水肥调配与测土施肥联合技术在温室滴灌李子树上的应用

汪可欣，吴 琼，刘红波

（1.东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030；2.河北工程大学水电学院，河北 邯郸056021；3.河北省邯郸水文水资源勘测局，河北邯郸056021）

“水”与 “肥”是影响作物生长的最基本的因素，通过它们之间存在的协同效应，进行水肥及植物综合管理，可有效提高作物生产力和水肥利用率。当前保护地果蔬生产发展迅速，保护地灌溉技术不断进步，与之适应的水肥调控模式一直是学者们研究的热点［1－7］。合理的灌溉可以保持果树正常生长，促进其对养分的吸收和利用；科学的施肥可以提高果树的高产优质，防止和减少由于施肥不当带来的环境污染。将测土施肥技术与水肥调配技术联合应用，可通过有机与无机相结合，用地与养地相结合，做到缺素补素，节水省肥，最大限度地发挥耕地的增产潜力。这不仅是发展农业节水的需求，同时也是温室环境的要求。因此科学的将灌水、施肥技术二者有机结合具有十分重要的科学价值和生产实际意义。本文以李子树为供试作物采用微区栽培的试验方法，对温室滴灌条件下水肥耦合效应及测土施肥节肥效果进行了研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2008～2009年在沈阳农业大学水利学院的双向单坡日光温室内进行，该温室长45m、宽16m、脊高为3.5m，位于N41°44′，E123°27′，海拔44.7m，覆盖无滴聚乙烯薄膜，外层覆盖保温被，温室内设环境监测系统。试验区土质为棕壤土，耕作层平均土壤容重为1.53g／cm3，田间持水率为23.17% （占土壤重量）。小区内种植李子树，所选为晚熟品种黑布朗，行距1m，株距1.5 m，两畦间留有0.5m宽的过道，便于试验的观测记载。供试土壤基本理化性质见表1。

表1 供试土壤基本理化性质Table 1 Basic physical and chemical properties of tested soil

1.2 试验方法

试验灌水方式采用滴灌，灌水控制下限及施肥浓度分别设3个水平，灌水与施肥同时进行，每处理重复3次，小区之间铺设塑料隔层防止水分和养分的互相渗透。

灌水原则：当土壤水分达到设计灌水下限时开始滴灌，达到田间持水率即停止灌溉，处理方案见表2。土壤含水率采用土壤水分特征曲线图进行转化，则每次小区的灌水量为：

式中Q为一次灌水量，m3；θ田持和θ分别为田间持水率和灌水下限 （m3／m3）；H为计划湿润层深度（m），取H＝0.5m；R为土壤湿润比，取R＝0.33；A为小区试验面积。

施肥原则：每次灌水均施加氮肥、磷肥及钾肥（尿素、磷酸二铵和钾宝）。在整个试验的实施过程中，除灌水量及施肥量不同外，其它农业栽培管理措施相同，每次小区施肥量按下式计算：

式中G为一次施肥量，g；Q为一次灌水量，m3，ρ为施肥浓度；M土为土壤肥量；γ为土壤养分系数；η为肥料利用率（氮为50%，磷为30%，钾为40%）。

表2 试验处理方案Table 2 Schedule of experimental design scheme

1.3 测定项目和方法

土壤水吸力采用张力计测定，每5～7d测定一次土壤水分，测定深度为0～100cm，灌水2d后加测1次。土壤肥力各项指标均采用土壤农化常规分析法测定，测定项目速效氮、磷、钾和全氮、磷、钾及有机质、pH值等。定期对植株生长进行跟踪调查，记录各处理灌水量、施肥量、单果重及单株产量（表3、表4）。

表3 李子树施肥量 （考虑土壤肥力）Table 3 Fertilization amount of plum tree with soil fertility

表4 李子树施肥量（未考虑土壤肥力）Table 4 Fertilization amount of plum tree without soil fertility

2 结果与分析

2.1 不同处理水肥效用对比

滴灌灌水方式既湿润了土壤、保持了土壤的通气性能，又不造成土壤水分、养分的深层渗漏，形成适宜的土壤水肥环境，本试验处理平均节水17.09%。由表3、表4可知：施肥量因李子树需水量的不同存在着显著差异，其中灌水下限为70%田间持水率处理的灌水量分别高于其它两种处理5.57%和13.53%，而几种处理施肥量均以施肥浓度为70mg／L时施肥量最高。该数据表明同一水分条件下，施肥量与施肥浓度成正相关；同一施肥浓度下，施肥量与灌水量呈正相关。中水处理的灌水量与施肥量均高于高水和低水处理，均体现出适当的水肥条件有利于李子树的吸收，中度水分胁迫可促进李子树吸收养分和养分的迁移，合理的灌水可以提高李子树吸收、转运、利用土壤水分的能力。同时适当的施肥可有效提高土壤水势，特别是在低含水率和作物生育中、前期的土壤水时，使原来一部分对李子生长无效的水变的有效，促使其吸收利用更多的土壤水分。但水分过高或过低，均影响水分和肥料的利用率，反而降低二者的有效性。

2.2 不同处理节肥效果对比

采用测土施肥与水肥调配技术相结合确定的施肥量明显小于仅考虑水肥调配技术确定的施肥量。在本试验条件下与单一水肥调配技术确定的施肥量相比，相同水分环境下综合技术确定的单株李子树氮、磷、钾3种肥料施肥量均可以节约5%以上，以钾肥节约效果最显著，节约可达5.36%～30.19%。肥料节约量与施肥浓度成正相关，与灌水下限呈现负相关，其中灌水下限为80%田间持水率处理氮、磷、钾肥平均节约分别为8.1%，5.76%，15.1%；灌水下限为70%田间持水率处理氮、磷、钾肥平均节约分别9.11%，4.42%，11.76%；灌水下限为60%田间持水率处理氮、磷、钾肥平均节约10.17%，4.33%，13.07%。以上数据显示在测土配方施肥条件下，土壤信息已作为配方施肥的计算参数参与配方决策，肥料品种、配比、施肥量根据土壤供肥状况和作物需肥特点确定，可在保持土壤均衡供肥的前提下降低化肥使用量，提高化肥利用率。此外经SPSS独立样本T检验（P＝0.14＞0.05），则测土施肥与直接施肥两种处理果树产量无显著差异，因此测土施肥可有效的在保证产量的同时降低农业生产成本投入，同时减小化肥对农产品及环境的污染。

2.3 不同处理对李子树产量的影响

作物产量是水肥科学性和合理性的最好体现，由实测数据可知，不同水肥处理对李子的产量影响是不同的。在不同的施肥浓度处理下均以灌水下限为70%田间持水率处理的李子产量最高，在不同的灌水水平处理下施肥浓度为50mg／L的处理的李子产量较高。分别比灌水下限60%田间持水率处理和80%的田间持水率处理增产6.7%～24.2%和3.0%～27.0%，未采用测土施肥技术也分别达到了7.3%～17.1.5%和4.9%～11.3%，其中均以施肥浓度为50mg／L的处理增产幅度大。采用SPSS统计软件中的方差分析功能对实测数据进行方差分析，可知其水肥对李子产量的影响顺序为水分（F＝95.69）＞肥料（F＝54.71）＞水肥的交互作用（F＝24.85）。经Duncan法与LSD法比较可知：不同施肥浓度处理互相间都具有显著差异，但不同灌水下限之间，灌水下限为80%和60%两种处理间的李子产量差异不显著，其与灌水下限为70%处理的李子产量都有极显著差异。这说明水肥处理组合对李子产量的影响不是单因素的效应叠加，而是受到水肥效果相互制约。果树水肥并非多多益善，给予果树过量施肥，不仅起不到增产作用，反而会导致许多不良后果。施肥量过大会增加土壤溶液的浓度，使果树根系吸收水分及无机盐发生困难，反而不利于果树的生长发育，进而导致低产或不产。而高灌水定额下土壤中通气空隙减少，不利于根系的发育，直接影响果实产量。

通过李子产量和水肥有效性等的综合分析可知在本试验条件下，灌水下限为70%施肥浓度为50 mg／L的滴灌处理方式增产最大、灌溉水生产效率及肥效最高，是比较理想的水肥调配处理方式。

3 结 语

在水资源有限的条件下，设施农业生产的关键是水分和肥料的合理配合。水分和养分是日光温室果树生长的主要管理环节，而它们是一对互补和互相作用的因子，它们既有各自特殊的效果，又互相牵制、相互作用，影响着彼此在作物生长中发挥的作用。合适的水分供应是促进肥料充分发挥作用的条件；合适的养分也可以从多方面保证水分充分发挥作用。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，有针对性的补充作物所需的营养元素，实现各种养分平衡供应。本实验条件下各因子对产量影响的顺序为水分＞肥料＞水肥的交互作用，水肥调配与测土施肥联合技术可节约肥料使用量，且中水中肥处理为该试验的最佳组合。因此，借助水肥耦合协调理论研究的成果，在温室果树水肥调配试验实施中引进测土配方施肥技术，具有较强的针对性，可以有效的降低施肥的盲目性，减少因肥料过量造成的水源污染和土壤污染，提高了水肥利用率和土地产出率。推行水肥调配与测土施肥联合技术是保护生态环境和发展精准集约农业，促进农业可持续发展的必由之路。

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