滴灌施肥对枣园土壤电导率的影响

摘 要：合理的水肥管理能够改善土壤结构，利于作物生长。而盲目的水肥管理会导致水土环境污染和水肥资源浪费。本研究开展了滴灌灌水和施肥对南疆枣园土壤盐分含量的影响，分析了不同水肥处理土壤电导率分布规律。结果表明，适宜灌溉定额和施肥配比能够达到抑盐脱盐的效果。施肥配比对土壤电导率的影响高于灌水定额的影响。高水条件下，多施氮肥会导致积盐；低水条件下，多施氮肥能够使土壤脱盐，在枣树花期应增加氮肥的施用比例。

关键词：滴灌；施肥配比；土壤电导率

中图分类号：S275.6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631005

新疆环塔里木盆地属于极端干旱区，生态环境十分脆弱，蒸发强烈、干旱少雨[1]。因其生长季内光热资源丰富，昼夜温差大，无霜期长，适于作物生长的特点，种植红枣已成为环塔里木盆地特色林果的支柱产业[2]。社会经济的快速发展使水资源供需矛盾愈加突出，水资源匮乏是制约南疆农业发展的重要因素[3]。因此，节水灌溉技术已成为专家学者的研究热点。与此同时，滴灌施肥技术也日趋成熟。滴灌施肥具有显著的节水节肥、增产高效等优点，它是通过灌溉设备将肥料精准传送到作物根区的施肥技术[4]。目前，南疆红枣的灌溉方式已逐渐从漫灌向滴灌发展，并已大面积使用。但灌溉施肥不当会引起土壤次生盐渍化问题。而土壤盐分的定量化研究是确定土壤盐渍化程度的关键环节之一[5]。國内外研究中大多直接用土壤浸提液电导率来表示土壤盐渍化程度[6，7]。因此，如何选择适宜的水肥管理模式以达到高效节水、节肥及改善土壤环境是亟待解决的问题。有研究认为，灌溉与施肥合理配合综合控盐效应较单一灌溉和施肥的控盐效应明显[8，9]。本研究以灌水定额和施肥配比为试验因素，探讨滴灌施肥对土壤电导率的影响规律，从而确定南疆枣树合理灌溉施肥用量，为促进南疆水土资源和红枣产业可持续发展提供理论依据。

1 试验区概况

试验区位于新疆塔里木大学水利与建筑工程学院节水灌溉试验基地，基地试验用地2hm2。本地区属于暖温带极端大陆性干旱荒漠气候，极端最高气温35℃，极端最低气温-28℃。垦区太阳辐射年均133.7～146.3kcal/cm2，

年均日照2556.3～2991.8h，日照率为58.69%，垦区雨量稀少，冬季少雪，地表蒸发强烈，年均降水量为40.1～82.5mm，年均蒸发量1876.6～2558.9mm，无霜期达200d以上，干旱指数为7～20[10]。土壤质地为砂壤土，属氯化物-硫酸盐类土壤，0～60cm土层平均土壤容重1.38g/cm3，土壤初始碱解氮含量34.56mg/kg，硝态氮19.19mg/kg，速效磷43.34mg/kg，速效钾28mg/kg，土壤初始电导率153μs/cm，田间持水率为25%，地下水埋深3m以下。

2 材料与方法

2.1 试验材料

供试材料为四年树龄的南疆骏枣。生长条件一致，矮化密植种植模式，种植株行距为1.5m×0.5m，667m2均定植446棵。每年成熟收果后修剪，株高保持在 1～1.5m。

2.2 灌溉施肥方式

采用单翼迷宫式滴灌带，在枣树全生育期内采用滴灌灌水施肥试验，滴头间距为 30cm，滴头流量 2.4 L/h，滴灌工作压力 0.10～0.12 MPa。施肥方式为随水滴施肥料。施肥主要以尿素（碳酰二胺—CON2H4）和磷酸二氢钾（KH2PO4）为主配比施肥。

2.3 试验设计

考虑到水分和肥料的互作效应，在整个枣树生育期内采用滴灌方式进行不同灌水定额滴水施肥试验。滴灌施肥量16kg/667m2·次，施肥主要以尿素（碳酰二胺—CON2H4）和磷酸二氢钾（KH2PO4）配比施肥为主，施肥方式为随水滴施。全生育期灌水10次，分别为萌芽期1次，花期4次，挂果前期3次，挂果后期2次。灌水因子设定4个水平，W1、W2、W3、W4灌水定额分别为14.27m3/667m2、

11.6 m3/667m2、8.47 m3/667m2、5.8 m3/667m2。施肥因子设定5个施肥配比水平，分别为：F1—30%尿素+70%KH2PO4；F2—40%尿素+60%KH2PO4；F3—50%尿素+50%KH2PO4；F4—60%尿素+40%KH2PO4；F5—70%尿素+30%KH2PO4。试验共20 个处理，每个处理3个重复，共设20个试验小区，每小区中间设隔离带，每小区10株树。

2.4 测定项目与方法

土壤电导率测定：在萌芽期、花期、坐果期和果实成熟期灌水前后1d，用土钻在距离枣树根区10cm处取土，取土深度为0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～50cm、50～60cm。用铝盒装土，带入室内用烘箱105℃烘干。称取土壤样品10g放入锥形瓶中，以土水比1：5的比例加入去离子水50mL，加塞盖好，置于震荡机充分震荡5min，制备完成土壤待测液，静置半小时，用DDS-307A 型电导率仪测定浸提液电导率。

2.5 试验数据处理方法

试验数据使用 Excel 2007 软件和DPS数据处理软件进行数据处理及作图，SPSS 20.0软件统计分析（方差分析及LSD最小显著性差异分析），显著水平P≤0.05。

3 结果与分析

3.1 灌水施肥配比组合对土壤电导率的影响

3.1.1 灌水施肥配比组合对土壤剖面电导率的影响

花期-坐果期是枣树的需水关键期[11]。因此，选择花期土壤电导率EC值统计分析。结果如表1所示。当灌水定额为14.27 m3/667m2时，不同施肥配比组合处理土壤剖面0～60cm土层土壤电导率平均值范围为157～308μs/cm。在整个剖面上W1F3组合处理土壤电导率值变异程度较大，且呈现土壤盐分表聚现象，而在40cm以下深度土壤电导率值减小。

当灌水定额为11.6m3/667m2时，不同施肥配比组合处理土壤剖面0～60cm土层土壤电导率平均值范围为163～307μs/cm。在整个剖面上W2F2和W2F3组合处理土壤电导率值变异程度较大，且W2F3组合处理呈现土壤盐分表聚现象，而在40cm以下深度土壤电导率值减小。W2F3组合处理各层土壤电导率值均较低。平均值低于其他处理平均值34%。当灌水定额为8.47m3/667m2时，不同施肥配比组合处理土壤剖面0～60cm土层土壤电导率平均值范围为146～254μs/cm。灌水施肥对土壤剖面电导率值变化影响不显著。当灌水定额为5.8m3/667m2时，不同施肥配比组合处理土壤剖面0～60cm土层土壤电导率平均值范围为178～369μs/cm。在整个剖面上W4F1组合处理土壤电导率值变异程度较大，而W4F4组合处理土壤电导率值较大，平均值高于其他处理土壤电导率平均值40.9%。

对灌水和施肥两因子对土壤剖面0～60cm土壤电导率平均含量及各土层的含量差异性进行方差分析。分析结果表明，灌水定额对0～60cm整体土壤剖面电导率影响未达到显著水平，不具有统计学意义；分层来看，灌水定额对0～10cm土层土壤电导率有显著影响（P≤0.01），对其它各土层电导率的影响也未达到显著水平，说明滴灌定额对土壤表层盐分累积影响极为显著；灌水量少，土壤剖面盐分含量增加。但施肥配比对0～60cm整个土壤剖面电导率有显著影响（P≤0.05）。分层来看，对0～10cm土层电导率值影响极为显著（P≤0.01）、20～30cm土层电导率影响显著（P≤0.05），对其它土层盐分影响不具有统计学意义。

在枣树生育期，土壤盐分累积有2个峰值，第1个峰值在5，6月份，土壤盐分大约累积在0～20cm土层，第2个峰值在8，9月份，盐分大约聚集在20～40cm。图1反映了花期在相同灌水定额，不同施肥配比组合条件下，土壤电导率平均值的变化。在整个土壤剖面上存在3个变化层。分别为0～20cm，急剧变化层；20～50cm，变化活跃层；50～60cm，相对稳定层。各处理土壤电导率在0～20cm土层含量较高。这是由于在花期气温较高，地表强烈的蒸发作用和枣树的蒸腾作用，使水分向上移动，盐随水移，造成土壤表层积盐现象。当灌水量少，施用氮肥较多时，土壤剖面上土壤电导率值较小。当灌水量多，施用钾肥较多时，土壤电导率在土壤剖面20cm以下呈现明显的盐分淡化区；但盐分表聚现象也较明显。

3.1.2 灌水施肥配比对各生育期土壤电导率变化的影响

比较枣树花期和果实膨大期土壤0～60cm剖面电导率平均值的变化。由图2可知，随着生育期推进，大部分处理土壤电导率值有所减小。在施肥配比为F5（70%尿素+30%KH2PO4）处理时，土壤电导率值减小最显著，达到良好的脱盐效果。而灌水量较少，灌水定额为5.8m3/667m2时，采用施肥配比F4（60%尿素+40%KH2PO4）处理时，土壤电导率值显著增大。

3.2 灌水施肥前后土壤脱盐效果分析

灌溉对土壤盐分具有淋洗作用，本研究通过不同水肥组合处理研究发现，当灌水和施肥耦合进行时，则会对土壤盐分产生不同的影响。分析枣树花期滴灌施肥前后土壤盐分的变化情况，灌水施肥后变化量为灌水前的电导率值与灌水后电导率值的差值。增加即为正，减少即为负值。电导率值变化量从9.58～219.05μs/cm。脱盐率为灌水前电导率值与灌水后电导率值的差值与灌水前电导率的比值。负值表示积盐，正值表示脱盐。

由图3可看出，W4F4处理，即灌水定额5.80 m3/667m2，施肥配比60%尿素+40%KH2PO4，土壤整个剖面脱盐率达到31.15%；而W3F5即灌水定额8.47 m3/667m2，施肥配比70%尿素+30%KH2PO4，土壤整个剖面积盐率达到81.19%。因此，大部分处理滴灌后土壤盐分呈现不同程度的增加，可能跟滴灌后表层土壤湿润度较高，深层盐分倾向于向土表聚集。但是高灌水定额时，随着湿润层的迅速下移，脱盐逐渐占据主导。而由于不同的施肥与滴灌处理的交互作用，導致了土壤盐分的变化情况也各不相同。

4 结论

滴灌条件下，不同灌水定额和施肥配比对土壤盐分具有水肥耦合效应。试验研究结果表明，灌水定额与施肥配比均对0～10cm土壤电导率有显著影响，在花期存在盐分表聚现象。施肥配比对0～60cm整个土壤剖面电导率平均含量有显著影响，对20～30cm土层电导率影响显著，对其它土层盐分影响较小。水肥对土壤盐分的累积具有一定交互作用，随着生育期变化合理灌水施肥组合能够达到节水抑盐作用。在枣树花期应多施氮肥。因此，研究极端干旱区不同水肥措施下土壤盐分的变化规律，不仅对分析以水调盐与以肥调盐作用十分必要，也对干旱区绿洲的田间水肥科学管理具有理论意义和实践价值。

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作者简介：朱珠（1986-），女，讲师。研究方向：极端干旱区水资源规划与利用方向研究。