滴灌作物根区水肥分布特征、根区调控及水肥高效

有收无收在于水，收多收少在于肥”。 水分和肥料是作物生长发育过程中的两个重要因子，水肥管理在农业生产中有着重要的意义。

水分和养分是作物生长发育过程中的两个重要因子，也是当前可供调控的两大技术因子。根系是作物吸收养分和水分的主要器官，也是养分和水分在植物体内运输的重要部位；作物根系对水分和养分的吸收虽然是两个相对独立的过程，但水分和养分对于作物生长的作用却是相互制约的，无论是水分亏缺还是养分亏缺，对作物生长都有不利影响。这种水分和养分对作物生长作用相互制约和耦合的现象，特别是在农田生态系统中，水分和肥料两个体系融为一体，或水分与肥料中的氮、磷、钾等因子之间相互作用而对作物的生长发育产生的现象或结果（包括协同效应、叠加效应和拮抗效应），这被称为水肥耦合效应。

滴灌施肥时通常是将肥料与灌溉水结合在一起，水肥一体按预定量和时间供给作物吸收利用。

滴灌水分由灌水器直接滴入作物根部附近的土壤，在作物根区形成一个椭球形或球形湿润体。

由于滴灌随水施肥的特点，养分也集中分布在由滴水形成的湿润体内。

对于单个灌溉周期，随水施肥一般分为三个阶段

：第一阶段先滴清水，第二阶段将肥料和水一同施入土壤中，第三阶段用清水冲洗施肥系统并将肥料运移到作物根区。

大田土壤中的养分运移规律遵循

“盐随水来，盐随水走 ”的规律。随着灌溉施肥时间的增加，湿润锋水平、垂直运动距离均在不断增大，氮磷钾双向迁移的距离增加。目前第二个阶段一般采取的是氮磷钾复合肥或者单质肥料混合施用，然而氮磷钾养分在土壤中的运移距离和速度不同，尿素随水滴施后容易随水分运移；磷肥容易被土壤吸附固定，移动性相对氮素而言较弱；钾素的移动性相对氮素而言较弱，而较磷素强。由于灌水量以及肥料元素中不同分子量的移动特点，及灌溉施肥的三个周期分配不合理，氮磷钾在根区分布出现五种情况包括氮磷钾都未到达根区，氮到达根区磷钾未为到达根区，氮钾到达根区磷肥未达到，氮钾超过根区磷肥刚好到达，但是我们最理想的方式是氮磷钾均在根区。在相同的施肥量和灌溉量下，不同的运移速度往往造成氮磷钾分布区和作物根系分布不一致，不利于氮磷钾的吸收，抑制了水肥效率的提高和作物增产。

由于滴灌随水施肥的特点，养分集中分布在由滴水形成的湿润体内。新疆滴灌小麦氮磷钾的利用率分别较漫灌条件下常规施肥提高30%、18、10以上，整体节肥达20-30%；滴灌玉米氮磷钾的利用率分别较漫灌条件下常规施肥提高20%、10%、15%以上，整体节肥达15-25%；棉田的氮肥当季利用率可提高到65%以上，磷肥当季利用率可提高到24%以上。宁夏引黄灌区与常规灌溉相比，滴灌水肥一体化冬小麦产量增加4.0%的情况下，施肥量减少58.1%；玉米产量增加33%的情况下，施肥量减少48.5%。

来源: 新疆农垦科学院梁飞