棉花滴灌施肥技術(shù)研究與應(yīng)用

（石河子市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，石河子市，832000） 張 媛

（石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，石河子市，832000） 田玲枝

1 滴灌施肥的含義

滴灌施肥技術(shù)是隨著滴灌技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的一種新的施肥方式。滴灌施肥是利用壓力灌溉系統(tǒng)，將肥料溶于水中，并隨水通過(guò)各級(jí)管道，最終以點(diǎn)滴的形式施入土壤或作物根區(qū)的施肥過(guò)程。滴灌施肥它是根據(jù)作物不同生育階段對(duì)水分和養(yǎng)分的需求以及土壤的水分、養(yǎng)分狀況，通過(guò)作物營(yíng)養(yǎng)診斷、土壤養(yǎng)分診斷以及土壤干旱診斷，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、定量的將水、肥滴施在作物根區(qū)，并被根系直接吸收利用的一種施肥方法。

滴灌施肥與常規(guī)追肥不同。常規(guī)追肥表現(xiàn)為慢、淺、遠(yuǎn)，即肥效發(fā)揮慢，肥料距地表淺，肥料帶距植株遠(yuǎn)。而滴灌施肥是利用水的重力和漲力作用，使水肥同步，并向根系的下方和外側(cè)浸潤(rùn)，在作物根系周?chē)纬蓤A錐形濕潤(rùn)帶，作物在吸收水分的同時(shí)吸收養(yǎng)分，肥料利用率顯著提高。滴灌施肥利用滴灌系統(tǒng)作為施肥工具，在施肥量、施肥時(shí)間和施肥均勻度等方面都優(yōu)于常規(guī)施肥，可以達(dá)到較高的精度，從而使滴灌作物獲得較好的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2 滴灌施肥技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)外以色列、塞浦路斯、約旦等國(guó)節(jié)水灌溉起步較早，相應(yīng)對(duì)滴灌施肥的研究也較早。據(jù)有關(guān)報(bào)道，20世紀(jì)中葉即開(kāi)展了這方面的研究工作。當(dāng)時(shí)他們選擇液體肥為研究的突破口，因液體肥中的磷可直接用H3PO4,解決了磷的水溶性問(wèn)題，繼而通過(guò)采用絡(luò)合劑（EDTA等）對(duì)微量元素的螯合和探索各元素加入溶液中的先后順序，解決了有關(guān)元素之間的拮抗性等問(wèn)題。目前,以色列的滴灌技術(shù)居世界領(lǐng)先地位，其溫室種植的水果、花卉等作物70%～80%都是采用滴灌，滴灌的最高水利用率達(dá)95%。美國(guó)是世界上滴灌應(yīng)用面積最多的國(guó)家，20世紀(jì)90年代初滴灌施肥面積就已超過(guò)60萬(wàn)公頃。并在滴灌肥研究方面，走的是以固態(tài)為主的道路。起初是選擇一些經(jīng)純化處理的單質(zhì)固態(tài)肥，如CO(NH2)2、K2SO4等。繼而發(fā)展至兩元復(fù)合肥如KH2PO4、尿素與磷酸反應(yīng)而成的磷尿等，為滴灌施肥的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。

我國(guó)滴灌灌溉及滴灌施肥技術(shù)起步于設(shè)施農(nóng)業(yè)。1996年新疆兵團(tuán)石河子采取引進(jìn)與研制相結(jié)合的方針，開(kāi)展了以棉花為主的膜下滴灌技術(shù)研究，通過(guò)幾年的試驗(yàn)、示范，探索出了一套適應(yīng)棉花膜下滴灌栽培的技術(shù)措施和施肥方法，并研究成功了相應(yīng)的滴灌設(shè)備和滴灌專(zhuān)用肥料，滴灌施肥發(fā)展十分迅速，目前全墾區(qū)隨水施肥面積占滴灌面積的90%以上。

3 滴灌施肥方案的確定

3.1 肥料施用總量

以田塊為單元確定滴灌作物氮、磷、鉀肥施用總量，采用養(yǎng)分平衡法推薦，計(jì)算公式為：

通過(guò)上述公式，利用當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)施肥參數(shù)，即可推薦出氮、磷、鉀肥的施用總量。

以區(qū)域?yàn)閱卧_定滴灌作物氮、磷、鉀化肥施用總量，采用肥料效應(yīng)函數(shù)法推薦。如墾區(qū)滴灌棉每公頃產(chǎn)2 400～2 700kg皮棉，在滴灌定額4 200～4 500m3/hm2的條件下，低肥力棉田氮肥最佳施用總量為350kg/hm2；中等肥力棉田為300kg/hm2；高肥力棉田為250kg/hm2。氮、磷（P2O5）、鉀(K2O)最佳施用比例范圍為1：0.35～0.45：0.10～0.20。微量元素施用量依據(jù)當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分豐缺指標(biāo)確定。

3.2 肥料施用方法

根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，氮肥水溶性好，在土壤中移動(dòng)性大，可采取水肥同步，隨水滴施。磷肥施用方法以滴施為主、基施為輔。沙質(zhì)土壤全部基施，壤質(zhì)以上土壤30%～50%基施，剩余磷肥采取隨水滴施。鉀肥施用全部隨水滴施。微量元素施用采用葉面噴施或基施，若隨水滴施盡可能采用螯合形式。

3.3 棉花各生育期氮肥用量滴施比例

以氮肥總用量的百分比計(jì)，苗期5%，蕾期25%～30%，花鈴期60%～65%，吐絮期5%。

3.4 棉花各生育期氮肥滴施次數(shù)

花蕾期肥：盛蕾—盛花期隨水施肥3～4次。

花鈴肥：結(jié)鈴—吐絮前期隨水施肥3～4次。（磷肥和鉀肥隨水滴施主要放在花鈴期）。

3.5 隨水施肥對(duì)肥料選擇的要求

隨水施肥選擇的肥料必須具有以下特點(diǎn)：肥料養(yǎng)分濃度要高，水溶性要好；肥料的不容物要少，品質(zhì)要好，流動(dòng)性要強(qiáng)；選擇的肥料能相互混合，不發(fā)生沉淀；選擇的肥料腐蝕性要小，肥料要偏酸性；施肥盡量減少其它添加物。目前，市場(chǎng)上使用的滴灌肥料主要有：尿素、磷酸二氫鉀、磷酸一銨、磷酸二氫鉀銨、硫酸鉀、氯化鉀、硫酸鋅、硼酸以及作物滴灌復(fù)混肥等。

3.6 滴灌施肥的操作技術(shù)要求

隨水施肥所施的肥料必須在施肥罐中充分溶解后，才可隨水滴施。隨水施肥前先滴清水1～2小時(shí)沖洗滴灌系統(tǒng)和濕潤(rùn)土體，然后滴肥，球閥開(kāi)孔先小后大，注入量少施肥均勻，注入時(shí)間必須達(dá)2～3小時(shí)，杜絕快速注入施肥不勻。停水前1～2小時(shí)結(jié)束施肥，以便肥料運(yùn)移根層土壤，減少土壤對(duì)肥料的固定，也利于沖洗滴灌系統(tǒng)。

4 棉花滴灌施肥的應(yīng)用效果及增產(chǎn)機(jī)理

4.1 棉花滴灌施肥的效果

通過(guò)滴灌棉花試驗(yàn)與大田推廣應(yīng)用調(diào)查，棉花滴灌施肥，氮肥的利用率達(dá)60%，磷肥的利用率為25%左右，分別為較常規(guī)灌溉施肥的氮磷利用率（35%和15%）提高25個(gè)百分點(diǎn)和10個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，棉花滴灌施肥較常規(guī)灌溉施肥節(jié)肥30%左右，棉花平均增產(chǎn)15%以上，效果十分明顯。

4.2 棉花滴灌施肥的增產(chǎn)機(jī)理

根據(jù)滴灌棉花田間調(diào)查結(jié)果，滴灌條件下地膜棉根系主要集中在膜下內(nèi)側(cè)小行中，并在淺層0～40cm生長(zhǎng)。滴灌施肥采取的是隨水施肥，由于水肥同步的特點(diǎn)，水肥被直接輸送到根系發(fā)達(dá)部位，縮短了養(yǎng)分向根部運(yùn)動(dòng)的距離，充分保證了養(yǎng)分的供應(yīng)和根系的快速吸收。因?yàn)樗嗜芤涸谕寥乐芯鶆蚍植?，從而使養(yǎng)分分布高度均勻，提高了根系的吸收效率。對(duì)滴灌而言，由于濕潤(rùn)范圍僅限于根系集中的區(qū)域，同時(shí)水肥滴施又采取的是少量多次，使根系活動(dòng)區(qū)土壤常保持在適宜的含水量和最佳的營(yíng)養(yǎng)水平，保證了整個(gè)生育期養(yǎng)分的供應(yīng)，有效地避免了后期脫肥早衰，在綜合配套技術(shù)的配合下，從而使棉花獲得較好的產(chǎn)量。

5 滴灌施肥尚需研究的幾個(gè)問(wèn)題

隨著滴灌施肥技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用，愈來(lái)愈顯示出其優(yōu)勢(shì)和潛力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，單項(xiàng)的、獨(dú)立的研究已滿(mǎn)足不了節(jié)水農(nóng)業(yè)總體發(fā)展的需要，如何從棉花滴灌栽培、田間管理措施等各個(gè)環(huán)節(jié)入手，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步研究棉花滴灌施肥技術(shù)的最優(yōu)方案，促進(jìn)滴灌施肥向深層次和綜合施肥模式發(fā)展，建立適宜新疆兵團(tuán)的棉花滴灌施肥技術(shù)體系。當(dāng)前需要進(jìn)一步研究、探討的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題有：①滴灌施肥與全層施肥的關(guān)系；②滴灌施肥條件下肥料利用率提高的機(jī)理；③滴灌施肥條件下土壤理化性狀的變化情況；④滴灌施肥條件下土壤培肥的有效技術(shù)措施。