沟灌棉花根区土壤水氮均匀性分析

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1、灌溉排水学报２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０１３４－０５＊沟灌棉花根区土壤水氮均匀性分析刘玉春ａ，ｂ，王亚菲ｂ，潘秋艳ａ，刘连涛ｂ，张铁坚ａ，柴春岭ａ（河北农业大学ａ．城乡建设学院；ｂ．农学院，河北保定０７１００１）摘要：通过棉花沟灌试验，分析了土壤水氮沿灌水沟和土壤剖面分布的均匀性。结果表明，沟灌灌水后，沿灌水沟土壤水氮均为中等变异，土壤含水率的均匀性较自然降水低，硝态氮和铵态氮的均匀性低于土壤含水率的均匀性；在垂直灌水沟的土壤剖面

2、上，距离灌水沟较近的土壤剖面含水率均匀性较低，０～４０ｃｍ土层水氮的差异较大，硝态氮的均匀性高于铵态氮；花铃期施氮后，０～４０ｃｍ土层氮素增加较多，且施氮量越大，硝态氮增加量越大。全生育期内棉花土壤氮素的变差系数为０．３～１．０，高于土壤含水率的变差系数。关键词：沟灌；棉花；土壤含水率；硝态氮；铵态氮；均匀性中图分类号：Ｓ２７５．３；Ｓ５６２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．０２９刘玉春，王亚菲，潘秋艳，等．沟灌棉花根区土壤水氮均匀性分析［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：１３４－１

3、３８．灌水均匀性是评价灌水质量的主要技术指标之一。研究表明，西班牙玉米灌区，灌水深度相同条件下，［１］提高土壤水分分布均匀性，玉米产量可提高４％～６．８％。灌水后，滴灌、喷灌和漫灌灌水均匀性分别为［２］０．８６～０．９２、０．８２～０．８９和０．７８～０．８８。畦灌灌水前后，沿畦田长度土壤水分的分布为中等变异，土壤硝［３］态氮的分布为中等变异和强变异。沟灌灌水均匀系数为０．８２～０．９２，交替隔沟灌与常规灌溉没有显著差［４］异。同时，施肥均匀性也是评价灌水质量的技术指标之一。基于ＳＲＦＲ模型，最优改水成数和单宽流量与［５］单独考虑水分分布的情况基

4、本一致。撒施２ｄ后，土壤水分分布在０～１００ｃｍ土层，土壤硝态氮则聚集在０～４０ｃｍ土层，土壤水分空间分布差异明显小于土壤硝态氮，液施能明显改善灌后土壤氮素空间分布均匀［６－８］性。地面灌溉灌水施肥均匀性差是影响地面灌溉灌水质量的主要因素。因此，有必要通过棉花沟灌试验，分析土壤水氮沿灌水沟和土壤剖面的分布，评价灌水沟长度较短条件下土壤水氮分布的均匀性，探讨灌水量和花铃期施氮量等沟灌水氮管理措施对棉花根区土壤水氮分布和动态的影响。１材料与方法１．１试验地概况试验于２０１２年在河北省保定市农业科学研究所试验基地（３８°３８′Ｎ，１１３°００′Ｅ）进行

5、。该基地属暖温带亚湿润气候区，多年平均气温１２℃，年日照时数２５００～２９００ｈ，无霜期１６５～２１０ｄ，多年平均降水量５５０ｍｍ。试验田块土壤为粉壤土，土壤质地随深度没有明显变化，０～２０ｃｍ土层全氮为１．１５ｇ／ｋｇ，碱解氮为７２．２４ｍｇ／ｋｇ，速效磷为２７．８５ｍｇ／ｋｇ，速效钾为１０３ｍｇ／ｋｇ，有机质为１６．９５ｇ／ｋｇ。试验土壤的物理和水力特性参数如表１所示。１．２试验设计供试作物为棉花，品种为银瑞３６１，为山东省德州市银瑞棉花研究所和中国农业科学院生物技术研究所育成的转抗虫基因中熟常规棉花品种。棉花生长期为５月１日—１０月３０日。

6、＊收稿日期：２０１４－０３－１８基金项目：国家自然科学基金项目（３１１７１４９５）；农业科技成果转化资金项目（２０１２ＧＢ２Ａ２０００２８）；河北省自然科学基金项目（Ｅ２０１２２０４０７９）；河北农业大学理工基金项目（ＬＧ２０１３０４）作者简介：刘玉春（１９７１－），女（满族），河北平泉人。副教授，硕士生导师，博士，主要从事节水灌溉理论与技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｙｕｃｈｕｎ５＠１６３．ｃｏｍ１３４表１试验土壤物理和水力特性土层粒级组成／％干密度／体积饱和含水率／田间持水率／深度／ｃｍ０．０５～２．０ｍｍ０．００２～０．０５ｍｍ＜０．００２ｍ

7、ｍ（ｇ·ｃｍ－３）孔隙率／％（ｃｍ３·ｃｍ－３）（ｃｍ３·ｃｍ－３）０～４０１４．４７０．８１４．８１．４５４６．２６０．３４０．２８４０～８０９．５５７４．８１５．６１．４９４４．７７０．４２０．３５８０～１００６．４７３．６２０１．５２４３．９１０．４７０．３８试验设灌水量（低水、高水）和花铃期追氮量（低氮、高表２２０１２年试验设计方案氮）二因素，并以不灌水、不追肥作为对照，共计５个处理，试验因素试验处理灌水量花铃期追氮量／（ｋｇ·ｈｍ－２）３个重复，详见表２。对照处理的３个试验小区（３３ｍ×Ｎ０Ｗ０００４ｍ）位于试验田块（３１４ｍ×２８ｍ）

8、西侧，其余１２个小区Ｎ１Ｗ１低低（３３ｍ×６ｍ）随机排列。灌水沟断面为三角形，上口宽Ｎ２Ｗ１低高３５ｃｍ，深度约９ｃｍ。Ｎ１Ｗ２高低试验