黄土塬区水肥利用效率的影响因素分析

王飞 李霞 王秀康 杜娟

摘要 在黄土塬区农业生产过程中，水土流失、水资源匮乏、土壤肥力不高是限制黄土塬区农业生产效益的主要因素。而土壤水分是土壤养分溶解的主要载体，其直接影响了养分运输效率及深度，并影响作物养分吸收效率。本文根据黄土塬区水肥利用效率影响因素，对黄土塬区作物产量及品质提高技术进行了简单分析，以期为黄土塬区农业生产效益的提升提供参考。

关键词 水肥利用效率；影响因素；管理技术；黄土塬区

中图分类号 S274；S143.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）22-0196-01

土壤水分不足、养分利用不合理是黄土塬区农业可持续发展的主要限制因素。在黄土塬区，土地利用总体呈现了“八山一水一分田”的特征，即土地利用率较高，但作物产量不高；土地类型多、利用方式多样；耕地质量较差，且缺乏充足的营养储备。因此，为了促使黄土塬区农业生产效率得到有效提升，依据水肥利用总体规划要求进行作物高产高质水肥管理模式的探究具有重要意义。

1 水肥利用效率影响因素

1.1 作物根系构型

作物根系构型直接影响了作物对水分、养分吸收利用的效率。在雄性不育作物研究過程中，不育植株根系体积、根系干重具有突出缺陷，而其深层根系较多，也表明其对氮素的吸收及利用效率远高于同等类型可育品种[1]。作物根系形态分布与水肥利用效率紧密相关，也为分枝发达的小根系作物培育提供了有效依据。

1.2 灌溉施肥方式

黄土塬区是水资源严重缺乏区域，其时空、季节水资源分布不均，导致区域灌溉指数、总水分生产率及灌溉水产出量均在标准要求以下。上述问题发生的主要原因是区域灌溉施肥方式不当，导致季节性水肥利用效率不佳。

2 水肥管理技术

2.1 实行基于根系构型的水肥优化管理

作物根系构型直接影响了水肥利用效率，而土壤中水肥、养分情况也影响了作物根系生长发育。一方面，在土壤深层水充足的情况下，可诱导作物根系向土壤纵下方发育，最终形成深层较多、上层较少的根系构型。通过根系土壤水分汲取深度的增加，也可以缓解根信号对作物生长发育的制约作用，促使其在土壤表层水分缺失时利用下层水量，从而适应水分匮乏情况。另一方面，在氮素储备不足时，作物光合作用产物可以被较大根系吸收；反之，则会影响作物根系深层穿插能力。依据土壤深层水域施肥作用机理，底墒与磷肥、氮肥的相互作用，可以有效提高作物根系水肥利用效率。因此，在轻度水分缺失的情况下，可适量施加氮肥，提高作物根系生长发育能力；而在重度水分缺失情况下，则需要采用现代节水灌溉技术，合理调节根系生长空间土壤水分、养分供应，从而保证作物生长效率。

2.2 合理选择灌溉施肥方式

灌溉施肥一体化方式主要是将灌溉与施肥进行适当结合，利用机械设备或管道的形式，将肥料溶解在灌溉水中，可在节省灌溉成本的同时，有效提高水肥利用效率，进而提高作物产量及品质[2]。本文试验主要在黄土塬区季节性干旱区域开展，以空白、滴灌、传统施肥为参照，对不同灌溉施肥模式下作物水肥利用效率进行了分析。首先，在作物种植前期测定区域pH值为4.5，有机质、有效磷、速效钾、交换性镁、交换性钙含量分别为18.9 cmol/kg、2.5 mg/kg、56.8 mg/kg、2.0 cmol/kg、8.0 cmol/kg。然后在2017年6月进行作物栽种，9月收获。试验设计共分为空白、传统施肥及滴灌灌水、喷灌肥水一体化4个试验组。每次试验均设置3次重复，施肥、灌溉时期及剂量均相同。最后，在试验开始后，用土钻随机选择8个试验点进行表层土壤采集，待样品风干后，进行土壤pH值、有效磷、速效钾、全氮等指标的测定；待试验作物收获后，可在每个处理区域收集20株作物，进行平均颗粒重量计算，同时收集成熟度相同的作物10株，使用蒽酮比色法测定作物中可溶性糖含量及可溶性固体物含量，以检测作物品质[3-4]。

经上述试验，分析可得出传统施肥、滴灌灌水、喷灌水肥一体化各处理组的肥料贡献率分别为2.25%、12.25%、17.25%。由此可得出，水肥一体化模式可有效提升黄土塬区作物产量，且其水肥利用效率远高于传统滴灌及施肥方式。而作物水肥利用效率的提升，也促使作物产量及品质得到了有效提升，相较于普通施肥模式而言，水肥一体化施肥模式下的作物可溶性糖含量提高了28.59%，可溶性固体物含量也有了明显提升。

3 结语

综上所述，水肥灌溉方式、作物根系构型是黄土塬区作物水肥利用效率的主要影响因素。由于黄土塬区农业为旱作形式，土壤中水分含量较少，而水分作为土壤中较为活跃的因素，直接影响作物对养分的吸收效率。因此，在黄土塬区干旱时期可采取滴灌水肥一体化灌溉措施，提高作物根系空间水肥利用效率，保证黄土塬区农业生产效益。

4 参考文献

[1] 刘亚男，马海洋，冼皑敏，等.施氮方式和灌水量对甘蔗农艺性状、养分累积及产量的影响[J].南方农业学报，2017，48（2）：252-258.

[2] 周亚婷，张国斌，刘华，等.不同水肥供应对结球甘蓝产量、品质及水肥利用效率的影响[J].中国蔬菜，2015，1（4）：54-59.

[3] 赵轶鹏，赵新勇.植物体可溶性糖测定方法的优化[J].安徽农业科学，2018，46（4）：184-185.

[4] 位杰，吴翠云，蒋媛，等.蒽酮法测定红枣可溶性糖含量条件的优化[J].食品科学，2014，35（24）：136-140.