滴灌施肥（通用6篇）
滴灌施肥 篇1
一、试验材料
1. 试验地点。
建平县八家农场八家分场西营子组。
2. 试验材料。
菲万田长效肥 (26-12-10) 、菲万田复合肥 (15-20-10) 、尿素 (46%) 、氯化钾 (60%) 、芭田水溶肥料 (30-10-10) 、上海联业水溶肥料 (32-10-10) 。
3. 试验面积。
18亩。
4. 供试作物。
玉米, 品种为浚单20。
二、试验示范设计
处理内容。基 (底) 施肥处理:处理1.2.3.4农民常规施肥;处理5农民常规施肥量的80%;处理6.7.8农民常规施肥量的70%。
灌水施肥处理。处理1:大水漫灌;处理2:滴灌、不覆膜;处理3:膜下滴灌;处理4.5.6:膜下滴灌+施肥 (大量元素肥) ;处理7:膜下滴灌+施肥 (芭田水溶肥) ;处理8:膜下滴灌+施肥 (上海联业水溶肥) 。
备注:处理1:当地测土配方施肥量如下:菲万田长效复合肥 (26-12-10) 35千克/亩、菲万田复合肥 (15-20-10) 15千克/亩。处理2.3:在玉米播种后、拔节、抽雄、灌浆期分别滴灌1次。处理4.5.6:除基 (底) 施肥处理不同外, 滴灌时间、灌水量与处理2一致。在玉米拔节、抽雄、灌浆期分别滴灌施尿素1次, 用量均为3千克/亩、在玉米抽雄期, 滴灌施可溶性钾肥 (氯化钾等) 3千克/亩, 其他滴灌时不施肥。处理7:处理1施肥量70%+水肥一体化。拔节、抽雄、灌浆期各滴入芭田水溶肥料2.5千克/亩。处理8:处理1施肥量70%+水肥一体化拔节、抽雄、灌浆期各滴入上海联业水溶肥料2千克/亩。
采用大垄双行技术, 大垄70厘米、小垄40厘米。玉米品种为浚单20, 亩播种量3.5千克, 平均株距27厘米、行距55厘米。试验设8个处理, 每个处理2次重复, 小区面积1亩, 共16亩。
三、田间调查与分析
1. 试验地基本情况
气候特点:无霜期132天、降雨量450毫米。
土壤类型:碳酸盐褐土。
质地:壤土, 肥力上等。
前茬作物:玉米。
前三年平均施肥量、产量:45% (15-15-15) 复合肥40千克/亩, 拔节期追施尿素35千克/亩, 产量750千克/亩。
2. 通过对玉米生育时期调查看, 处理2比处理1各生育时期提前1～2天, 处理3比处理2各生育时期提前1～2天, 处理3至处理8各生育时期基本相同。说明滴灌不覆膜与大水漫灌相比生育期提前, 膜下滴灌与滴灌不覆膜相比生育期提前, 各滴灌处理间生育期变化不大。
3. 通过对玉米长势调查看, 各生育时期株高处理3>处理2>处理1且梯度较大, 说明及时的灌溉可以促进玉米生长, 加上地膜覆盖提高温度, 玉米长势更加良好;处理3至处理8拔节前表现为处理3、处理4接近且最高, 拔节后表现为处理4最高, 这可能与各处理间的施肥量相关。
4. 通过对玉米考种调查表看, 秃尖长度最长为处理1, 最小为处理7;亩穗数最小为处理1, 其次为处理2, 处理3至处理8相同;穗粒数最大多为处理7, 最少为处理1;百粒重最大为处理5, 最小为处理1。
四、产量调查
试验测产采用每个处理每次重复随机抽取三点, 每点选择一条大垄5米长, 取下果穗, 脱粒, 测定水分, 然后称籽粒重, 折合成标准水分产量, 计算每个小区的平均值, 最后换算成亩产。亩产=测产小区籽粒重×含水率×667/ (1%～14%) /测产面积。
通过对玉米产量调查看, 产量最低为处理1, 平均亩产737.94千克, 产量最高为处理4, 平均亩产896.81千克, 较处理1亩增产158.87千克, 增产率达21.51%。
五、经济效益分析
8个处理施肥成本不同、灌溉成本不同、人工成本不同, 其他成本相同的不做讨论。菲万田长效肥 (26-12-10) 3500元/吨、菲万田复合肥 (15-20-10) 2600元/吨、尿素 (46%) 2150元/吨、氯化钾 (60%) 3600元/吨、芭田水溶肥料 (30-10-10) 3800元/吨、上海联业水溶肥料 (32-10-10) 4000元/吨。灌溉设施地下部分可使用20年, 地上部分使用10年, 滴灌管带采用一次性的 (厂家回收) , 总体灌溉成本按126元/亩/年计算, 地膜成本按35元/计算。大水漫灌全年灌溉2次, 每次水电费71元/亩、人工费50元/亩, 膜下滴灌全年灌溉4次, 每次水电费1.75元/亩, 人工费2元/亩。
1. 处理1、处理2、处理3间效益分析
滴灌不覆膜 (处理2) 比大水漫灌 (处理1) 亩增效益201.05元;膜下滴灌 (处理3) 比大水漫灌 (处理1) 亩增效益284.79元, 比滴灌不覆膜 (处理2) 亩增效益83.74元。
2. 处理3、处理4、处理5、处理6间产量分析
与处理3相比, 处理5亩增效益最大, 达102.2元。说明在减量施底肥、水肥一体化追尿素和氯化钾的情况下, 80%常规施肥, 拔节、抽雄、灌浆期分别滴灌施尿素1次, 用量均为3千克/亩、抽雄期滴灌施可溶性钾肥 (氯化钾等) 3千克/亩效益最大。
3. 处理3、处理6处、理7、处理8间效益分析
亩效益处理6、处理7、处理8均大于处理1, 处理7、处理8效益接近, 且远大于处理6。说明70%常规施肥+水肥一体化追肥比常规施肥经济效益显著增加, 且芭田水溶肥处理和上海联业水溶肥处理接近, 都好于尿素+氯化钾处理。
六、结论
1. 玉米滴灌不覆膜比大水漫灌生育期提前1～2天, 膜下滴灌比滴灌不覆膜生育期提前1～2天。
2. 玉米膜下滴灌比滴灌不覆膜亩增产53.79千克/亩, 亩增效83.74元, 比大水漫灌亩增产99.45千克/亩, 亩增效284.79元, 增产增效十分显著。
3. 如果玉米膜下滴灌水肥一体施肥方式为:拔节、抽雄、灌浆期滴灌施尿素1次, 用量均为3千克/亩、抽雄期滴灌施氯化钾3千克/亩, 建议底肥采用80%常规施肥的用量, 可以达到最佳的增产增收效果。
4. 如果玉米膜下滴灌底肥为70%常规施肥, 建议水肥一体化方式为:拔节、抽雄、灌浆期各滴入芭田水溶肥料2.5千克/亩或拔节、抽雄、灌浆期各滴入上海联业水溶肥料2千克亩, 比拔节、抽雄、灌浆期滴尿素3千克/亩+抽雄期滴灌施氯化钾3千克/亩增产增收效果显著。
摘要：摸清农业节水滴灌工程下玉米的施肥参数, 建立合理的灌水施肥制度, 探索在农业节水滴灌工程中应用水溶性肥料的技术方法, 制定相关技术规范, 总结典型模式, 规范应用技术, 提高农户认识, 为大面积开展滴灌节水工程提供依据。
关键词：节水,滴灌,施肥,田间试验
滴灌施肥 篇2
作为一种先进的节水灌溉及水肥一体化应用模式, 滴灌施肥技术可有效提高我国水肥资源利用率, 对缓解我国农业水资源短缺局面、降低农业面源污染等有重要意义[2], 在我国有着广阔的推广应用前景。目前, 滴灌施肥技术常见的有压差施肥、自压施肥、文丘里或注肥泵注肥等几种方式, 其中, 压差施肥技术以其制造简单, 造价低廉, 不需外加动力等优点, 可大规模用于田间作业, 是目前应用最普遍的一种滴灌施肥方式[3]。
1 压差施肥原理
滴灌压差施肥技术是利用管道前后压差, 将肥料溶液带入滴灌管网进行施肥的。如图1所示, 施肥装置一般由调压阀门、储液罐、进水管、供肥管等组成, 其中, 调压阀门安装在输水主管上, 位于进水管和供肥管中间, 通过控制其开度使管道前后形成压差, 储液罐通过进水管和供肥管与输水主管旁接。施肥时关小调压阀门, 输水主管中的部分水流即会通过进水管进入密封的储液罐中, 而后通过出液支管将肥料溶液带入灌溉系统进行施肥[3,4,5]。
结合压差施肥原理可知, 压差施肥属于按总量施肥[3], 即只可明确一次施肥总量和初始浓度, 但无法确定其施肥过程和施肥比例, 实际上, 施肥时随着水的不断注入, 养分浓度会不停的衰减, 这是压差施肥的一个最主要特点[6]。
从肥料的运动过程来说, 滴灌压差施肥将储液罐中的肥料溶液经由滴灌系统直接供给到作物根区土壤由作物吸收, 依次可分为三个阶段:肥液在灌溉系统中的运动、水肥点源入渗以及土壤中的再分布、田间作物吸收利用。显而易见, 这一过程是一个系统的、综合的技术应用过程, 对这个过程的研究涉及到了压差施肥装置性能、养分点源入渗, 灌溉施肥运行模式等。
2 压差施肥技术研究进展
2.1 压差施肥装置性能
施肥过程中肥液浓度不断衰减是滴灌压差施肥的最主要特征, 因此, 浓度衰减过程及施肥结束时间是考察压差施肥装置性能的主要方面, 也是装置水力性能研究的重点。
早在20世纪70年代, 阿莫斯·泰奇即提出了滴灌压差施肥结束的判断方法, 认为当过罐流量超过施肥罐体积4倍时, 便可认为施肥基本结束[8];封俊在考察压差式施肥罐的水力性能时, 假设肥料完全可溶并分布均匀, 使用极限理论推导出了肥液浓度衰减的理论计算公式:
式中:c (t) 为施肥时间为t时的肥料浓度, 以百分比表示, %;t为总施肥时间, s;c0为初始肥料浓度, c0=100%;q为过罐流量, m3/s;v为肥料罐容积, m3。
根据公式 (1) , 封俊认为影响浓度衰减速度的因素包括储液罐体积、过罐流量和肥料初始浓度等[9]。结合理论, 沈雪民对100PS-1型施肥器肥液浓度衰减规律进行了试验, 结果显示:施肥最初10min内, 浓度几乎不变化, 而后随时间逐步递减, 施肥45min后肥料残余量仅为2.56%[10], 这与理论公式 (1) 有一定差别, 主要是公式未考虑固体肥料的溶解性问题。李久生、孟一斌采用钾肥对不同体积施肥罐进行试验, 试验过程表明, 起始时段内 (5~10min) 肥液浓度衰减迅速, 其后变化趋于缓和, 肥液衰减与施肥量、压差、进出口管径、体积等因素之间的经验公式如下[11,12]:
式中:c为t时刻肥液浓度, g/L;c0为肥液初始浓度, g/L;M为施肥量, kg;Δp为压差, MPa;D为进口直径, mm;V为施肥罐容积, L。
公式 (2) 实质上是将公式 (1) 中的流量q由压差等参数代替, 有一定的理论基础。笔者借鉴其方法, 分析了设施农业中常用小体积施肥罐 (10、16、25L) 的水力性能, 结论与李久生等的成果类似, 认为压差对浓度的衰减有显著影响, 但由于所用固体肥料不同, 所得结论在数值上有较大区别[13]。邓兰生通过试验认为:对液体肥料而言, 流量是直接影响因素;对固体肥料而言, 流量和肥料的溶解速度是重要影响因素, 而压差不是其直接影响因素[14]。
总之, 从技术应用的角度看, 出于肥料的溶解性问题, 固体肥料和液体肥料、不同固体肥料之间, 压差施肥的养分溶液浓度衰减规律会有不小的差别, 因此, 上述试验得出的通用模型在使用上均具有一定的不适应性和不认可度, 甚至存在一定争议。而这一研究现状远远不能适应压差施肥装置的自动化和智能化。
实际上, 肥料尤其是固体肥料不止影响压差施肥浓度衰减过程, 对灌溉系统来说, 施肥带来的杂质堵塞比水源水质更具有威胁。由此, 对于压差施肥装置的研发, 搅拌、增设滤网[15,16]等增加肥料溶解、防止堵塞的工程解决措施也相继被提出。
2.2 水肥点源入渗规律
自滴灌推广应用以来, 不同滴灌施肥条件下水肥点源入渗机理及土壤水肥气热运动一直是节水灌溉领域的研究热点。
经过不断的发展, 目前关于滴灌水肥点源入渗的研究, 其试验方法和主要内容已相对固定和成熟, 马氏瓶加土槽 (柱) 的试验方法已是相当经典, 入渗湿润锋的观测、含水量的变化、养分盐分的取样等方法也已无太大分歧[17]。而随着计算机应用的普及, 借助Hydrus等商业软件对不同土壤水肥盐运动开展模拟研究, 也是屡有报道, 可以说是当前水肥运动的研究主流[18,19]。
目前滴灌水肥点源入渗研究取得以下共识:就水分运动过程来讲, 在不考虑土壤各向异性条件下滴灌点源入渗一般可看做二维或三维轴对称入渗[20]。水分发生入渗后由灌水器下方的饱和积水区以圆形不断向非饱和区扩散, 最终湿润体近似为半椭球体, 其大小受土壤质地、土壤密度、土壤初始含水率、灌水器流量、灌水量等因素影响[21,22]。而在进行滴灌施肥时, 不同肥料乃至同种肥料的不同种类在土壤入渗时的分布特征呈现很大不同[23]。硝态氮在湿润体边缘会出现累积, 而由于土壤对铵态氮吸附作用明显, 施肥灌溉仅会对滴头附近铵态氮浓度产生影响[24,25], 磷离子和钾离子的迁移要比氮缓慢的多, 一般集中在0~20cm土层, 但磷离子要比钾离子更集中于滴头附近[26]。因此, 有研究者并不主张滴灌施用磷肥。总体来说, 在滴灌施肥过程中, 施肥对土壤水分运动影响不大, 但灌水参数, 如灌水量、滴头流速等对养分溶液运动有明显影响, 同时, 养分运动也受到土壤等因素影响[27]。
近年来, 水肥点源入渗的研究主要探讨不同灌溉施肥条件下的水肥运动, 如考虑蒸发的模型, 考虑双点源交汇情况等[28,29], 侧重于机理研究和模型模拟。值得一提的是, 目前研究对养分浓度变化这一因素尚未见详细报道, 研究几乎全为固定浓度, 但从溶质运移角度看, 浓度变化条件下的滴灌施肥与浓度固定时的施肥效果和养分存在区域应该存在一定区别, 忽略浓度衰减这一因素来探讨压差施肥点源入渗问题, 值得商榷。
2.3 滴灌压差施肥运行管理
理想的灌溉施肥效果, 是将适量的肥料直接施用到作物根区以利于被作物吸收而不产生流失浪费, 毋庸置疑, 滴灌压差施肥效果的好坏与压差施肥的运行方式和管理操作密切相关。
目前灌溉施肥的研究已在强调不同灌溉施肥运行方式对施肥效果的影响。针对压差施肥、文丘里注肥等方式, Bracy等通过温室试验考察了不同注入速度时的田间水肥分布均匀性, 认为注入速度影响显著[30];Birstow通过计算机模拟考察不同土壤地下滴灌条件下, 2种施肥运行方式对土壤中水氮分布的影响, 认为在灌溉开始阶段施肥可减少肥料淋失[31];Gardenas等对4种施肥运行方式和土壤类型对硝态氮的影响进行模拟, 认为灌溉后期施肥方可减少硝态氮淋失[32]。在国内, 李久生等对滴灌施肥和现代灌溉施肥管理技术进行了详细的研究。研究了地表滴灌和地下滴灌时不同施肥装置和灌水器制造偏差对滴灌施肥均匀度的影响, 认为:施肥装置类型对施肥均匀性影响显著, 施肥均匀性和施肥装置类型密切相关, 设计时需考虑施肥装置类型及其性能[33,34], 并在沙壤土进行了不同运行模式下水氮分布模型试验, 认为“1/4-1/2-1/4”模式, 即前1/4时间灌水, 中间1/2时间施肥, 后1/4时间冲洗, 此种情况下水氮分布更合理[35], 在考虑作物根系发育和土壤水氮情况条件下, 也证明了该模式的有效性[36]。但从文献可以看出, 该运行模式验证试验的前提仍是浓度稳定条件, 或许更适合于文丘里等吸肥模式, 而对于压差式施肥器, 仅有的文献中也仅考虑了单一的施肥衰减过程, 对于不同衰减速度下施肥运行模式的比较优化缺乏数据支撑, 因此, 该施肥模式是否就是压差施肥的合理施肥模式, 以及如何在作物生育期内调节压差施肥运行操作, 确定合理的施肥运行操作模式, 使得施用肥料集中在作物根区而没有不足或产生浪费, 尚需全面探讨。
3 问题及发展趋势
综上所述, 在设备性能、点源入渗、田间运行管理等方面, 前人对压差施肥乃至滴灌施肥进行了大量的研究, 形成了相对成熟的试验方法和分析理论, 为后续研究奠定了雄厚的研究基础。然而, 仅就滴灌压差施肥来讲, 目前还有如下需要斟酌的地方。
(1) 压差施肥装置性能方面。已有研究建立了不少浓度衰减经验模型, 一定程度上揭示了浓度衰减规律及其影响因素, 但由于模型假设条件或试验材料选择 (如肥料溶解性) 等不确定条件的存在, 使得这些经验模型带有明显的局限性和不适应性, 代表性不强, 没有普遍意义, 在机理上无法精确表征浓度衰减规律;而在应用上, 密封的施肥罐和不停衰减的浓度使得无法直观确定施肥结束节点, 压差施肥装置的自动化控制问题尚无探讨, 现有技术无法体现自动化灌溉施肥的理念。
因此, 应进一步开展研究, 形成有代表性的经验公式以准确探讨浓度衰减规律, 集成新型压差施肥技术以符合新时代灌溉要求。笔者认为:或许使用液体肥料或化学试剂替代溶解度不一的固体肥料展开试验, 更具代表性;而使用计算流体力学软件 (Computational Fluid Dynamics, CFD) 开展模拟研究并完成施肥装置的结构优化, 也可能是一种有效途径。同时, 通过现代化的观测手段, 如粒子成像测速技术 (Particle Image Velocimetry, PIV) , 对不同施肥速度下, 固体肥料颗粒溶解稀释过程及堵塞风险研究, 也可进一步充实压差施肥装置性能的研究内容。而从应用角度, 通过大量试验, 根据不同肥料, 寻找不同种类肥料施用时的施肥结束时间以制定操作规程, 可作为压差施肥应用推广的重要方面, 而利用先进的浓度实时监测技术结合经验公式, 完善自动化控制, 是应用研究的另一趋势。
(2) 压差施肥点源入渗方面。目前点源入渗研究的试验方法和分析内容已相对固定和成熟, 但现有研究仅局限于使用固定浓度的养分溶液, 变浓度条件下的点源入渗报道较少, 浓度改变尚未作为一个影响因素进行研究, 与压差施肥密切相关的浓度衰减条件下养分点源入渗机理有待进一步深入探讨。
建议将来应进一步展开机理研究, 将浓度变化作为影响因素, 探讨变浓度条件下的水肥 (或盐) 的点源入渗规律, 进一步丰富和发展点源入渗理论。这就需要进一步关注其实现方法, 如:模拟手段中, 软件功能是否需要重新糅合, 参数的选取和设置会有哪些新变化?试验方案中, 如何通过试验装置形成浓度变化等。而结合压差施肥技术的应用, 我们或许也应该关注初始浓度高低、浓度衰减时间长短、水肥施用顺序及时间等对土壤水肥分布的影响, 以期为压差施肥运行管理提供技术支撑。
(3) 滴灌压差施肥运行管理方面。目前灌溉施肥的研究已在关注不同灌溉施肥运行方式对施肥效果的影响, 如“1/4-1/2-1/4”灌溉施肥运行模式。但这些结论的提出均是以浓度固定为前提的, 对文丘里﹑注肥泵等按比例施肥装置或许具有指导性, 但在压差施肥时, 这些模式是否仍是最优, 或许还需要试验验证和探讨。
建议未来可在详细了解浓度不断衰减时养分溶液点源入渗和分布特征的基础上, 进而研究如何通过调控压差施肥运行参数来改变养分溶液浓度衰减的趋势以实现有利的土壤水肥分布。这需要探讨最优的压差施肥运行模式, 进一步改进和优化压差施肥运行参数, 包括压差的选定、施肥时间的长短、施肥顺序的调整和相关时间节点的确定等。
总之, 作为一项系统工程和综合应用技术, 对压差施肥尚需进一步深入的研究, 尤其是关注其浓度不断衰减这一最主要特征, 进一步充实点源入渗的基本理论, 进一步探讨其施肥模式, 制定压差式施肥罐的操作规程, 以保障压差施肥后水肥的高效利用, 进一步合理推广和应用滴灌压差施肥方式。
摘要：压差施肥是目前滴灌上应用最普遍的一种灌溉施肥技术, 具有广阔的应用前景。按照施肥时肥料的运动过程, 从压差施肥装置的水力性能、滴灌水肥点源入渗、田间水肥施用管理3个方面, 对滴灌压差施肥研究现状进行了总结, 并指出研究存在的问题。分析认为未来的研究应进一步突出压差施肥特点, 尤其是把握浓度衰减的特征, 在此条件下研究施肥器的水力性能和点源入渗规律, 制定合适的灌溉施肥制度, 使压差施肥技术的研究更系统、全面。为滴灌压差施肥技术的研究和推广提供一定借鉴。
滴灌施肥 篇3
氮素在土壤中的运动, 除了对流、弥散、作物吸收和渗漏外, 还存在着一系列的转化过程, 主要包括土壤对铵离子的吸附作用、有机氮的矿化作用、铵态氮的硝化作用、反硝化作用以及化学脱氮作用、氨的挥发等[1]。滴灌施肥条件下, 土壤水、氮的运移和分布主要受土壤特性、灌水器流量、肥液浓度及灌水量的影响, 而灌水器周围饱和区半径的确定是影响土壤水分和氮素运移模拟精度的关键因素[2]。冯绍元等[3]认为, 滴灌比常规畦灌棉田节水25%左右;对于中等肥力的棉田, 在施纯氮300 kg/hm2的范围内, 随施肥量增加皮棉产量增加。滴灌施肥系统运行方式对硝态氮在土壤中的分布具有明显影响, 李久生等[4]提出, 施肥前后各1/4时段的清水运行方式有利于氮素在土壤中分布, 不易产生硝态氮淋失。栗岩峰等[5]则认为, 硝态氮在各土层分布的均匀程度有所降低, 且在0～20 cm土层的累积逐渐明显。
地下滴灌是在滴灌基础上将整个灌溉系统埋入地下的一种新型灌水方式, 节水效果更佳, 被誉为灌溉的未来[6]。本文结合新疆棉花地下滴灌的生产实践[7], 利用地下滴灌施肥条件下的水肥运移和转化模拟模型, 对其土壤中氮变化规律进行模拟, 为指导新疆棉花地下滴灌实践提供技术支持。
1模型与参数
地下滴灌条件下, 水、盐运动是空间上的三维运动, 即由地下滴灌的滴头出发, 向其四周运动。考虑到滴头间距较小, 一般在0.3～0.5 m内变化, 相当于毛管间距的1/2～1/3;加上地下滴灌灌水时间较长, 在大部分灌水时间内, 相邻滴头间的土壤水分相互搭接, 形成了以毛管为中心、向四周流动的土壤水分运动态势, 这样地下滴灌的水盐运动就可简化为垂直毛管平面上的二维流动。鉴于地下滴灌条件下水盐运动的对称性, 仅考虑毛管至两条毛管中间这部分土体的水盐运动。按照新疆地下滴灌试验点的实际情况, 将计算区域定义为一个长 (垂向) 100 cm, 宽 (径向) 50 cm的矩形区域, 地埋灌水器的深度为35 cm。由于试验地块已耕种多年, 土壤在水平面上基本均匀, 假定整个模拟区域内的土壤质地按照田间调查结果进行分层, 且具有各向同性。
1.1土壤水分与溶质运移控制方程
根据土壤水动力学原理和溶质运移理论, 土壤水分运动和溶质运移分别采用Richards方程[8]和对流弥散方程表述, 对应的控制方程分别为:
式中:θ为土壤体积含水率, L3/L3;h为土壤负压, L;S为根系吸水项或其他源汇项, T-1;K
1.2定解条件
在生产实践中, 通常要在作物收获后或播种前灌一次透水, 因而可认为土壤初始水势、盐分在整个剖面上呈均匀分布。模拟的上边界为作物的腾发边界, 下边界为自由出流, 左右按对称边界处理。灌水过程中, 毛管位置处按第三类边界条件处理, 即:
式中:Γc为Cauchy边界;σ (t) 为灌水过程中进水边界的通量, cm/h, 不灌水时σ (t) =0, 灌水时σ (t) =Q (t) /πR
1.3模型参数
分层取土, 进行土柱土壤水分入渗试验, 采用van Genuchten修正模型, 拟合出非饱和土壤水分运动参数, 结果见表1。
通过吸附试验, 在室内测得土壤氮分布参数, 采用线性进行回归, 得到0～30 cm和40～100 cm土层的氨态氮的分布系数分别为0.55和0.69, 硝态氮的分布系数取1。硝态氮、氨态氮的纵向弥散系数分别取0.068 5、0.070 5 cm2/h[9];其横向弥散系数按纵向弥散系数的1/100取值。硝化参数取值参考文献[10], 取K为0.032 14 d-1。
2地下滴灌条件下氮的变化
以2006年6月19日的施肥灌溉为例, 灌水量455.70 m3/hm2, 施肥前灌水1 h, 然后施尿素150 kg/hm2, 施肥结束后, 再用清水冲洗管网1 h。以1条毛管为中心, 挖开土壤剖面, 分别在灌水后48 h取样, 分析不同形态氮的含量;同时针对上述试验条件, 利用前述模型进行计算。
2.1氨态氮含量的变化
地下滴灌施肥后, 土壤氨态氮含量与变化过程见图1。
从图1可以看出, 模拟结果与实值间存在较好的相关关系, 表明所选模型及氨态氮参数取值正确, 基本上反映了氨态氮的运移规律。灌溉后, 土壤中氨态氮的含量迅速上升, 灌水后0 h, 土壤中NH+4含量基本上达到了灌溉中水NH+4的浓度, 垂直剖面上, 土壤中的氨态氮主要集中在10～90 cm的土层内, 毛管所在剖面在20 cm与70 cm深处出现2个峰值, 这主要是因为在灌水的最后1 h采用清水冲洗管道, 将毛管周围的氨态氮稀释。
在距离毛管22.5 cm处, 灌水后0 h氨态氮的含量最高, 随后NH+4的浓度快速下降。峰值出现在30～40 cm深处, 以30 cm处最明显, 这可能与犁底层有关。在毛管处, 由于埋管时对土壤的深松作用, 加上埋管后的农事作业对埋管处的压实作用一般较小, 犁底层不明显;而距离毛管45 cm处, NH+4的实际含量很低, 难以测定, 图中只显示了模拟值。灌水后48 h, 在60 cm深处又出现峰值, 此峰值随时间的延长逐渐向下移动, 同时, 浓度也在增加。这与对应的土壤水分分布一致, 也说明了土壤中氨态氮的分布受水分运动影响。至灌水后144 h, 距离毛管45 cm处在70 cm深处氨态氮含量出现峰值, 且含量基本上达到犁底层以上40 cm处的峰值。
从氨态氮的总量比较, 距离毛管22.5 cm处最高;相同距离内, 距离毛管较近处的氨态氮含量略高于距离毛管较远处;毛管上方的土壤NH+4要略高于下方。一方面是因为NH+4易于被土壤颗粒吸附, 其运动范围受限;另一方面, NH+4的运动主要是在土壤水分饱和区, 而位于地表以下40 cm深的犁底层, 影响了NH+4的向下运动。
2.2硝态氮含量与变化过程
氨态氮进入土壤后经过硝化作用会产生一定量的NO-2, 但由于NO-2的含量很低, 在分析时, 将其与NO-3合并作为硝态氮来考虑。距毛管不同位置处不同时刻土壤硝态氮含量与变化过程见图2。
由图2可以看出, 模拟结果与实值间存在较好的相关关系, 表明模型中所选硝态氮参数取值合理。灌水后土壤中即出现硝态氮, 这与地下滴灌灌水时间较长有关, 也说明旱地土壤中硝化作用随时发生。土壤中硝态氮的含量总体上随时间的延长而增加, 刚灌水后较低, 144 h时最高, 基本上呈线性关系。这说明与常规地面灌溉相比, 地下滴灌的灌水量较小, 仅在以毛管为中心的局部土体中形成了饱和区, 大部分土体仍为非饱和, 有利于硝化作用的发生。
从图2 (b) 可以看出, 同等距离下, 毛管上方的土壤中硝态氮浓度要略高于下方。除前述土壤分层造成土壤水分运动和分布的不均一性外, 还与地下滴灌灌水后, 所形成的重心下移、近似圆柱土壤湿润体有关, 以及由此而造成的根系分布、土壤中氧气含量分布等差异, 共同作用的结果。
3结语
(1) 利用土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程, 结合地下滴灌施肥过程中的初始和边界条件, 采用自记忆求解方法, 可以模拟地下滴灌施肥条件下土壤中氮的行为过程, 为正确把握地下滴灌条件下土壤中水、肥运动规律提供了一条新途径。
(2) 地下滴灌施肥后对毛管的冲洗, 影响了土壤中氮的分布, 在垂直剖面上, 土壤中氨态氮和硝态氮的分布呈双峰曲线, 越接近毛管位置, 双峰曲线越明显。在水平方向上, 在毛管间距一半位置处出现浓度峰值, 氮的分布呈单峰曲线。
(3) 地下滴灌施肥后, 土壤中氨态氮的运动集中在以毛管为中心、20 cm以内的土体内, 其含量随时间延长而减少, 同时向下层土壤运动。与氨态氮相比, 硝态氮的运动范围略有增加;相同距离下, 毛管上方的土壤中硝态氮浓度要略高于下方。
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滴灌施肥 篇4
关键词：滴灌系统,施肥装置,工作原理,操作要点,优缺点
近些年滴灌系统建设迅猛发展, 越来越多的用户开始使用滴灌设备, 滴灌在为作物提供及时精确灌溉的同时还可以发挥它的另一项优势, 即水肥一体化技术, 该项技术是通过滴灌施肥装置来实现的, 滴灌系统常用的施肥装置按其工作原理可分为压差式、吸入式和注入式3种[1,2]。笔者据此对目前常用的滴灌施肥装置进行阐述, 为广大用户提供参考。
1 压差式施肥装置
压差式施肥装置是利用管道上的压力差实现施肥目的的装置, 最典型的代表就是压差式施肥罐, 它是目前滴灌系统中使用最为广泛的一种施肥设备。
1.1 设备组成
压差式施肥罐一般由储液罐、进水管、出水管 (供肥液管) 、调压阀和进出口阀门等部件组成。
1.2 工作原理
压差式施肥罐的工作原理是储液罐与滴灌主输水管并联联接, 人为调节调压阀使进水管口和出水管口之间的联接点间形成压力差, 并利用这个压力差让部分灌溉水从进水管进入肥料罐, 再从出水管将经过稀释的肥液注入灌溉水中。储液罐为承压容器, 承受与管道相同的压力。
1.3 操作要点
施肥前先滴清水30 min湿润土体, 然后在肥料罐里加入2/3容积的可溶性肥料后打开进水管阀门至肥料罐容量的1/2后停止注水, 并盖好罐盖封闭严密。开始施肥时先打开肥料罐上的出水阀门, 再打开肥料罐上的进水阀门, 然后缓慢调节调压阀直至进水口和出水口的压力差达到0.05MPa后开始自动施肥。1罐肥料施肥持续时间为45 min左右, 施完后可在此添加肥料继续施肥直至完成, 全部施肥结束后再滴清水30 min冲洗管道。施肥时严格按照程序进行, 不可错误操作, 施肥罐罐盖必须盖好封严后方可操作, 避免产生安全隐患。
1.4 优缺点分析
压差式施肥罐的优点是加工制造简单, 造价较低, 不需外加动力设备。缺点是溶液浓度变化大, 水肥混合比的调节较难且无法控制。罐体容积有限, 添加化肥次数频繁且较麻烦。输水管道因设有调压阀而造成一定的水头损失。
2 吸入式施肥装置
吸入式施肥装置是利用水流流经设备产生真空吸力吸入肥料溶液, 最常见的吸入式施肥装置包括文丘里施肥器和敞开式施肥箱。
2.1 文丘里施肥器
2.1.1 设备组成。
文丘里施肥器由文丘里管、吸肥管、吸肥管阀门、粗过滤头、敞开式肥料箱和控制阀门等部件组成。
2.1.2工作原理。
文丘里效应表现在受限流体在通过缩小的过流断面时, 流体出现流速或流量增大的现象, 其流量与过流断面成反比, 由伯努力定律可知流速的增大伴随流体压力的降低, 即文丘里现象。这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压, 从而产生吸附作用。
文丘里施肥器与滴灌系统供水管控制阀门并联安装, 使用时将控制阀门关小, 造成控制阀门前后有一定的压差, 使水流经过安装文丘里施肥器的支管, 利用水流通过文丘里管产生的真空吸力, 将肥料溶液从敞口的肥料桶中均匀吸入进行施肥。
2.1.3 操作要点。
首先在肥料箱里加入可溶性肥料后加水稀释并搅拌使其充分溶解或者加入肥料液, 然后把吸肥头放入施肥箱中并打开施肥开关, 缓慢调节控制阀门使水流经文丘里施肥器, 施肥时随着肥料溶液的减少要不断向肥料箱里加水加肥, 直至整个施肥过程结束后关闭施肥开关并冲洗文丘里施肥器, 最后完全打开控制阀门, 整个施肥过程完成。
2.1.4 优缺点分析。
文丘里施肥器的优点是造价低廉, 使用方便, 施肥浓度稳定, 无须外加动力等;缺点是调节压力范围有限, 对主管流量的稳定性要求较高, 系统压力损失较大, 吸肥量较小, 只能适用于小面积的滴灌系统。
2.2 开敞式施肥箱
2.2.1 设备组成。
开敞式施肥箱构成相对简单, 主要包括开敞式肥料箱、注水管、吸肥管和进出口阀门等。
2.2.2 工作原理。
开敞式施肥箱一般用于以离心泵为首部的滴灌系统中, 在离心泵的吸水管上安装吸肥细管并加装阀门, 离心泵工作时利用进水管的负压在吸水的同时将肥料溶液吸入, 经水泵混合再经过滤器过滤后直接注入到滴灌系统中。
2.2.3 操作要点。
滴灌系统运行正常后, 在施肥箱里加入可溶性肥料, 一般加入施肥箱容积的1/2左右即可, 打开位于过滤器后面的进水口阀门, 用过滤后水稀释肥料, 进水的同时加以搅拌以便肥料快速溶解, 当水位达到吸肥口位置后就可开启吸肥口阀门吸肥了。施肥过程中根据需要调节进水口阀门开闭程度来控制进水量以达到进出水平衡。施肥过程中随着肥料的减少可边施肥边加肥, 直到整个施肥过程结束。最后用清水冲洗施肥箱并放空积水。
2.2.4 优缺点分析。
开敞式施肥箱依靠离心泵吸入式施肥, 是一种理想而简便的施肥方法, 其优点是结构简单、操作方便、省时省工、非压力容器使用安全、无需额外动力节能环保, 可人为调节肥料浓度使其恒定, 缺点是受到使用条件的限制。
3 注入式施肥装置
注入式施肥装置是利用外加压力或灌溉主管网本身的水压力驱动, 将肥料原液注入到灌溉管道中去的设备装置[3,4]。
3.1 水力驱动比例式注肥泵
3.1.1 设备组成。
水力驱动比例式注肥泵主要由泵体、进出水阀门、药液箱等组成。
3.1.2 工作原理。
水力驱动比例式注肥泵以串联或并联的方式安装在供水管路中, 利用管路中水流的压力驱动泵体内活塞做往复运动, 水驱动加药泵运行, 按照需要的比例将浓缩液从容器中直接吸入并注入到水中, 在泵内, 浓缩液与水充分混合, 水压将稀释混合液输送到下游管网, 不论供水管路上的水量和压力发生什么变化, 所注入浓缩液的剂量与进入泵的水量始终成比例。
3.1.3 操作要点。
施肥泵的进出水口要与管线的进出水口一致并固定, 在进水口之前安装过滤器, 精度要求不低于120目, 分别在施肥泵的进、出水口处安装控制阀门。使用前将施肥泵的吸液管放到盛放药液箱, 并根据需要调整添加比例装置并锁紧。启动时, 按下施肥泵顶部的排气阀排气, 直到有少量水从排气阀溢出后关闭排气阀。施肥时随时关注药液箱内药液并及时添加。施肥结束后把药液箱内的药液换成清水继续工作10 min, 以便清洁泵体。
3.1.4 优缺点分析。
水利驱动比例式注肥泵的优点是设备安装简单, 操作方便, 无须电力, 节能环保, 施肥浓度恒定, 精度高, 不受水压和流量变化的影响;缺点是设备造价较高, 对水质的要求较高。
3.2 施肥泵
3.2.1 设备组成。
施肥泵由肥料箱、进出口控制阀门和加压泵等设备组成。
3.2.2 工作原理。
施肥泵的工作原理是利用加压泵将肥料溶液注入到滴灌管道中, 加压泵的工作压力必须大于滴灌管道内的压力, 否则无法施肥。
3.2.3 操作要点。
施肥前在肥料箱内加入可溶性肥料后加清水搅拌使肥料充分溶解。滴灌系统运行正常后首先滴清水30 min使土体湿润, 然后打开施肥泵的进出口控制阀并启动加压泵, 这时肥料溶液就会被加压泵源源不断地注入滴灌管道里, 施肥结束后把肥料溶液换成清水让加压泵继续工作10 min以清洁泵体。
3.2.4 优缺点分析。
施肥泵的优点是施肥速度可以调节, 施肥浓度相对均匀, 操作方便, 对滴灌系统的压力波动影响小。缺点是需要购置加压泵, 造价较高, 另外需要外接动力, 不利于节能减排。
参考文献
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滴灌施肥 篇5
1研究材料和方法
1.1 研究材料
选择具有一定代表性的甘蔗种植试验田, 甘蔗的实验品种为“新台糖22”, 种植密度为45000 芽段/hm2。对各个生长阶段的观测放置在田间, 试验地的养分测定则按照常规的方法。
本次研究实验区的土壤主要为砂页岩发育而成的赤红土, 土壤的质地主要为粘壤土, 经过理化特性分析得知:酸碱值为5.8, 有机质为23100mg/kg、全氮850mg/kg、高速磷 (P) 14mg/kg、CEC17.58cmol/kg。
1.2 研究方法
试验中一共设置了3 个处理方式, 无滴灌溉区的常规土层施肥、滴灌区域中减量施肥的土层施肥和滴灌区的土层施肥+ 减量施肥, 共进行4 次重复, 种植区域的面积为16.7m2, 试验区域采用随机排列方式。春季实施1 次滴灌。保证甘蔗出苗需水, 分蘖器实施2 次灌溉, 伸长期灌溉4 次, 成熟期灌溉2 次。
1.3 项目测定方法
对处理后的土壤水分变化进行测定, 指出生长阶段的土壤水分限制因素。
1.4 统计学方法
研究数据采用Excel2004 以及新复极差法进行统计分析。
2研究结果分析
2.1 不同条件下甘蔗在生长阶段中的养分吸收
甘蔗在不同的生长阶段中, 伸长期吸收的水分和养分为最多, 施肥处理差异会导致肥料吸收量的不同。甘蔗在不同生长阶段的氮吸收量中滴灌减量施肥的土层施肥联合滴灌施肥方式中吸收量最高, 甘蔗在不同生长阶段对磷和钾的吸收量都呈现出和氮吸收相同的趋势。明显说明了滴灌减量施肥的土层施肥联合滴灌施肥处理要比单纯性的滴灌减量施肥中肥料的利用率要高。
2.2 滴灌减量施肥处理对甘蔗产量的影响
滴灌减量施肥联合滴灌施肥处理中甘蔗的产量为183855kg/hm2, 其中滴灌区内的单纯土层减量施肥处理也可以达到131160kg/hm2。同无灌溉区的常规施肥处理对比提升了70875 kg/hm2和21480 kg/hm2, 增幅分别为63% 和19%。以上结果充分说明了, 在滴灌条件下, 就算减少肥料的使用量, 甘蔗的产量不但不会降低, 还会得到一定成度的升高。因此可以断定, 在甘蔗的种植和生产中适当的降低肥料的使用不仅可以有效降低肥料使用的成本, 还能实现对甘蔗产量的提升。
2.3 滴灌减量对甘蔗品质的影响
由表1 中得知, 在甘蔗糖分、重力纯度等甘蔗品质的判断标准中, 滴灌减量施肥联合滴灌施肥的品质是最好的, 其次就是滴灌减量施肥, 以上2 个减量施肥的处理中蔗糖的含量同CK对比分别增加了1.17% 和0.52%这一数据和其他研究中的数值十分接近。
2.4 滴灌减量施肥处理对效益的影响
滴灌减量施肥的土层施肥联合滴灌施肥处理中的甘蔗产值高达91927.5 元/hm2, 除去肥料、滴灌设备和水等投入成本, 纯增效益为22900 元/hm2, 比单纯的滴灌区减量施肥的土层施肥纯增效益要高出了24700 元/hm2。
上述结果表明, 甘蔗的生产中对常规滴灌技术进行应用和引进, 对生产成本不能实现有效降低, 甚至有可能会高于常规的生产成本风险。综合以上试验结果可知, 甘蔗生产中仅仅使用滴灌技术实施常规土层施肥还不够, 还必须进一步结合滴灌管理施肥和水肥一体化的溶肥现代技术, 可以有效提高肥料的使用效率, 保证甘蔗产业的可持续发展。
3讨论和结论
广西省甘蔗主要以旱地甘蔗为主, 并且多数甘蔗的种植都在旱坡地上, 水利设置比较缺乏, 有效的灌溉面积还不到10%, 季节性干旱和缺水已经成为了制约广西省甘蔗生产的重要因素。
滴灌施肥是当今世界上比较先进的节水灌溉技术, 在我国经过了多年的发展, 逐渐被广泛的应用和推广。在相关的研究和报道中, 滴灌技术在旱地的应用前景十分广阔。但是这一技术在甘蔗的种植中应用较少, 在实际的农业技术应用和推广中缺乏滴灌知识, 生产者对其中的操作要领还未完全掌握, 盲目滴灌会造成滴灌作用不被充分发挥, 受到的效果比较不理想。
同无灌溉条件的常规施肥处理对比, 滴灌减量施肥土层施肥在经济效益上并没有受到显著的经济效益。虽然滴灌基础的应用可以快速提升甘蔗的产量, 但是滴灌设备的投入的成本较高, 导致了纯利润低于无灌溉的常规施肥处理。滴灌减量土层施肥联合滴灌施肥虽然需要的成本投入同样较高, 但是极大的提升了肥料的利用率和甘蔗产量, 从而获得的纯利润明显高于无灌溉的常规施肥处理。充分说明了滴灌施肥技术不但可以实现对甘蔗产量和品质的提升, 还能有效增加生产效益。
随着水溶肥、缓释肥等新型肥料产品的研发以及水肥一体化技术的完善, 使得滴灌施肥技术在甘蔗的生产和推广中使用的更加广泛。怎样将这些新研发的肥料实现在在甘蔗生产中进行应用, 是当前农业科技工作者面临的主要研究课题。
参考文献
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滴灌施肥 篇6
滴灌施肥是基于滴灌系统发展而成的节水、节肥农业工程技术, 可根据土壤特性、作物根系特征及需水规律精确调控土壤水分和养分[2], 显著提高作物的产量和水肥利用效率[3], 降低养分损失, 达到高产、优质、高效的目标[4]。为此, 该文研究了滴灌施肥技术对马铃薯产量和水肥利用率的影响, 以期为该地区马铃薯高效利用水肥提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2013年在青海省海西州乌兰县柯柯镇西沙沟村进行。试验地基本理化性状见表1。
1.2 材料
供试马铃薯品种为夏波蒂。
1.3 方法
1.3.1试验设计
试验采用3414方法设计, 3个因素 (氮、磷、钾) , 4个水平, 4次重复, 随机区组排列。0水平为不施肥, 2水平为当地常规灌溉常规施肥量, 1水平为2水平施肥量的一半, 3水平为2水平施肥量的1.5倍 (为过量施肥水平) , 共15个处理, 60个小区, 试验设2个空白对照 (小区面积较大, 消除地力的差异) 施肥处理及用量见表2。全生育期灌水量为7 200m3·hm-2。20%肥料作为基肥施入, 80%肥料作为追肥滴施 (苗期20%, 团棵期30%, 开花期30%) 。肥料品种为:尿素 (N 46%) ;磷酸一铵 (N 12%, P2O546%) ;结晶钾 (K2O 57%) 。
2013年4月28日人工种植, 9月28日收获。小区面积27m2, 每小区种植5垄, 垄宽0.9m, 种植密度为73 500株·hm-2, 保苗密度为69 000株·hm-2。
1.3.2测定项目及方法
收获后小区单打单收, 记录收获期经济性状。利用常规分析方法[5]测定土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全盐、全氮、全磷和全钾含量。马铃薯水分利用效率 (WUE) [6]=经济产量/耗水量;肥料农学利用效率= (施肥区作物产量-不施肥区作物产量) /施肥量;肥料利用率[7]= (施肥区植株吸收的养分-未施肥区植物吸收的养份) /施肥量。
数据用Excel软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对马铃薯产量构成因子的影响
由表3中可以看出, N3P2K2施肥处理较其它施肥处理可以提高马铃薯株高、大 (中) 薯数、单株薯重, 降低小薯数。N3P2K2处理较推荐施肥 (N2P2K2) 处理, 株高提高了1.68%, 大 (中) 薯数提高了17.14%, 小薯数降低了8.70%, 单株薯重提高了14.75%。
2.2 不同施肥处理对马铃薯产量的影响
由图1可以看出, 空白对照 (N0P0K0) 产量为31 478kg·hm-2, 说明该地块基础肥力状况较好。不同的施肥处理马铃薯产量均高于不施肥 (N0P0K0) 处理。在N3P2K2处理下产量达到最高, 为61 516 kg·hm-2, 较空白对照增产30 038kg·hm-2, 增产率为95.43%;较推荐施肥 (N2P2K2) 增产6 690 kg·hm-2, 增产率为12.20%。
2.3 不同施肥处理对马铃薯氮磷钾肥农学利用效率的影响
农学利用效率是施肥增产效应的综合体现, 施肥量的多少、作物的种类和管理措施好坏都会影响肥料农学利用效率的高低。由表4可以看出, 马铃薯氮肥农学利用效率的大小为N2>N3>N1;马铃薯磷肥农学利用效率与氮肥一致, 大小为P2>P3>P1;马铃薯钾肥农学利用效率大小为K1>K2>K3。
2.4 不同施肥处理对马铃薯氮磷钾肥利用率的影响
由表5中可以看出, 不同处理下肥料利用率的大小不同。施氮量217.50kg·hm-2 (N2P2K2) 处理下氮肥利用率最高, 为39.31%;施磷量69kg·hm-2 (N2P1K2) 处理下磷肥利用率最高, 为16.09%, 且磷肥利用率随着磷肥施用量的增加呈下降趋势;施钾量45kg·hm-2 (N2P2K1) 处理下钾肥利用率最高, 为64.67%, 且钾肥利用率随着钾肥施用量的增加呈下降趋势。
2.5 不同施肥处理对马铃薯水分利用效率的影响
由表6可知, N3P2K2处理较其它处理水分利用率明显提高, 达到了80.17kg·hm-2·mm-1。较空白对照 (N0P0K0) 处理, 水分利用率提高了96.64%;较推荐施肥 (N2P2K2) 处理, 水分利用率提高了15.67%。
3 结论与讨论
在水资源严重不足和肥料施用量逐步提高的情况下, 有效提高马铃薯的单产具有十分重要的意义。对于马铃薯农艺性状的差异, 直接影响着产量的形成, 黄运好等[8]研究可知, 采用滴灌的甘蔗农艺性状显著高于常规灌溉。该研究表明在N3P2K2 (N 326.25kg·hm-2, P2O5138kg·hm-2, K2O 90kg·hm-2) 施肥处理下马铃薯株高、大 (中) 薯数、单株薯重明显提高, 小薯数明显降低。邓兰生等[9]研究表明, 滴灌施肥处理马铃薯产量增加37.31%~47.39%。该研究也证明了, N3P2K2处理下产量较空白对照增产30 038kg·hm-2, 增产率为95.42%;较推荐施肥增产6 690kg·hm-2, 增产率为12.20%。樊小林等[10]研究认为, 一般作物对氮、磷、钾肥的当季利用率约分别为30%~35%、10%~20%和30%~50%。该研究表明在滴灌条件下, 施氮量217.50kg·hm-2处理下氮肥利用率最高为39.31%;施磷量69kg·hm-2处理下磷肥利用率最高为16.09%;施钾量45kg·hm-2处理下钾肥利用率最高为64.67%, 且随着施肥量的增加, 氮、磷、钾肥的利用率呈下降的趋势。韦彦等[11]研究也表明, 黄瓜滴灌比沟灌增产率达11.1%~11.9%, 水分利用效率提高43.5%~54.6%。该文研究也表明, N3P2K2处理水分利用率明显提高, 达到了80.17kg·hm-2·mm-1。较空白对照处理, 水分利用率提高了96.64%。说明, 滴灌在马铃薯增产、提高水肥利用率方面的效果是相当明显的。关于滴灌条件下, 土壤中和马铃薯中养分和水分的变化规律, 正在进一步研究中。参考文献:
摘要：为探讨干旱区农业发展新途径, 研究在滴灌条件下不同施肥处理对马铃薯产量、产量构成要素、水分利用效率和肥料利用率的影响。结果表明:N3P2K2 (N 326.25kg·hm-2, P2O5138kg·hm-2, K2O 90kg·hm-2) 处理下马铃薯株高、大 (中) 薯数、单株薯重明显提高, 小薯数明显降低。在N3P2K2处理下马铃薯产量达到最高, 达61 516kg·hm-2。施氮量217.50kg·hm-2处理下, 氮肥利用率最高为39.31%;施磷量69kg·hm-2处理下, 磷肥利用率最高为16.09%;施钾量45kg·hm-2处理下, 钾肥利用率最高为64.67%。N3P2K2处理下水分利用率明显提高, 达到了80.17kg·hm-2·mm-1。
关键词：滴灌,干旱区,水分利用率,肥料利用率
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