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滴灌作物根區水肥分布特征、根區調控及水肥高效

有收無收在于水，收多收少在于肥”。 水分和肥料是作物生長發育過程中的兩個重要因子，水肥管理在農業生產中有著重要的意義。

水分和養分是作物生長發育過程中的兩個重要因子，也是當前可供調控的兩大技術因子。根系是作物吸收養分和水分的主要器官，也是養分和水分在植物體內運輸的重要部位；作物根系對水分和養分的吸收雖然是兩個相對獨立的過程，但水分和養分對于作物生長的作用卻是相互制約的，無論是水分虧缺還是養分虧缺，對作物生長都有不利影響。這種水分和養分對作物生長作用相互制約和耦合的現象，特別是在農田生態系統中，水分和肥料兩個體系融為一體，或水分與肥料中的氮、磷、鉀等因子之間相互作用而對作物的生長發育產生的現象或結果（包括協同效應、疊加效應和拮抗效應），這被稱為水肥耦合效應。

滴灌施肥時通常是將肥料與灌溉水結合在一起，水肥一體按預定量和時間供給作物吸收利用。

滴灌水分由灌水器直接滴入作物根部附近的土壤，在作物根區形成一個橢球形或球形濕潤體。

由于滴灌隨水施肥的特點，養分也集中分布在由滴水形成的濕潤體內。

對于單個灌溉周期，隨水施肥一般分為三個階段

：第一階段先滴清水，第二階段將肥料和水一同施入土壤中，第三階段用清水沖洗施肥系統并將肥料運移到作物根區。

大田土壤中的養分運移規律遵循

“鹽隨水來，鹽隨水走 ”的規律。隨著灌溉施肥時間的增加，濕潤鋒水平、垂直運動距離均在不斷增大，氮磷鉀雙向遷移的距離增加。目前第二個階段一般采取的是氮磷鉀復合肥或者單質肥料混合施用，然而氮磷鉀養分在土壤中的運移距離和速度不同，尿素隨水滴施后容易隨水分運移；磷肥容易被土壤吸附固定，移動性相對氮素而言較弱；鉀素的移動性相對氮素而言較弱，而較磷素強。由于灌水量以及肥料元素中不同分子量的移動特點，及灌溉施肥的三個周期分配不合理，氮磷鉀在根區分布出現五種情況包括氮磷鉀都未到達根區，氮到達根區磷鉀未為到達根區，氮鉀到達根區磷肥未達到，氮鉀超過根區磷肥剛好到達，但是我們最理想的方式是氮磷鉀均在根區。在相同的施肥量和灌溉量下，不同的運移速度往往造成氮磷鉀分布區和作物根系分布不一致，不利于氮磷鉀的吸收，抑制了水肥效率的提高和作物增產。

由于滴灌隨水施肥的特點，養分集中分布在由滴水形成的濕潤體內。新疆滴灌小麥氮磷鉀的利用率分別較漫灌條件下常規施肥提高30%、18、10以上，整體節肥達20-30%；滴灌玉米氮磷鉀的利用率分別較漫灌條件下常規施肥提高20%、10%、15%以上，整體節肥達15-25%；棉田的氮肥當季利用率可提高到65%以上，磷肥當季利用率可提高到24%以上。寧夏引黃灌區與常規灌溉相比，滴灌水肥一體化冬小麥產量增加4.0%的情況下，施肥量減少58.1%；玉米產量增加33%的情況下，施肥量減少48.5%。

來源: 新疆農墾科學院梁飛