南充市嘉陵区农业农村局 四川南充 637005
摘要:施肥层越浅,土壤渗透性影响越大。处理土壤水分24h后,土壤含水量无显著差异。在灌溉和施肥条件下,硝态氮在土壤中的分布较为均匀,而磷、钾则留在土壤表层。在施肥条件下,灌溉后硝态氮淋溶到湿润峰以上10cm处,P、K峰值出现在施肥层附近。施肥层越深,养分浓度的峰值越深。
关键词:灌溉施肥,深施,养分,入渗
1、前言
近年来,农业的可持续发展越来越受到人们的重视,随着退耕还林和农业用地的扩大,水土流失逐渐减少。重视环境保护的同时尽可能提高生产力,对当地经济非常重要。合理施肥的基础是提高水肥利用效率,提高作物产量,避免增加环境负担。目前,许多研究利用作物产量和品质指标来确定合理的施肥方法,深层施肥可以提高施肥效率,减少环境污染,因此在本论文中得到了广泛的应用,通过对内部纤维素的试验,分析了3种不同施肥深度下的灌溉施肥,比较分析了土壤渗透性随水分和氮、磷、钾的分布特征,以及静置24h后水分和养分的分布。
2.水分在土壤中的运动特征
2.1.湿润峰随时间变化
施肥层厚度为3cm和5cm,表现出相同的规律性,相同施肥量对土壤不同部位的湿入渗峰值迁移有显著影响。随着施肥位置靠近地表,水分峰值移动距离越小,地表施肥对水分峰值的影响尤为明显。过滤后,土壤水分重新分配,水分峰值继续向下移动。与曲线斜率相比,当施肥深度达到10cm时,湿润峰迁移率显著降低。
2.1.累积入渗量随时间变化
在同一入渗条件下,灌水肥料的累积量最大,表层肥料的累积量最小,5cm处的累积入渗量随时间增加而增加,但施肥深度不足以降至10cm。不同过程的差异在于入渗时间的增加。总的来说,与灌溉施肥相比,土壤施肥不同程度地降低了土壤的渗透性,对于同一入渗量来说,表面肥的渗透速率几乎是其他方法的两倍,这说明表面肥对土壤渗透性有降低作用。
2.1. 含水量分布
土壤水分分布是影响土壤结构和植物生长的重要因素。灌溉后土壤水分与分布剖面相似,藻类施肥处理的含水量接近表面5cm饱和,均匀分布在下部土壤之中,同时施肥处理的土壤含水量在同一位置最低,而峰值达到较深的位置,这是由于入渗时间较长,排水缓慢所致。
对于土壤施肥处理,施肥对应部位的水分含量较高,水分剖面变化较为稳定。24h水分再分配后,土壤水分分布均匀,不同过程间的差异减小,说明灌水和深施肥结束时土壤水分可能不同,灌水后1天土壤水分分布均匀。
2.2土壤养分分布特征
氮、磷、钾是作物生长所需肥料的主要成分,其在土壤中的分布随施肥方式的不同而不同,了解施肥对土壤养分运动的影响对指导合理施肥具有重要意义。下面分析了氮和高效磷在土壤中的分布和再分配规律,在灌溉和不同施肥深度条件下速效施钾。[1]
2.2.1 NO3-N的浓度分布[6]
硝态氮在灌水和施肥中的分布完全不同,在灌水施肥中,硝态氮渗入土壤,在土壤中均匀分布,然后浓度降低,湿度峰值下移约10cm,峰值浓度是灌水施肥的3~4倍。再分布24h后,峰值水位下降约5cm,峰值附近浓度分布较灌水后更为均匀。因此,施肥深度决定了灌水后NO3-N峰值浓度的位置,但对峰值浓度影响不大。[4]
2.2.3 P的浓度分布
肥料中的有效磷在土壤中也有很高的吸附率,P在土壤中的分布与灌溉后的K相似,P的浓度峰值出现在表层土壤,灌溉肥料P处理土壤富集深度大于5cm,土壤中的肥料浓度在施肥层附近。由于磷在土壤中的再分配到24h,磷的峰值下移不明显,说明磷在土壤中的有效转移非常缓慢。不同土壤处理深度下,P的峰值浓度差异不显著,低于灌水施肥的峰值浓度。从作物根系吸收的角度看,土壤肥料P的富集程度比较广,峰值水平可以合理控制施肥深度,有利于作物的充分吸收。
[5]
2.3.4碳的分布[3]
施肥对黑土有机碳活性指数和碳的影响分析结果表明:在有机肥和无机肥配置中,有机磁含量分别提高144.2%和256.5%。不同施肥方法对黑土有机碳含量变化的研究结果表明:有机肥与化肥的配合效果最好,土壤有机碳含量提高了37.04%。因此,施用有机肥和化肥是提高土壤碳含量最显著的效果。
有机物料的使用能显著提高土壤活性有机碳含量,降低土壤有机碳含量,特别是在土壤肥料中,有机肥料能提高土壤有机碳的质量,降低土壤有机碳的抗氧化性,改善土壤养分供应,培育肥沃土壤
单靠施肥不能改善土壤有机碳质量,提高土壤肥力,提高土壤肥力。施肥可使土壤中有机碳以各种形式积累,但增加程度因土壤中有机碳含量的不同而不同,活性有机碳的生长速率稳定到何种程度是缓慢的。施肥对土壤有机碳的影响随土层深度的增加而减小,而土壤矿物碳的深度则随土层深度的增加而增加。因此,肥料与有机肥相结合,长期施用有机肥,土壤有机碳含量增加0-30cm,而无机碳含量降低,单次施肥对土壤有机碳和无机碳含量影响不显著,长期施用有机肥和化肥能显著提高土壤有机碳水平,提高土壤肥力,是保持土壤肥力的最佳方法。
3、施肥方式分析[2]
总之,不同施肥方式对土壤养分分布的影响不同。施肥深度决定了最大施肥浓度,但对浓度本身没有显著影响。不同肥料组分在土壤中的性能也不同,因此在实践中应根据施肥性能和不同作物合理选择施肥。对于可溶性NO3-N,施肥不宜太深,否则会导致养分流失和地下水污染。由于钾肥的强吸附性,在植物根部深施钾肥能更有效地提高肥力,施肥的具体深度取决于不同作物根系的性质。上面分析了不同施肥方式对土壤水分和养分分布的影响,了解肥料之间的耦合机理对田间施肥管理具有重要意义。肥料以水分为介质向下迁移,通过物理和化学反应改变土壤颗粒的结构,从而影响水的运动和分布。氮、磷、钾与土壤表面的混合大大降低了土壤的过滤性能,提高了施肥层吸持水的能力。
首先,肥料是入渗过程中影响土壤结构的可溶性物质,钾离子会破坏土体结构,降低土壤入渗速率。结果表明,土壤表层有效钾的分布与钾离子的分布一致,改变了施肥层附近的土壤颗粒结构,降低了土壤渗透性,对土壤渗透水的抑制作用更为明显,但是氮和速效磷的作用尚不明确,有待于后续研究进一步分析。其次,灌溉和施肥对土壤吸收能力的影响不同,即对土壤吸收能力的影响不同。在入渗过程中,肥料与土壤的混合实际上增加了土壤的溶解度,从而增加了土壤的对水的吸持量,通过增加肥料与土壤的组合,土壤结构发生了显著的变化。第三,在浓度方面,灌溉肥料中的溶液浓度较低,并随着时间的推移在土壤表面逐渐富集。
4、结论
本试验分析了两种灌溉施肥方式和不同土壤深度对土壤渗透性、水分和养分分布的影响。结果表明,表层施肥降低了土壤的吸收能力,且去除一层肥料的力度越大,效果越好。适宜的土壤水分剖面由于渗流过程长,具有低水分、相对分布的特点,可以对地表进行施肥。由于24小时重复分配过程,不同处理方法之间的水量分配一般没有显著差异。在灌溉条件下,氮素在土壤中分布均匀,活性磷和速效钾残留在土壤表面。如果灌溉后土壤施肥,含氮量会增加到湿润峰附近10厘米以上。重复施用24小时后,在施肥层附近出现磷、钾浓度峰值,硝态氮的峰值位置随水分的分配而降低,而三组分肥料的磷、钾浓度剖面无明显变化,应用深度对峰值浓度的深度有显著影响。施用深度越大,养分峰值浓度越深。因此,在实际施肥实践中,有必要根据施肥和作物的特点,合理选择施肥方法。
参考文献
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