，以期模型化水肥滯留效益，并為相關(guān)研究提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 材 料

選取的4種農(nóng)作物均為常見(jiàn)的農(nóng)耕作物，栽植范圍廣，栽植數(shù)量大，具有一定的代表性。供試番茄品種為中蔬4號(hào)，玉米品種為寧玉507，茄子品種為沈茄1號(hào)，黃瓜品種為魯蔬21號(hào)。

1.2 方 法

在以上每一種作物的田地內(nèi)，各構(gòu)建一條坡度為2%的試驗(yàn)帶，每條帶長(zhǎng)20 m，寬2 m，用防滲薄膜隔開(kāi)。每條試驗(yàn)帶沿程居中布設(shè)8個(gè)采樣點(diǎn)，離進(jìn)水端距離分別為2，5，7，9，12，14，16，19 m，同步采集滲流水樣。滲流水通過(guò)取樣管采集，取樣管為U—PVC管，直徑100 mm，埋深80 cm，管壁周圍開(kāi)直徑5 mm孔，管周邊填充礫石。

將碳酸氫銨溶于水中，并使該水以徑流形式通過(guò)試驗(yàn)帶，模擬傳統(tǒng)水肥灌溉中的TN（全氮）。并從采樣點(diǎn)采集灌溉后的滲流水，定量分析不同作物對(duì)氮肥的滯留效益，得出擬合函數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種農(nóng)作物對(duì)水肥的滯留效益

由圖1可以看出，4種農(nóng)作物的樣地對(duì)水肥都表現(xiàn)出相似的滯留效益，滯留率在進(jìn)入試驗(yàn)帶后的9 m內(nèi)，一直呈現(xiàn)顯著地上升趨勢(shì)，9 m之后滯留率不再增加，維持在50%～60%的水平，可見(jiàn)，使用徑流灌溉方式，肥料滯留效益并不高，其中約40%的水肥不能固定于土壤或被作物吸收，而會(huì)隨徑流流失。

2.2 4種農(nóng)作物水肥滯留效益擬合方程

對(duì)4種作物樣地的水肥滯留率進(jìn)行擬合，均可得到對(duì)數(shù)特征函數(shù)（圖2～圖5），且R2 值均大于0.9，可認(rèn)為擬合度非常高。因而，認(rèn)為傳統(tǒng)徑流灌溉時(shí)，作物樣地對(duì)水肥的滯留率呈現(xiàn)對(duì)數(shù)特征，隨著徑流距離的延長(zhǎng)，滯留率表現(xiàn)出有限性。

3 結(jié)論與討論

眾所周知，在農(nóng)耕中所使用的肥料是無(wú)法被作物完全吸收的，一部分水肥會(huì)沉降在土壤表面，一部分雖然到達(dá)了土壤中，但與土壤顆粒相互作用，形成了不能被植物吸收的大分子或化合物，還有一部分會(huì)直接隨徑流流失，本文主要討論徑流灌溉時(shí)，樣地對(duì)水肥的滯留效果，重點(diǎn)分析了沒(méi)有隨徑流流失的水肥在施肥量中所占的比例。

試驗(yàn)結(jié)果表明，徑流灌溉在水肥滯留率上有著明顯的有限性，其中40%以上的水肥會(huì)隨著徑流流失，因而在灌溉時(shí)應(yīng)控制水量，同時(shí)得出的擬合函數(shù)，模型化了4種作物樣地的水肥滯留率，在特定情況下，可作為數(shù)學(xué)模型使用。4種作物對(duì)水肥的滯留效益呈現(xiàn)出相似的規(guī)律，可見(jiàn)4種作物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤的主要結(jié)構(gòu)并沒(méi)有造成明顯的改變，但對(duì)土壤中具體礦質(zhì)元素的影響還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] Eapen D， Barroso M L， Ponce G， et al. Hydrotropism： Root growth responses to water[J]. Trends in Plant Science，2005，10（1）：44-50.

[2] 山侖，蘇佩，郭禮坤，等.不同類型植物對(duì)干濕交替環(huán)境的反應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2000，20（2）：164-170.

[3] 李世清，田霄鴻，李生秀.養(yǎng)分對(duì)旱地小麥水分脅迫的生理補(bǔ)償效應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2000，20（1）：22-28.

[4] 胡田田，康紹忠.植物抗旱性中的補(bǔ)償效應(yīng)及其在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（4）：885-891.

[5] 劉庚山，郭安紅，任三學(xué)，等.人工控制有限供水對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及土壤水分利用的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，23（11）：2 342-2 352.

[6] 李志勇，王璞.優(yōu)化水肥及傳統(tǒng)水肥對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及水氮利用效率的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（9）： 42-45.

[7] 姚戰(zhàn)軍，楊玉鋒，陳若英，等.限水灌溉與施氮方式對(duì)小麥群體動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（8）： 63-66.

[8] 王淑芬，張喜英，裴冬.不同供水條件對(duì)冬小麥根系分布、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22（2）：27-32.

[9] 徐心志，馬超，孫會(huì)娜，等.灌水對(duì)黃淮海地區(qū)冬小麥碳氮代謝、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2013（5）： 187-193.

[10] 任三學(xué)，趙花榮，姜朝陽(yáng)，等.不同灌水次數(shù)對(duì)冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及水分利用效率的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007（S2） ： 169-174.

[11] 薛麗萍.灌水時(shí)期對(duì)小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）： 463-465.

[12] 馬瑞昆，賈秀領(lǐng)，蹇家利，等.前期控水條件下冬小麥的根系和群體光合作用特點(diǎn)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2001，21（2）：88-91.

[13] 方保停，邵運(yùn)輝，岳俊芹，等.早春不同時(shí)期灌水對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（10）： 36-39.

摘 要：研究了徑流灌溉時(shí)不同作物樣地對(duì)水肥的滯留效益。結(jié)果表明，4種作物對(duì)水肥的滯留效果呈現(xiàn)出相似性，在9 m之前滯留效益十分顯著，9 m之后，滯留效益呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上得出滯留率擬合方程，4種作物的擬合函數(shù)均為對(duì)數(shù)函數(shù)，該擬合函數(shù)可以將4種作物的滯留率數(shù)量化，并為相關(guān)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：灌溉；水肥；滯留效益

中圖分類號(hào)： S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.020

徑流灌溉在我國(guó)仍然應(yīng)用廣泛，但其在節(jié)水、節(jié)肥、肥料利用率等方面均被認(rèn)為不及滴管施肥，本文主要研究4種常見(jiàn)的農(nóng)作物在徑流灌溉過(guò)程中對(duì)徑流中水肥的滯留作用，并在此基礎(chǔ)上得出擬合函數(shù)，以期模型化水肥滯留效益，并為相關(guān)研究提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 材 料

選取的4種農(nóng)作物均為常見(jiàn)的農(nóng)耕作物，栽植范圍廣，栽植數(shù)量大，具有一定的代表性。供試番茄品種為中蔬4號(hào)，玉米品種為寧玉507，茄子品種為沈茄1號(hào)，黃瓜品種為魯蔬21號(hào)。

1.2 方 法

在以上每一種作物的田地內(nèi)，各構(gòu)建一條坡度為2%的試驗(yàn)帶，每條帶長(zhǎng)20 m，寬2 m，用防滲薄膜隔開(kāi)。每條試驗(yàn)帶沿程居中布設(shè)8個(gè)采樣點(diǎn)，離進(jìn)水端距離分別為2，5，7，9，12，14，16，19 m，同步采集滲流水樣。滲流水通過(guò)取樣管采集，取樣管為U—PVC管，直徑100 mm，埋深80 cm，管壁周圍開(kāi)直徑5 mm孔，管周邊填充礫石。

將碳酸氫銨溶于水中，并使該水以徑流形式通過(guò)試驗(yàn)帶，模擬傳統(tǒng)水肥灌溉中的TN（全氮）。并從采樣點(diǎn)采集灌溉后的滲流水，定量分析不同作物對(duì)氮肥的滯留效益，得出擬合函數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種農(nóng)作物對(duì)水肥的滯留效益

由圖1可以看出，4種農(nóng)作物的樣地對(duì)水肥都表現(xiàn)出相似的滯留效益，滯留率在進(jìn)入試驗(yàn)帶后的9 m內(nèi)，一直呈現(xiàn)顯著地上升趨勢(shì)，9 m之后滯留率不再增加，維持在50%～60%的水平，可見(jiàn)，使用徑流灌溉方式，肥料滯留效益并不高，其中約40%的水肥不能固定于土壤或被作物吸收，而會(huì)隨徑流流失。

2.2 4種農(nóng)作物水肥滯留效益擬合方程

對(duì)4種作物樣地的水肥滯留率進(jìn)行擬合，均可得到對(duì)數(shù)特征函數(shù)（圖2～圖5），且R2 值均大于0.9，可認(rèn)為擬合度非常高。因而，認(rèn)為傳統(tǒng)徑流灌溉時(shí)，作物樣地對(duì)水肥的滯留率呈現(xiàn)對(duì)數(shù)特征，隨著徑流距離的延長(zhǎng)，滯留率表現(xiàn)出有限性。

3 結(jié)論與討論

眾所周知，在農(nóng)耕中所使用的肥料是無(wú)法被作物完全吸收的，一部分水肥會(huì)沉降在土壤表面，一部分雖然到達(dá)了土壤中，但與土壤顆粒相互作用，形成了不能被植物吸收的大分子或化合物，還有一部分會(huì)直接隨徑流流失，本文主要討論徑流灌溉時(shí)，樣地對(duì)水肥的滯留效果，重點(diǎn)分析了沒(méi)有隨徑流流失的水肥在施肥量中所占的比例。

試驗(yàn)結(jié)果表明，徑流灌溉在水肥滯留率上有著明顯的有限性，其中40%以上的水肥會(huì)隨著徑流流失，因而在灌溉時(shí)應(yīng)控制水量，同時(shí)得出的擬合函數(shù)，模型化了4種作物樣地的水肥滯留率，在特定情況下，可作為數(shù)學(xué)模型使用。4種作物對(duì)水肥的滯留效益呈現(xiàn)出相似的規(guī)律，可見(jiàn)4種作物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤的主要結(jié)構(gòu)并沒(méi)有造成明顯的改變，但對(duì)土壤中具體礦質(zhì)元素的影響還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] Eapen D， Barroso M L， Ponce G， et al. Hydrotropism： Root growth responses to water[J]. Trends in Plant Science，2005，10（1）：44-50.

[2] 山侖，蘇佩，郭禮坤，等.不同類型植物對(duì)干濕交替環(huán)境的反應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2000，20（2）：164-170.

[3] 李世清，田霄鴻，李生秀.養(yǎng)分對(duì)旱地小麥水分脅迫的生理補(bǔ)償效應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2000，20（1）：22-28.

[4] 胡田田，康紹忠.植物抗旱性中的補(bǔ)償效應(yīng)及其在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（4）：885-891.

[5] 劉庚山，郭安紅，任三學(xué)，等.人工控制有限供水對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及土壤水分利用的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，23（11）：2 342-2 352.

[6] 李志勇，王璞.優(yōu)化水肥及傳統(tǒng)水肥對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及水氮利用效率的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（9）： 42-45.

[7] 姚戰(zhàn)軍，楊玉鋒，陳若英，等.限水灌溉與施氮方式對(duì)小麥群體動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（8）： 63-66.

[8] 王淑芬，張喜英，裴冬.不同供水條件對(duì)冬小麥根系分布、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22（2）：27-32.

[9] 徐心志，馬超，孫會(huì)娜，等.灌水對(duì)黃淮海地區(qū)冬小麥碳氮代謝、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2013（5）： 187-193.

[10] 任三學(xué)，趙花榮，姜朝陽(yáng)，等.不同灌水次數(shù)對(duì)冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及水分利用效率的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007（S2） ： 169-174.

[11] 薛麗萍.灌水時(shí)期對(duì)小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）： 463-465.

[12] 馬瑞昆，賈秀領(lǐng)，蹇家利，等.前期控水條件下冬小麥的根系和群體光合作用特點(diǎn)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2001，21（2）：88-91.

[13] 方保停，邵運(yùn)輝，岳俊芹，等.早春不同時(shí)期灌水對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（10）： 36-39.