不同施肥方式对土壤水分环境及植物水分含量影响的研究

胡承兴

（黔西南生态环境监测中心，贵州 兴义 562400）

土壤水是重要的农业水资源，无论是大气降水，地表水和地下水，都必须经过土壤水才能被植物吸收，土壤水资源能满足作物生长的大部分需求，全国耕地60%以上的旱地作物必须靠土壤水生长发育，它是陆地上一切生物最直接的水分来源，土壤既是植物生长的载体又是水分和养分的贮存库，使大气间断性的、不均匀的降水、灌溉供给水[1-3]。根据调查，在我国北方，土壤水占降水资源的60%-70%，约360mm～420mm，与保证率P=50%的河川径流和地下水补给量之和大致相平衡。全世界64.8%的降雨量变为土壤水的有效补给量，相当于地表水和地下水的1.2倍[4-5]。土壤水有水资源的基本特征，但又与重力水资源有不同，具有不可调度性，不可开采等特点，只能被植物利用和直接蒸发返回大气。对土壤水的利用，目前基本为自然利用，并对满足植物全生育期总用水量要求有着重要的调节作用。有实验研究表明：在小麦生育期内，土壤水利用量可占全部耗水量的33%，但在大多数地区没有得到充分的有效利用。因此，我们在土壤水的利用方面还有巨大的潜力，有研究专家预测，土壤水将会是今后水资源开发的主要目标[6-8]。

1 试验材料

茶树种源为“龙井43号绿茶”，由贵州省“贵井茶叶有限公司”提供。肥料施用为：尿素（总氮≥46%，贵州赤天化有限公司），塑料薄膜，稻草，喷灌设备，滴灌设备，渗灌设备，软管喷灌设备。实验基地：开阳县贵井茶叶有限公司实验基地。

1.1 施肥方案设计

试验采用随机区组设计，共设6种不同的水肥浓度，S1（浓度）、S2（浓度）、S3（浓度）、S4（浓度）、S5（浓度）、S6（空白对照）。每一小区灌溉方式设3次重复，共5个小区，小区面积为10m×7m(长×宽)，茶垄宽1.1m，行间距1.3m，1200株/亩，小区设30cm宽的保护行。

2 不同施肥方式对茶园0cm-10cm土层土壤水分含量变化的影响

根据图1中可以看出，在试验期1月—9月期间，在0cm—10cm的茶树耕层土层内，茶树耕层土壤水分含量的总体变化趋势呈“S”型变化曲线，符合空气中的降雨量的变化特征趋势，在7中不同的施肥处理方式下，土壤水分含量基本趋于一致性，其中s5茶树耕层土壤水分含量最高，在6月份茶树土壤水分含量最高达到33.67%，在1月—4月，不同处理的土壤含水量变化趋势基本增减速保持一致，在进入4月份以后，进入降雨量旺盛期，各不同处理下的土壤水分含量开始急剧变化，增长最快的为s6处理方式，空白对照ck处理的土壤耕层土壤含水量增长较为缓慢，在6月份降雨量旺盛期，ck处理的茶树耕层土壤水分含量为29.05%，是所有施肥方式中茶树耕层土壤含水量最低的。在茶树春、夏、秋的生育过程中，总体的茶树耕层土壤含水量夏季＞秋季＞春季。从春耕茶园抗旱角度出发，在春季的茶园管理措施中，必须增加土壤含水量，做到合理施肥措施，有利于春季茶园的水肥管理。

图1 不同施肥方式0cm—10cm土层土壤水分含量

3 不同施肥方式对茶园11cm-20cm土层土壤水分含量变化的影响

根据图2中分析可知，与对照相比，在11cm—20cm茶树根须土层内，在不同施肥方式处理后，在茶树生长的春、夏、秋三个季节，茶树耕层土壤含水量具有较高的含量，干旱季度除外，在干旱季节，由于地表没有覆盖物，造成土壤水分的蒸发，急剧降低了茶树根须层土壤水分含量。据图中分析可知，在不同的施肥方式处理下，对茶树根须层土壤含水量的影响不大，在1月—3月的茶树根须层土壤水分含量变化中，s1，s3，s4，s5，s6＞ck2＞S2，其中s1，s3，s4，s5，s6土壤水分变化基本保持一致，在4月份—6月份，茶树根须层的土壤水分含量随着降雨量的增加有着明显的差异性。茶树根须层土壤平均含水量为：s5＞s1＞S2、s3、s4＞s6＞ck2。

图2 不同施肥方式11cm-20cm土层土壤含水量

7月—9月随着降雨量的减少，茶树根须层土壤含水量随之降低，其土壤水分含量变化没有产生强烈的衰减变化，其主要原因是降雨量的减少，和茶树进入秋季蒸腾作用降低，对水分的吸收能力下降原因所导致。从整个春夏秋茶树根须层的土壤水分含量显示，各施肥处理方式对土壤水分含水量没有显著影响。

4 不同施肥方式对茶树新梢生长量及生长速率的影响

从图3中可以看出，在不同的施肥方式处理下，茶园茶树新梢生长速率呈现典型的慢—快—慢的生长趋势，茶树新梢生长与施肥方式由明显的相关关系，不同的施肥方式下能促进茶树对土壤水分的吸收，水分吸收直接促进茶树新梢的生长，这主要是施肥能改善土壤结构，从而提高茶园土壤的保水能力，由于施肥能提高茶叶叶片抗过度失水的能力增强，最终能提高茶园对水分的利用效率。土壤水分效率的提高明显表现在茶树新梢的快速生长，在不同施肥方式下土壤中氮素供应充足的情况下，能明显提高茶树新梢伸长，光合作用加强，从而对土壤水分的利用明显提高，在不同施肥方式的处理下的茶树新梢生长较空白对照快速，说明不同施肥方式能明显增加茶树新梢的生长速率。因此在茶园的管理方式中，通过不同的施肥方式管理，能有效的提高茶园土壤水分、土壤养分的吸收与利用，从而促进茶树新梢的生长。

图3 不同施肥方式新梢生长速率

5 不同施肥方式对茶树水分利用效率的影响

从表1中可以看出，在不同的施肥方式处理下，其中在s4处理下，茶园土壤水分利用效率最高，水分利用效率为（0.43 kg.mm-1.667m-2），在1亩茶园上每耗水水可以产出茶叶干重0.43kg，这主要是在s4施肥处理方式下能提高土壤水分利用率。由于茶树根部撒施，有利于水分与肥料在茶树根部结合，促进了茶树的水肥耦合效应，促进了茶树的吸收，从而促进茶树的生长。最终结果表现为茶叶产量的增加。其水分利用效率比ck2同比增长26.47%。其中ck2处理条件下水分利用效率最低，水分利用效率为（0.34 kg.mm-1.667m-2）。说明空白处理下，养分匮乏，根系周围缺乏养分，不能产生协同效应，水分流失较大。其他施肥方式处理都较空白处理水分利用效率高。

表1 不同施肥方式水分利用效率比较

7 不同施肥方式对茶树耗水系数的影响

从表2中可以看出，在不同施肥方式处理下，在不同的施肥方式之间的耗水系数存在一定的差异性，通过在不同施肥方式下的试验研究表明：不同的施肥方式对茶树的水分利用效率和茶树的耗水系数由差异，这可能是因为在不同的施肥方式处理下，不同的施肥方式影响了茶园土壤中水肥耦合的效应，造成茶树对土壤水分的吸收不同，直接影响着水分利用效率和茶树的耗水系数。不同施肥方式的茶树耗水系数范围在2.35—2.91之间，耗水系数变化幅度为0.56，说明在不同的施肥方式处理下，茶树耗水系数变化不是很明显，从文中可以看出，茶树水分利用效率低，茶树耗水系数则高。其中耗水系数比较为：ck2＞s3＞s1＞s5＞s6＞s2＞s4。

表2 不同施肥方式耗水系数比较

8 结论与讨论

茶园在进行不同施肥方式处理后，茶树的生长都较对照高，不同施肥方式处理后，茶园土壤水分含量提高。同时在水肥耦合下能提高土壤环境中水分的利用效率，其中茶树新梢生长量在s6处理下为最高，总生长量为（52.86cm）。其中水分利用效率在s4处理最高，水分利用效率为0.43kg.mm-1.667m-2，通过不同施肥方式的管理得出，茶树如果在前期达到茶树长势优越，达到丰园较快，应采用s6施肥方式处理，在达到丰园后要进行茶园的产量增收，应进行s4施肥方式处理，这样水分利用效率较高，产量增长较快。耗水系数s4最低。