馮志文，萬(wàn)書(shū)勤，康躍虎,3，孫清華，張若芳

(1.內(nèi)蒙古大學(xué)馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，呼和浩特 010021；2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所陸地水循環(huán)及地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

0 引 言

馬鈴薯是一種化肥密集型作物，實(shí)際生產(chǎn)中過(guò)量施肥和盲目施肥現(xiàn)象普遍存在。據(jù)調(diào)查，以內(nèi)蒙古為代表的北方集約化規(guī)?；N植區(qū)，過(guò)量施肥問(wèn)題尤為突出，化肥用量普遍在2400～3600 kg/hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了最佳施肥量水平[1]。同時(shí)，馬鈴薯企業(yè)為追求效益最大化，存在對(duì)土地進(jìn)行“只種不養(yǎng)”的掠奪式經(jīng)營(yíng)，在提高產(chǎn)量的同時(shí)，也造成土壤理化性狀逐年惡化、養(yǎng)分流失嚴(yán)重和環(huán)境污染加劇[2]。目前，國(guó)家已將“減施增效”提升為國(guó)家戰(zhàn)略，相繼出臺(tái)政策支持馬鈴薯化肥減施，可見(jiàn)，馬鈴薯化肥減施勢(shì)在必行。

滴灌施肥能夠精確控制灌水量、施肥量和灌溉施肥時(shí)間，可以根據(jù)馬鈴薯的需肥規(guī)律和土壤養(yǎng)分狀況，將肥料直接供應(yīng)到根區(qū)，實(shí)現(xiàn)了“按需施肥”，顯著提高了養(yǎng)分利用效率，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)馬鈴薯化肥減施的有效途徑之一[1]。然而實(shí)際生產(chǎn)中，采用不合理的施肥制度，如按照傳統(tǒng)施肥方法進(jìn)行滴灌施肥，造成水肥耦合不協(xié)調(diào)，肥料施用量過(guò)高、肥料浪費(fèi)的現(xiàn)象在許多地區(qū)依然普遍存在[3]。因此，制定合理地滴灌施肥灌溉制度始終是化肥減施的關(guān)鍵。以地面灌溉作物高產(chǎn)或測(cè)土配方施肥量為基礎(chǔ)，采用比例法布置不同施肥量的田間試驗(yàn)確定的滴灌施肥灌溉制度已經(jīng)在油菜[4]、枸杞[5]和辣椒[6]等作物上獲得良好地應(yīng)用，不僅產(chǎn)量高，而且水肥利用效率較高。

馮志文等[7,8]以當(dāng)?shù)赝扑]施肥量為基準(zhǔn)，采用比例法研究了不同施肥量對(duì)滴灌施肥馬鈴薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量與水肥利用的影響，認(rèn)為內(nèi)蒙古沙地滴灌施肥條件下，當(dāng)?shù)晤^正下方20 cm深度處的土壤基質(zhì)勢(shì)下限在-25 kPa時(shí)進(jìn)行施肥灌溉時(shí)，且當(dāng)施肥量比例為推薦施肥量的72%～85%(即施肥量減少15%～28%)時(shí)，不僅減少了化肥的施用量，還在保證產(chǎn)量的同時(shí)提高了水肥利用效率。萬(wàn)書(shū)勤等[9]在柴達(dá)木盆地的研究也同樣表明，施肥量比例為當(dāng)?shù)伛R鈴薯推薦施肥量的70%左右(施肥量減少30%)時(shí)，馬鈴薯既能獲得高產(chǎn)，又可保證較高的水肥利用效率。前人研究表明，滴灌施肥時(shí)施肥量明顯影響?zhàn)B分在土壤中的運(yùn)移分布，施肥量高時(shí)也存在養(yǎng)分從根系分布層淋失的風(fēng)險(xiǎn)[10-12]。從環(huán)保角度出發(fā)，上述研究采用比例法確定的馬鈴薯滴灌施肥灌溉制度下，土壤養(yǎng)分能否得到有效利用與積累、是否存在淋失的風(fēng)險(xiǎn)還需要進(jìn)一步研究。

因此，本研究通過(guò)田間試驗(yàn)，以推薦施肥量為基準(zhǔn)，采用比例法分析了滴灌施肥灌溉條件下不同施肥量對(duì)土壤養(yǎng)分(硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷與速效鉀)積累和馬鈴薯產(chǎn)量的影響，以期為進(jìn)一步確定合理施肥量、有效地指導(dǎo)滴灌條件下的肥料管理提供理論指導(dǎo)與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市達(dá)拉特旗白泥井鎮(zhèn)(110°28′E，40°18′N(xiāo))進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)位于庫(kù)布其沙漠帶與黃河沖積平原過(guò)渡帶上，為典型半干旱大陸季風(fēng)氣候，常年干旱多風(fēng)少雨，年均風(fēng)沙日在70 d以上，降水少而分布不均，年均降水量240～310 mm，主要集中在7-9月份，年均蒸發(fā)量2 100 mm。晝夜溫差大，日照強(qiáng)烈，年均氣溫為6.1～7.1 ℃，最高氣溫35.8 ℃，最低氣溫-32.6 ℃，無(wú)霜期135～150 d。土壤為砂土，以粗砂粒(0.05～2 mm)為主，接近于流沙，保水保肥性差，基礎(chǔ)理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)前土壤基礎(chǔ)理化狀況Tab.1 Basic fertility of the experiment soil before experiment

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

研究發(fā)現(xiàn)，采用負(fù)壓計(jì)制定馬鈴薯滴灌灌溉計(jì)劃且當(dāng)控制滴頭正下方20 cm深度處的土壤基質(zhì)勢(shì)在-25 kPa以上時(shí)，馬鈴薯不僅獲得高產(chǎn)，而且水分利用效率高[13-16]。參考以上研究結(jié)果，試驗(yàn)采用負(fù)壓計(jì)來(lái)指導(dǎo)馬鈴薯進(jìn)行施肥灌溉，并且控制滴頭正下方20 cm深度處的土壤基質(zhì)勢(shì)下限在-25 kPa時(shí)進(jìn)行施肥灌溉。

與傳統(tǒng)地面灌溉(或噴灌)相比，因土壤水分運(yùn)動(dòng)及其時(shí)空變異和施肥方式的不同，滴灌施肥灌溉下養(yǎng)分在土壤中分布特點(diǎn)和運(yùn)移狀況不同，而作物獲得高產(chǎn)的需肥規(guī)律主要由其生物學(xué)特點(diǎn)決定，故基于植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)和農(nóng)業(yè)栽培試驗(yàn)獲得的地面灌溉(或噴灌)下的施肥量，同樣可以反映其需肥規(guī)律。因此，本研究選用馬鈴薯主栽品種“夏波蒂”，基于養(yǎng)分平衡法并參考當(dāng)?shù)伛R鈴薯企業(yè)大型噴灌機(jī)條件下的施肥方案進(jìn)行微調(diào)得到推薦施肥量(N、P2O5、K2O施用量分別為420、105、495 kg/hm2)，設(shè)計(jì)了5個(gè)施肥量比例的滴灌施肥灌溉處理，即施肥量分別為推薦施肥量的10%(F1)、30%(F2)、50%(F3)、70%(F4)和90%(F5)。采用隨機(jī)區(qū)組布置試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)處理重復(fù)3次，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)長(zhǎng)5.5 m，寬5.4 m，面積29.7 m2。

參考當(dāng)?shù)伛R鈴薯企業(yè)大型噴灌機(jī)條件下的施肥方案，其中常規(guī)馬鈴薯專用復(fù)合肥(氮磷鉀比例為16-14-15)以磷肥作為基肥一次性溝施，氮肥和鉀肥除以基肥施入外，其余以尿素(46% N)和硝酸鉀(13.9% N，46.5% K)采用滴灌施肥灌溉進(jìn)行追肥(表2)。馬鈴薯完全出苗后開(kāi)始進(jìn)行追肥，將總追肥量按馬鈴薯生育期天數(shù)平均分配到每天，每次灌溉前根據(jù)灌溉間隔將計(jì)算好的尿素和硝酸鉀溶解在施肥罐中，隨水施肥。馬鈴薯施肥灌溉后的前35 d追施尿素和硝酸鉀，后40 d僅追施硝酸鉀，收獲前20 d停止施肥灌溉，收獲前10 d停止灌溉。

表2 不同滴灌施肥灌溉處理的施肥量 kg/hm2Tab.2 Fertilizer amount of different treatments under drip fertigation

1.3 灌溉與農(nóng)藝措施

每一處理(包括3個(gè)試驗(yàn)小區(qū))均由獨(dú)立的滴灌系統(tǒng)控制，控制灌溉面積為89.1 m2。滴灌首部控制單元均由閘閥、水表、壓力表、網(wǎng)式過(guò)濾器和壓差式施肥罐組成，滴灌帶的滴頭間距0.3 m，工作壓力控制在0.1 MPa時(shí)滴頭流量為1.38 L/h。

馬鈴薯起壟種植，壟間距1.1 m，壟肩寬0.5 m，壟高0.3 m，每條壟中心鋪設(shè)1條滴灌帶，壟上雙行交錯(cuò)種植馬鈴薯，行距0.3 m，株距0.3 m(圖1)。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)種植5壟，壟長(zhǎng)5.4 m。5月13日播種，播種后統(tǒng)一灌水45 mm。6月4日開(kāi)始出苗，6月17日完全出苗后利用負(fù)壓計(jì)指示土壤基質(zhì)勢(shì)低于-25 kPa時(shí)開(kāi)始施肥灌溉，每次灌水6～8 mm。9月7日停止灌溉，9月19日收獲。

圖1 馬鈴薯起壟種植模式與土壤取樣點(diǎn)分布(單位：cm)Fig.1 Planting pattern of potato and distribution of soil sampling point

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 土壤基質(zhì)勢(shì)

每個(gè)處理(第二個(gè)重復(fù))于中間壟上滴頭正下方20 cm深度處埋設(shè)一支負(fù)壓計(jì)，每天8∶00和15∶00觀測(cè)負(fù)壓計(jì)讀數(shù)，并指導(dǎo)灌溉。

1.4.2 土壤速效養(yǎng)分

試驗(yàn)開(kāi)始前在試驗(yàn)地呈“S”形選取5個(gè)代表性樣點(diǎn)用土鉆取土，取樣深度為0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80、80～100和100～120 cm。馬鈴薯收獲前(9月10日)各小區(qū)中間壟上選取代表性地段，以滴頭為原點(diǎn)，垂直于滴灌帶，在水平距離滴頭0、10、20、30、40和55 cm處進(jìn)行取樣，取樣深度分別為0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80、80～100、100～120 cm(圖1)。土樣風(fēng)干、過(guò)篩(1 mm)，稱取一定量的土樣加入煮沸過(guò)的冷蒸餾水，靜置10 h，調(diào)制成飽和泥漿，然后離心(4 000 r/min，30 min)獲得提取液，分別采用紫外分光光度法測(cè)定硝態(tài)氮濃度，靛酚藍(lán)比色法測(cè)定銨態(tài)氮濃度，ICP-ASE法測(cè)定速效磷和速效鉀濃度。

各土層的養(yǎng)分濃度均值(C)通過(guò)加權(quán)平均法計(jì)算，具體公式如下：

(1)

式中：j為距離滴頭6個(gè)不同的水平距離(n為起始水平距離)；k為8個(gè)不同的取樣深度(m為起始取樣深度)；S(j,k)為樣品的權(quán)重。

1.4.3 產(chǎn) 量

馬鈴薯完全成熟后，每個(gè)小區(qū)收獲最中間1行，稱重測(cè)定產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2016對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用Surfer 12.0軟件和軟件Origin 9.0進(jìn)行繪圖。采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤硝態(tài)氮

馬鈴薯種植前，土壤硝態(tài)氮主要集中在0～60 cm土層，平均濃度為47.4 mg/L，其中根區(qū)土層(0～40 cm)的平均濃度為48.8 mg/L，而60～120 cm土層的硝態(tài)氮濃度僅為22.7 mg/L，不足0～60 cm土層的50%(表1)。經(jīng)過(guò)整個(gè)生育期的滴灌施肥灌溉后，收獲前各處理的硝態(tài)氮濃度在土壤中的分布表現(xiàn)出明顯的差異，如圖2所示。各處理的硝態(tài)氮濃度均主要集中在距離滴頭0～40 cm范圍內(nèi)，且隨著施肥量的增加，0～40 cm范圍內(nèi)的硝態(tài)氮濃度逐漸增加。距離滴頭0～40 cm范圍外，各處理的硝態(tài)氮濃度沿水平方向上變化較小，整體上呈下降的趨勢(shì)，而沿垂直方向上則變化劇烈，呈先下降后上升的趨勢(shì)，且施肥量越大，硝態(tài)氮向土壤下層移動(dòng)越多。

經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季的滴灌施肥灌溉，各處理的硝態(tài)氮仍主要集中在0～60 cm土層，100～120 cm土層次之，60～100 cm土層最低。F1處理在0～60、60～100和100～120 cm土層的平均硝態(tài)氮濃度分別為7.7、4.9和9.2 mg/L，明顯低于種植前，表明施肥量比例為10%時(shí)不能滿足馬鈴薯對(duì)硝態(tài)氮的需求，需要從根區(qū)土層(0～40 cm)甚至更深土層中吸收硝態(tài)氮才能滿足馬鈴薯的生長(zhǎng)。F2處理硝態(tài)氮主要集中在滴頭附近40 cm范圍內(nèi)(平均濃度為30.2 mg/L)，40～60、60～100和100～120 cm土層的硝態(tài)氮濃度分別為10.9、7.5和11.4 mg/L，均低于種植前，同樣需要從根區(qū)和深層土壤吸收硝態(tài)氮來(lái)滿足馬鈴薯對(duì)硝態(tài)氮的需求。F3處理0～60 cm土層的平均硝態(tài)氮濃度為26.3 mg/L，其中距離滴頭0～40 cm范圍內(nèi)平均濃度為35.6 mg/L，且60 cm以下土層的硝態(tài)氮濃度則明顯低于12.3 mg/L，濃度均低于播種前，表明施肥量比例在50%時(shí)仍不能滿足馬鈴薯對(duì)硝態(tài)氮的需求，同時(shí)沒(méi)有硝態(tài)氮從根系分布層淋失。隨著施肥量的增加，F(xiàn)4與F5處理的硝態(tài)氮濃度明顯增加，0～60 cm土層滴頭附近40 cm范圍內(nèi)的平均硝態(tài)氮濃度分別為44.5和44.7 mg/L，與播種前濃度接近，基本上能夠滿足馬鈴薯對(duì)硝態(tài)氮的吸收。同時(shí)，硝態(tài)氮從根系分布層的淋失也逐漸增加，F(xiàn)4和F5處理在100～120 cm土層的平均硝態(tài)氮濃度，分別為21.0和20.1 mg/L，且比播種前高出21.2%和16.4%，表現(xiàn)出明顯地硝態(tài)氮積累。然而，F(xiàn)5處理在60～100 cm土層的硝態(tài)氮濃度為22.0 mg/L，與播種前接近，且明顯高于F4處理(平均硝態(tài)氮濃度為12.0 mg/L)。因此，馬鈴薯滴灌施肥灌溉時(shí)，施肥量比例為70%(F4處理)即可滿足其對(duì)硝態(tài)氮的需求，并能有效地將硝態(tài)氮保持在根系分布層，減少了向下淋洗的損失。

圖2 馬鈴薯生長(zhǎng)季末土壤剖面硝態(tài)氮空間分布圖Fig.2 The spatial distribution of concentration in the vertical transects perpendicular to the drip lines at the end of growing season

2.2 土壤銨態(tài)氮

馬鈴薯種植前，0～120 cm土層的銨態(tài)氮分布相對(duì)均勻，平均濃度為0.87 mg/L，銨態(tài)氮濃度在0～40 cm土層為0.82 mg/L，40～120 cm土層為0.90 mg/L(表1)。經(jīng)過(guò)整個(gè)生長(zhǎng)季的滴灌施肥灌溉后，生長(zhǎng)季末各處理的銨態(tài)氮濃度在土壤中的分布表現(xiàn)出明顯的差異(圖3)。銨態(tài)氮隨水在土壤中的垂直移動(dòng)距離較小，水平移動(dòng)距離較大，主要集中在水平距離滴頭55 cm的30 cm土層內(nèi)，與播前相比，均有不同程度的增加。隨著施肥量的增加，0～40 cm土層的銨態(tài)氮濃度呈先增加后下降的趨勢(shì)，而下層土壤(60～120 cm)的銨態(tài)氮濃度變化正好相反，呈現(xiàn)先下降后增加的趨勢(shì)。

經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季后，各處理的銨態(tài)氮主要集中在0～30 cm土層，F(xiàn)1、F2、F3、F4和F5處理的銨態(tài)氮濃度分別為1.33、1.62、1.91、2.20和1.39 mg/L，這主要是因?yàn)殇@態(tài)氮在土壤中易被土壤顆粒吸附在表層，不易隨水移動(dòng)，且位于其下層的根系不易吸收的緣故。30～120 cm土層的銨態(tài)氮濃度以F1處理最高，為1.11 mg/L，且分布不均，40～60 cm土層距滴頭水平15～35 cm的范圍內(nèi)有一明顯積累區(qū)，平均濃度為2.34 mg/L。這可能是因?yàn)榈褪┓柿勘壤龝r(shí)，經(jīng)過(guò)多次滴灌施肥灌溉后，銨態(tài)氮被土壤顆粒吸附相對(duì)較少，而隨灌溉水向下移動(dòng)較多的緣故。同時(shí)，較小的根系對(duì)銨態(tài)氮吸收相對(duì)較少可能也是造成這種現(xiàn)象的原因之一。隨著施肥量的增加，30～90 cm土層的銨態(tài)氮濃度明顯降低，F(xiàn)2和F3處理的平均銨態(tài)氮濃度分別為0.62和0.65 mg/L，兩個(gè)處理在90 cm以下土層的銨態(tài)氮濃度均較低，且分布均勻，僅為0.38 mg/L，這可能是根系從下層土壤吸收銨態(tài)氮以滿足馬鈴薯生長(zhǎng)的緣故。施肥量進(jìn)一步增加后，30～90和90～120 cm土層的銨態(tài)氮濃度均有所增加，且在垂直方向上增加明顯，水平距離滴頭30 cm內(nèi)，F(xiàn)4和F5處理在30～120 cm土層的銨態(tài)氮濃度分別為0.99和0.72 mg/L，與播種前濃度接近。因此，滴灌施肥灌溉施肥量比例為70%(F4處理)時(shí)，銨態(tài)氮不僅可以滿足馬鈴薯生長(zhǎng)的需求，還能有效地積累在根系分布范圍內(nèi)(特別是表層)。

圖3 馬鈴薯生長(zhǎng)季末土壤剖面銨態(tài)氮空間分布圖Fig.3 The spatial distribution of concentration in the vertical transects perpendicular to the drip lines at the end of growing season

2.3 土壤速效磷

馬鈴薯播種前，土壤速效磷除表層(0～10 cm)濃度較高(0.147 mg/L)外，0～120 cm土層內(nèi)分布相對(duì)均一，平均濃度為0.070 mg/L；0～40和40～120 cm土層的速效磷濃度分別為0.083和0.064 mg/L(表1)。播種時(shí)條施磷肥后，經(jīng)過(guò)整個(gè)生育期的滴灌施肥灌溉，生長(zhǎng)季末各處理土壤的速效磷分布表現(xiàn)出明顯的差異(圖4)。磷在土壤中容易被吸附，隨灌溉水在土壤中的移動(dòng)距離較小，故速效磷主要集中在滴頭附近0～30 cm范圍內(nèi)，與播種前相比，各處理均有不同程度的增加，增幅在62.0%～280.6%，這主要是由于磷肥在播種時(shí)全部條施于地表10 cm的緣故。隨著施肥量的增加，0～30 cm土層的速效磷濃度呈先增加后下降的趨勢(shì)，而60～120 cm土層的速效磷濃度則在各處理間差異較小。

圖4 馬鈴薯生長(zhǎng)季末土壤剖面速效磷空間分布圖Fig.4 The spatial distribution of available phosphorus concentration in the vertical transects perpendicular to the drip lines at the end of growing season

經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季的滴灌施肥灌溉后，F(xiàn)1、F2、F3、F4和F5處理在滴頭附近30 cm范圍內(nèi)的平均速效磷濃度分別為0.134、0.174、0.196、0.316和0.190 mg/L。除F3處理在40～60 cm土層距滴頭水平距離10～30 cm范圍內(nèi)有一個(gè)明顯積累區(qū)(平均濃度0.366 mg/L)外，各處理呈分層分布，且差異較小，30～60、60～90和90～120 cm土層的速效磷濃度分別為0.093～0.188、0.073～0.103和0.037～0.130 mg/L。30～120 cm土層的速效磷濃度與播前接近，表明施肥量對(duì)中下層土壤的速效磷濃度影響較小，這與磷容易被土壤顆粒吸附且在土壤中移動(dòng)性差有關(guān)。因此，滴灌施肥灌溉下施肥量比例在50%～70%(F3和F4處理)時(shí)，速效磷能夠有效地積累在土壤表層0～30 cm，且可滿足馬鈴薯對(duì)磷的吸收。

2.4 土壤速效鉀

馬鈴薯種植前，土壤速效鉀除了表層土壤(0～10 cm)濃度較高(25.9 mg/L)外，0～120 cm土層內(nèi)分布相對(duì)均勻，平均濃度為12.1 mg/L，0～40和40～120 cm土層的速效鉀濃度分別為14.5和10.9 mg/L(表1)。經(jīng)過(guò)整個(gè)生長(zhǎng)季的滴灌施肥灌溉后，生長(zhǎng)季末各處理的速效鉀在土壤中的分布表現(xiàn)出明顯的差異(圖5)。速效鉀主要集中在0～60 cm土層，隨著施肥量的增加，速效鉀垂直分布減弱，而水平分布增加，60～120 cm土層的速效鉀濃度則呈下降的趨勢(shì)。與播種前相比，各處理的速效鉀濃度明顯增加。

經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季的滴灌施肥灌溉后，F(xiàn)1處理的速效鉀濃度主要分布在0～60 cm土層水平距離滴頭25 cm范圍內(nèi)，平均濃度約為73.3 mg/L。隨著施肥量的增加，速效鉀水平分布范圍增加，F(xiàn)2、F3、F4和F5處理分別增加至35、40、55和55 cm，垂直分布范圍減少，F(xiàn)2、F3、F4和F5處理則垂直分布在60、60、50和45 cm土層內(nèi)。F2、F3、F4和F5處理速效鉀在集中分布土體內(nèi)的平均濃度分別為39.4、42.3、40.7和45.5 mg/L。60～120 cm土層各處理的速效鉀濃度較低，F(xiàn)1、F2、F3和F4處理分別主要分布在水平0～30 cm(平均濃度為34.0 mg/L)、0～40 cm(平均濃度為27.9 mg/L)、0～40 cm(平均濃度為28.2 mg/L)和25～55 cm(平均濃度為33.4 mg/L)范圍內(nèi)，其他范圍均低于20.0 mg/L。F5處理在50～120 cm土層分布均勻，平均濃度為17.9 mg/L。結(jié)果表明，隨著施肥量的增加，上層土壤對(duì)速效鉀的吸附作用增強(qiáng)，隨灌溉水在水平方向上的分布范圍增大。因此，滴灌施肥灌溉下施肥量比例在50%以上時(shí)，速效鉀主要積累在0～40 cm土層，但施肥量比例過(guò)大時(shí)，水平分布范圍過(guò)大，仍存在馬鈴薯根系不能吸收利用速效鉀的風(fēng)險(xiǎn)。

圖5 馬鈴薯生長(zhǎng)季末土壤剖面速效鉀空間分布圖Fig.5 The spatial distribution of available potassium concentration in the vertical transects perpendicular to the drip lines at the end of growing season

2.5 產(chǎn) 量

隨著施肥量的增加，夏波蒂的產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢(shì)，以F3處理產(chǎn)量最高，為25.3 t/hm2，除顯著高于F1處理外，與其他處理間差異不顯著(圖6)?；貧w分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量(y)與施肥量(x)的關(guān)系為二次曲線關(guān)系，表達(dá)式為y=16.34+24.57x-16.89x2(R2=0.941 8)，即當(dāng)施肥量比例為推薦施肥量的72.7%(F4處理附近)時(shí)，產(chǎn)量最高。

圖6 馬鈴薯產(chǎn)量與施肥量的關(guān)系Fig.6 Relationships between tuber yield with fertilization levels

3 結(jié) 語(yǔ)

馬鈴薯田經(jīng)過(guò)整個(gè)生育期的滴灌施肥灌溉后，隨著施肥量的增加，0～60 cm土層的硝態(tài)氮濃度增加，且向土壤下層的移動(dòng)增加；0～40 cm土層的銨態(tài)氮濃度和0～30 cm土層的速效磷濃度呈先增加后下降的趨勢(shì)；0～60 cm土層的速效鉀濃度在垂直分布減弱，而水平分布增加。當(dāng)施肥量比例在70%左右(F4處理)時(shí)，即可滿足馬鈴薯對(duì)土壤速效養(yǎng)分的需求，有利于根區(qū)土壤速效養(yǎng)分含量的提高，同時(shí)減少了養(yǎng)分從根區(qū)的淋失。當(dāng)施肥量比例為推薦施肥量的72.7%(F4處理附近)時(shí)，夏波蒂的產(chǎn)量最高。結(jié)合農(nóng)田土壤養(yǎng)分積累情況與產(chǎn)量認(rèn)為，滴灌施肥灌溉時(shí)，當(dāng)施肥量比例為推薦施肥量的70%左右時(shí)，不僅滿足了馬鈴薯對(duì)土壤速效養(yǎng)分的需求，產(chǎn)量較高，而且降低了施肥量、減少了養(yǎng)分從根區(qū)的淋失。