冬小麦微喷带灌溉条件下水肥运移规律研究

石学萍　刘占卯　刘伊明　李英钗　秦焱　檀海斌

摘要 [目的]研究微喷带灌溉方式对冬小麦灌水后水肥均匀度和运移的影响。[方法]通过对微喷带灌溉条件下冬小麦不同生长时期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm土壤剖面0～20、20～40、40～60 cm土层水分、碱解氮和速效磷含量的测定，研究冬小麦农田土壤水分和养分在土壤中的变化及运移规律。[结果]各土层速效养分运移规律与水分运移规律基本一致；作物生长不同时期，水肥在0～20 cm土层中均匀度不同，但20～60 cm土层水分变化趋于一致；碱解氮主要集中在0～60 cm土层，速效磷灌水施肥后主要集中在0～40 cm土层。[结论]该研究为制定科学的灌溉施肥制度提供理论依据。

关键词 冬小麦；微喷带；水分；速效养分；碱解氮；速效磷

中图分类号 S152.7；S158 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）13-0141-03

Study on Waterfertilization Translation Rules of Winter Wheat under Microspraying Hoses Irrigation

SHI Xueping，LIU Zhanmao，LIU Yiming et al

（The Semiarid Agriculture Engineering and Technology Research Center of China，Shijiazhuang，Hebei 050000）

Abstract [Objective] To study the effect of microspraying hoses irrigation on the evenness and migration of winter wheat after irrigation.[Method]By measuring the content of soil moisture，alkaline hydrolysis nitrogen and available potassium，the vertical distance of 25，50 and 75 cm form microspraying hoses and the soil area of 0-20，20-40 and 40-60 cm，in different periods of winter wheat under microspraying hose irrigation，the rules of soil moisture change and soil nutrient translation in winter wheat were analyzed.[Result] The rules of soluble nutrient translation and water translation were basically same in each soil layer. Winter wheat growing in different periods，the uniformity of water and fertilization in 0-20 cm soil layer was different， but the change of soil moisture had a similar tendency in 20-60 cm soil layer. The alkaline hydrolysis nitrogen mainly concentrated in 0-60 cm soil layer， available potassium mostly concentrated in 0-40 cm soil layer.[Conclusion]The study provides theoretical basis for the establishment of scientific irrigation fertilization system.

Key words Winter wheat；Microspraying hoses；Moisture；Soluble nutrient；Alkaline hydrolysis nitrogen；Available potassium

北方小麥生产的主要限制因素是水[1]，而利用微滴喷灌溉技术提高农田灌溉水的利用率，可以很大程度地解决制约小麦生产的高耗水问题[2～4]。微喷带灌溉是在喷灌和滴灌基础上发展起来的一种新型灌溉方式[5]，其利用微喷带将灌溉水和可溶性肥均匀地喷洒在田间。微喷带的出水孔多采用多孔分组方式，按照一定距离和一定规律布设，如斜五孔、斜三通、横三孔、左右孔和五孔等，出水孔一般采用机械钻孔、启动打孔和激光打孔，内喷孔孔径0.8 mm。笔者采用斜五孔式微喷带，探讨了该种灌溉方式对冬小麦灌水后水肥均匀度和运移的影响，以期为制定科学的灌溉施肥制度提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试小麦品种为汶农14，播种量225 kg/hm2。

1.2 试验地概况 试验在河北省武强县张法台村辛科家庭农场进行。试验地基础地力检测碱解氮含量51.60 mg/kg，速效磷含量32.73 mg/kg，速效钾含量274.00 mg/kg。试验地土壤检测速效钾含量为151～281 mg/kg，土壤对钾元素的供应处于高或极高水平，对小麦地上部、地下部干物产量的影响不显著[6]。

1.3 试验设计

试验未施钾肥，不再做速效钾运移的研究。整个小麦生育期灌水127mm[7]，根据当地农田推荐量制定各个时期的追肥量（表1）。每次灌溉施肥前后于距微喷带垂直距离25、50、75 cm处分层采取土样，采样总深度为60 cm，分为3层：0～20、20～40、40～60 cm。每次采取3个土样，进行水分和速效养分测定。田间灌水方式统一采用微喷带灌溉，微喷带间距1.8 m。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 土壤水分。测定小麦拔节期、抽穗期、开花期和灌浆期灌水前、后（灌水后24 h）土壤水分含量，土壤水分测定方法采用烘干法。计算公式：

SWC=（M1-M2）/M2×100%

式中，SWC为土壤含水量；M1为土壤鲜质量；M2为土壤干质量。

1.4.2 土壤碱解氮和速效磷含量。测定小麦拔节期、抽穗期、开花期和灌浆期灌水前、后（灌水24 h后）以及收获后土壤碱解氮和速效磷含量。碱解氮采用凯氏定氮法测定，速效磷采用钼锑比色法测定。

2 结果与分析

2.1 灌溉施肥后水分运移特征 由图1可知，0～20 cm土层拨节期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm处的水分含量差值分别为6.5%、4.5%和3.1%；灌浆期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm处的水分含量差值分别为12.6%、10.7%和94%。表明距微喷带越近的土壤灌水量越大，但在50～75 cm差距较小。随着小麦生长从拔节期到灌浆期，距离微喷带越远，受到阻挡作用越大，土壤水分运移量越少，水分含量差值随距微喷带距离增大而逐渐减小。

20～40 cm土层拨节期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm的水分含量差值分别为5.5%、3.4%和2.3%；灌漿期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm的水分含量差值分别为10.4%、8.4%和7.8%。由此可知，该土层的水分运移规律与0～20 cm土层大致相同，但变化趋势趋于平缓。

40～60 cm土层拨节期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm的水分含量差值分别为3.9%、3.7%和3.6%；灌浆期，距微喷带垂直距离25、50、75 cm的水分含量差值为5.3%、4.2%和4.0%。在40～60 cm土层，距离微喷带远近对水分含量影响不大，水分含量变化趋于一致。

2.2 灌溉施肥后肥料运移特征

2.2.1 碱解氮运移特征。由图2可知，

0～20 cm土层距离微喷带垂直距离25、50、75 cm， 拔节期碱解氮差值分别为2576、19.25和16.72 mg/kg；灌浆期，距离微喷带垂直距离25、50、75 cm处的碱解氮差值分别为12.31、8.05和5.41 mg/kg。

20～40 cm土层距离微喷带垂直距离25、50、75 cm，拔节期灌溉施肥前后碱解氮差值分别为17.5、12.97和12.7 mg/kg，灌浆期差值分别为8.08、5.58和5.38 mg/kg。在20～40 cm土层，水肥对小麦不同时期的碱解氮差值影响趋势较0～20 cm土层弱，差值为1.25～4.70 mg/kg。

40～60 cm土层距离微喷带垂直距离25、50、75 cm，拔节期灌溉施肥前后碱解氮差值分别为4.91、3.38和3.62 mg/kg，灌浆期差值分别为1.90、1.85和2.01 mg/kg。在40～60 cm土层，碱解氮差值随小麦从拔节到灌浆整个时期碱解氮差值变化较小，说明40～60 cm土层水肥渗入不多，碱解氮运移量较少。

2.2.2 速效磷运移特征。由图3可知，0～20 cm土层距微喷带垂直距离25、50、75 cm，拔节期灌溉施肥前后速效磷差值分别为18.77、15.54和14.72 mg/kg，灌浆期差值分别为9.31、7.05和6.01 mg/kg。

20～40 cm土层距微喷带垂直距离25、50、75 cm，拔节期灌溉施肥前后速效磷差值分别为7.99、7.39和7.42 mg/kg，灌浆期差值分别为4.10、3.1和3.05 mg/kg。在20～40 cm土层，水肥对小麦不同时期速效磷含量差值影响较0～20 cm小，差值为0.57～1.32 mg/kg。

40～60 cm土层距微喷带垂直距离0～75 cm，灌溉施肥前后速效磷变化较小。

3 结论与讨论

微喷带灌溉条件下速效养分运移规律与灌溉水运移规律基本一致，0～20 cm土层微喷带远近不同土壤含水量和速效养分含量不同，随着小麦生长造成的遮挡，变化较为明显，造成遮挡原因可能与作物品种、种植密度有一定关系[8]；20～40 cm土层距离微喷带远近不同土壤含水率和速效养分变化趋势与0～20 cm土层一致，但变化幅度趋于平缓；40～60 cm土层土壤含水率和速效养分变幅最小。综上所述，微喷带田间布局间距在1.8m条件下，带间喷射交叉30 cm的情况下，总体灌水均匀度较好，是一种可行的布局方式。

微喷带灌溉条件下施肥后0～20 cm土层土壤碱解氮含量增加最大，随着土壤深度增加碱解氮含量增加幅度减少，土层深度对碱解氮分布具有较大影响。碱解氮进入土壤后会以一种较为均匀的方式分布，并在分布之后其浓度具有一个较为均匀的降低过程[9]。微喷带灌溉条件下施肥后速效磷增加主要在0～40 cm土层，可能是作物吸收和水溶性磷与土壤中的铁、铝离子相结合形成难溶性的磷酸铁、磷酸铝等沉淀，在土壤中移动性较弱[10]，增施磷肥土壤速效磷含量增加，但主要集中在0～40 cm土层。

参考文献

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