1 滴灌施肥的含义
滴灌施肥技术是随着滴灌技术的应用而发展起来的一种新的施肥方式。滴灌施肥是利用压力灌溉系统,将肥料溶于水中,并随水通过各级管道,最终以点滴的形式施入土壤或作物根区的施肥过程。滴灌施肥它是根据作物不同生育阶段对水分和养分的需求以及土壤的水分、养分状况,通过作物营养诊断、土壤养分诊断以及土壤干旱诊断,实时、准确、定量的将水、肥滴施在作物根区,并被根系直接吸收利用的一种施肥方法。
滴灌施肥与常规追肥不同。常规追肥表现为慢、浅、远,即肥效发挥慢,肥料距地表浅,肥料带距植株远。而滴灌施肥是利用水的重力和涨力作用,使水肥同步,并向根系的下方和外侧浸润,在作物根系周围形成圆锥形湿润带,作物在吸收水分的同时吸收养分,肥料利用率显著提高。滴灌施肥利用滴灌系统作为施肥工具,在施肥量、施肥时间和施肥均匀度等方面都优于常规施肥,可以达到较高的精度,从而使滴灌作物获得较好的产量和经济效益。
2 滴灌施肥技术的研究与应用现状
国外以色列、塞浦路斯、约旦等国节水灌溉起步较早,相应对滴灌施肥的研究也较早。据有关报道,20世纪中叶即开展了这方面的研究工作。当时他们选择液体肥为研究的突破口,因液体肥中的磷可直接用H3PO4,解决了磷的水溶性问题,继而通过采用络合剂(EDTA等)对微量元素的螯合和探索各元素加入溶液中的先后顺序,解决了有关元素之间的拮抗性等问题。目前,以色列的滴灌技术居世界领先地位,其温室种植的水果、花卉等作物70%~80%都是采用滴灌,滴灌的最高水利用率达95%。美国是世界上滴灌应用面积最多的国家,20世纪90年代初滴灌施肥面积就已超过60万公顷。并在滴灌肥研究方面,走的是以固态为主的道路。起初是选择一些经纯化处理的单质固态肥,如CO(NH2)2、K2SO4等。继而发展至两元复合肥如KH2PO4、尿素与磷酸反应而成的磷尿等,为滴灌施肥的发展起到了推动作用。
我国滴灌灌溉及滴灌施肥技术起步于设施农业。1996年新疆兵团石河子采取引进与研制相结合的方针,开展了以棉花为主的膜下滴灌技术研究,通过几年的试验、示范,探索出了一套适应棉花膜下滴灌栽培的技术措施和施肥方法,并研究成功了相应的滴灌设备和滴灌专用肥料,滴灌施肥发展十分迅速,目前全垦区随水施肥面积占滴灌面积的90%以上。
3 滴灌施肥方案的确定
3.1 肥料施用总量
以田块为单元确定滴灌作物氮、磷、钾肥施用总量,采用养分平衡法推荐,计算公式为:
通过上述公式,利用当地有关施肥参数,即可推荐出氮、磷、钾肥的施用总量。
以区域为单元确定滴灌作物氮、磷、钾化肥施用总量,采用肥料效应函数法推荐。如垦区滴灌棉每公顷产2
400~2 700kg皮棉,在滴灌定额4 200~4
500m3/hm2的条件下,低肥力棉田氮肥最佳施用总量为350kg/hm2;中等肥力棉田为300kg/hm2;高肥力棉田为250kg/hm2。氮、磷(P2O5)、钾(K2O)最佳施用比例范围为1:0.35~0.45:0.10~0.20。微量元素施用量依据当地土壤养分丰缺指标确定。
3.2 肥料施用方法
根据试验研究结果,氮肥水溶性好,在土壤中移动性大,可采取水肥同步,随水滴施。磷肥施用方法以滴施为主、基施为辅。沙质土壤全部基施,壤质以上土壤30%~50%基施,剩余磷肥采取随水滴施。钾肥施用全部随水滴施。微量元素施用采用叶面喷施或基施,若随水滴施尽可能采用螯合形式。
3.3 棉花各生育期氮肥用量滴施比例
以氮肥总用量的百分比计,苗期5%,蕾期25%~30%,花铃期60%~65%,吐絮期5%。
3.4 棉花各生育期氮肥滴施次数
花蕾期肥:盛蕾—盛花期随水施肥3~4次。
花铃肥:结铃—吐絮前期随水施肥3~4次。(磷肥和钾肥随水滴施主要放在花铃期)。
3.5 随水施肥对肥料选择的要求
随水施肥选择的肥料必须具有以下特点:肥料养分浓度要高,水溶性要好;肥料的不容物要少,品质要好,流动性要强;选择的肥料能相互混合,不发生沉淀;选择的肥料腐蚀性要小,肥料要偏酸性;施肥尽量减少其它添加物。目前,市场上使用的滴灌肥料主要有:尿素、磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸二氢钾铵、硫酸钾、氯化钾、硫酸锌、硼酸以及作物滴灌复混肥等。
3.6 滴灌施肥的操作技术要求
随水施肥所施的肥料必须在施肥罐中充分溶解后,才可随水滴施。随水施肥前先滴清水1~2小时冲洗滴灌系统和湿润土体,然后滴肥,球阀开孔先小后大,注入量少施肥均匀,注入时间必须达2~3小时,杜绝快速注入施肥不匀。停水前1~2小时结束施肥,以便肥料运移根层土壤,减少土壤对肥料的固定,也利于冲洗滴灌系统。
4 棉花滴灌施肥的应用效果及增产机理
4.1 棉花滴灌施肥的效果
通过滴灌棉花试验与大田推广应用调查,棉花滴灌施肥,氮肥的利用率达60%,磷肥的利用率为25%左右,分别为较常规灌溉施肥的氮磷利用率(35%和15%)提高25个百分点和10个百分点。同时,棉花滴灌施肥较常规灌溉施肥节肥30%左右,棉花平均增产15%以上,效果十分明显。
4.2 棉花滴灌施肥的增产机理
根据滴灌棉花田间调查结果,滴灌条件下地膜棉根系主要集中在膜下内侧小行中,并在浅层0~40cm生长。滴灌施肥采取的是随水施肥,由于水肥同步的特点,水肥被直接输送到根系发达部位,缩短了养分向根部运动的距离,充分保证了养分的供应和根系的快速吸收。因为水肥溶液在土壤中均匀分布,从而使养分分布高度均匀,提高了根系的吸收效率。对滴灌而言,由于湿润范围仅限于根系集中的区域,同时水肥滴施又采取的是少量多次,使根系活动区土壤常保持在适宜的含水量和最佳的营养水平,保证了整个生育期养分的供应,有效地避免了后期脱肥早衰,在综合配套技术的配合下,从而使棉花获得较好的产量。
5 滴灌施肥尚需研究的几个问题
随着滴灌施肥技术在棉花生产中的应用,愈来愈显示出其优势和潜力。从长远来看,单项的、独立的研究已满足不了节水农业总体发展的需要,如何从棉花滴灌栽培、田间管理措施等各个环节入手,通过计算机模拟的动态监测,进一步研究棉花滴灌施肥技术的最优方案,促进滴灌施肥向深层次和综合施肥模式发展,建立适宜新疆兵团的棉花滴灌施肥技术体系。当前需要进一步研究、探讨的几个技术问题有:①滴灌施肥与全层施肥的关系;②滴灌施肥条件下肥料利用率提高的机理;③滴灌施肥条件下土壤理化性状的变化情况;④滴灌施肥条件下土壤培肥的有效技术措施。
作者:张媛、田玲枝,图文编辑:天山植保,转载请注明出处!