<p>2018 年12 月 灌溉排水學報 第37 卷 第12 期 Dec. 2018 JournalofIrrigationandDrainage No.12 Vol.37 文章編號 ： 1672-3317 （2018 ） 12-0035-11 河西走廊辣椒滴灌水鹽調控施肥灌溉制度研究 韓曉宇 1,2 ， 萬書勤 1* ， 李曉彬 1 ， 康躍虎 1,2 ， 馮志文 3 （1. 中國科學院 地理科學與資源研究所/ 陸地水循環(huán)及地表過程重點實驗室 ， 北京 100101 ； 2. 中國科學院大學 ， 北京100049 ；3. 內蒙古大學 馬鈴薯工程技術研究中心 ， 呼和浩特 010021 ） 摘 要 ： 【 目 的 】 研 究 河 西 走 廊 地 區(qū) 辣 椒 滴 灌 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 水 鹽 調 控 與 施 肥 灌 溉 制 度 。 【 方 法 】 在 甘 肅 省 金 昌 市 八 一 農(nóng) 場 ， 通 過 控 制 滴 頭 正 下 方20cm 深 度 處 的 土 壤 水 基 質 勢 下 限 不 低 于-20kPa 進 行 滴 灌 水 鹽 調 控 灌 溉 ， 設 計 了5 個 施 肥 比 例 的 施 肥 灌 溉 處 理 ， 分 別 為 農(nóng) 場 滴 灌 條 件 下 基 于 測 土 配 方 施 肥 的 辣 椒 施 肥 量 的20% 、 40% 、 60% 、 80% 與100% ， 研 究 了 滴 灌 水 鹽 調 控 施 肥 灌 溉 對 辣 椒 生 長 、 產(chǎn) 量 和 土 壤 鹽 分 養(yǎng) 分 垂 直 剖 面 分 布 特 征 的 影 響 。 【 結 果 】 經(jīng) 過2a 試 驗 研 究 得 到 ： 0100cm 整 個 土 體 的 鹽 分 基 本 維 持 平 衡 ， 土 壤 鹽 分 不 增 加 。 在 辣 椒 生 育 期 內 硝 態(tài) 氮 主 要 分 布 在0 40cm 深 的 根 系 分 布 層 ， 70cm 深 度 以 下 硝 態(tài) 氮 濃 度 低 且 穩(wěn) 定 ， 基 本 不 存 在 硝 態(tài) 氮 的 深 層 滲 漏 淋 失 。 辣 椒 的 株 高 、 地 上 部 分 鮮 質 量 均 隨 著 施 肥 比 例 的 增 加 而 增 加 ， 當 施 肥 比 例 為100% 時 辣 椒 的 產(chǎn) 量 達 到 最 大 值 ， 2a 辣 椒 的 平 均 產(chǎn) 量 達 到26595.8kg/hm 2 。 滴 灌 高 頻 施 肥 灌 溉 有 利 于 提 高 辣 椒 的 灌 溉 水 利 用 效 率 和 肥 料 偏 生 產(chǎn) 力 ， 2a 平 均 灌 溉 水 利 用 效率 為5.1kg/m 3 ， 肥料 偏生 產(chǎn)力 為30.1kg/kg ， 均高 于農(nóng) 場管 理方 法下 滴灌 辣椒 的值 。 【 結論 】 在河 西走 廊辣 椒滴 灌生 產(chǎn) 中 ， 推 薦 滴 頭 正 下 方20cm 深 度 土 壤 水 基 質 勢 閾 值 控 制 在-20kPa 以 上 指 導 水 鹽 調 控 灌 溉 ， 總 施 肥 量 設 定 為100% 測土配方施肥 （ 全生育期N360kg/hm 2 ， P2O5195kg/hm 2 ， K2O375kg/hm 2 ） 進行施肥灌溉水肥一體化管理 。 關 鍵 詞： 滴灌施肥灌溉 ； 硝態(tài)氮 ； 灌溉水利用效率 ； 肥料偏生產(chǎn)力 ； 辣椒 ； 土壤鹽分 中圖分類號： S275 文獻標志碼 ： A doi ： 10.13522/j.cnki.ggps.20180106 韓曉宇, 萬書勤, 李曉彬， 等 . 河西走廊辣椒滴灌水鹽調控施肥灌溉制度研究J . 灌溉排水學報 ， 2018， 37 （12 ） ： 35-45. 0 引 言 河 西 走 廊 屬 于 大 陸 性 干 旱 氣 候 ， 日 照 時 間 長 但 降 水 稀 少 ， 自 古 以 來 就 要 依 靠 灌 溉 發(fā) 展 農(nóng) 業(yè) 。 由 于 滴 灌 具 有 明 顯 的 節(jié) 水 、 省 肥 、 增 產(chǎn) 、 優(yōu) 質 、 省 工 等 優(yōu) 點 1-2 ， 在 河 西 走 廊 尤 其 是 統(tǒng) 一 管 理 的 國 營 農(nóng) 場 得 到 大 面 積 應 用 推 廣 3 。 近 年 來 河 西 走 廊 地 區(qū) 干 制 辣 椒 種 植 面 積 不 斷 增 加 ， 正 在 成 為 該 地 區(qū) 的 農(nóng) 業(yè) 支 柱 產(chǎn) 業(yè) 4 。 但 辣 椒 根 系 不 發(fā) 達 ， 根 量 少 ， 入 土 淺 ， 土 壤 干 旱 或 者 水 分 過 多 都 易 造 成 根 系 生 長 不 良 ， 肥 多 也 易 燒 根 5 ， 恰 當 的 水 肥 管 理 是 辣 椒 高 產(chǎn) 的 關 鍵 。 目 前 ， 滴 灌 在 當 地 國 營 農(nóng) 場 辣 椒 生 產(chǎn) 中 被 普 遍 應 用 ， 但 由 于 缺 乏 配 套 的 辣 椒 滴 灌 施 肥 灌 溉 制 度 ， 管 理 人 員 仍 按 照 傳 統(tǒng) 地 面 灌 溉 周 期 、 灌 水 量 、 施 肥 量 和 施 肥 方 法 進 行 灌 溉 、 施 肥 6-7 。 例 如 ： 磷 鉀 肥 和 大 部 分 氮 肥 底 施 ， 辣 椒 整 個 生 育 期 地 面 撒 施 肥 料 追 肥12 次 或 者1 次 性 加 入 大 量 肥 料 進 行23 次 滴 灌 施 肥灌溉追肥 8-9 ， 易造成水分 、 養(yǎng)分深層滲漏損失 ， 也不利于辣椒增產(chǎn)和品質提高 。 另 外 ， 河 西 走 廊 屬 于 典 型 的 干 旱 區(qū) ， 土 壤 中 積 累 著 一 定 的 鹽 分 ， 灌 溉 水 中 或 多 或 少 含 有 可 溶 性 鹽 ， 灌 溉 時 若 沒 有 足 夠 的 淋 洗 水 量 ， 鹽 分 易 在 土 壤 中 積 累 ， 發(fā) 生 鹽 堿 化 ； 若 淋 洗 鹽 分 的 水 量 過 大 ， 不 但 浪 費 水 資 源 ， 在 一 些 地 區(qū) 甚 至 會 造 成 地 下 水 位 上 升 ， 發(fā) 生 土 壤 次 生 鹽 漬 化 。 因 此 ， 河 西 走 廊 地 區(qū) 辣 椒 滴 灌 施 肥 灌 溉 制 度 制 定時 ， 還必須考慮水鹽調控 ， 以保證土壤鹽分平衡 ， 不產(chǎn)生鹽分積累 。 收稿日期 ： 2018-02-08 基金項目 ： 國家重點研發(fā)計劃課題 （2016YFC0400105 ； 2016YFC0501304 ） 作者簡介 ： 韓曉宇 （1992- ） ， 女 。碩士研究生 ， 主要從事農(nóng)田水循環(huán)與節(jié)水灌溉研究 。E-mail:hanxy.15sigsnrr.ac.cn 通信作者 ： 萬書勤 （1978- ） ， 女 。副研究員 ， 主要從事農(nóng)田水循環(huán)與節(jié)水灌溉研究 。E-mail:wansqigsnrr.ac.cn 35控 制 作 物 根 區(qū) 土 壤 水 基 質 勢 閾 值 是 灌 溉 制 度 制 定 常 用 的 一 種 方 法 10 。 康 躍 虎 11 經(jīng) 過 長 期 系 統(tǒng) 地 試 驗 研 究 ， 發(fā) 現(xiàn) 華 北 地 區(qū) 控 制 滴 頭 正 下 方20cm 處 的 土 壤 水 基 質 勢 在-35-25kPa ， 能 夠 使 作 物 根 系 分 布 層 保 持 良 好 的 水 分 狀 況 ， 達 到 作 物 高 產(chǎn) 和 高 水 分 利 用 效 率 。 前 人 研 究 12-14 發(fā) 現(xiàn) ， 當 土 壤 水 基 質 勢 下 限 控 制 在-20kPa 以 上 時 ， 整 個 土 壤 剖 面 鹽 分 可 以 維 持 平 衡 ， 并 且 作 物 獲 得 高 產(chǎn) 。 以 地 面 灌 溉 作 物 高 產(chǎn) 或 者 測 土 配 方 施 肥 量 為 基 礎 ， 布 置 不 同 施 肥 比 例 田 間 試 驗 滴 灌 施 肥 灌 溉 制 度 ， 在 青 海 、 內 蒙 古 等 地 的 研 究 發(fā) 現(xiàn) ， 滴 灌 高 頻 施 肥 灌 溉 條 件 下 ， 枸 杞 和 馬 鈴 薯 的 施 肥 量 為 當 地 推 薦 施 肥 量 的70% 80% 左 右 時 ， 產(chǎn) 量 與 肥 料 偏 生 產(chǎn) 力 均 達 到 較 高 水 平 15-17 。 針 對 河 西 走 廊 地 區(qū) 辣 椒 生 產(chǎn) 中 對 滴 灌 水 鹽 調 控 施 肥 灌 溉 制 度 的 迫 切 需 求 ， 通 過 負 壓 計 指 導 灌 溉 ， 在 當 地 農(nóng) 場 滴 灌 辣 椒 推 薦 施 肥 量 的 基 礎 上 ， 設 置 不 同 的 施 肥 比 例 處 理 ， 研 究 辣 椒 生 長 、 產(chǎn) 量 、 水 肥 利 用 以 及 土 壤 鹽 分 平 衡 的 響 應 ， 以 期 提 出 河 西 走 廊 地 區(qū) 辣 椒 滴 灌 水 鹽 調 控 施 肥 灌 溉 制 度 ， 指 導 當 地 農(nóng) 戶 科 學 地 進 行 辣 椒 滴灌施肥灌溉管理 。 1 研究區(qū)與研究方法 1.1 試驗區(qū)概況 試 驗 于2015 2016 年 在 甘 肅 省 金 昌 市 雙 灣 鎮(zhèn) 八 一 農(nóng) 場 天 生 炕 分 場 進 行 （ 北 緯38°36 ， 東 經(jīng)102°23 ， 海 拔1390m ） 。 金 昌 市 位 于 河 西 走 廊 東 段 ， 氣 候 類 型 屬 于 大 陸 性 溫 帶 干 旱 氣 候 ， 光 照 充 足 ， 年 平 均 日 照 總 時 間 2981.6h ； 年 平 均 降 水 量 僅 為139.8mm ， 且 集 中 在 夏 季 ， 6 8 月 降 水 占 全 年 降 水 量66% ； 平 均 蒸 發(fā) 量2094.2 mm ， 是 降 水 量 的15 倍 。 試 驗 區(qū) 位 于 金 昌 市 東 北 部 ， 靠 近 荒 漠 化 嚴 重 的 民 勤 縣 與 內 蒙 古 自 治 區(qū) 的 阿 拉 善 右 旗 ， 是 具 有 悠 久 歷 史 的 灌 區(qū) 。 灌 溉 水 為 地 下 水 ， 含 沙 量 大 ， 電 導 率 為0.7dS/m ， pH 值 為7.9。 土 壤 主 要 理 化 性 質 如 表1 所 示 ， 試 驗 區(qū) 內 土 壤 為 粉 砂 壤 土 ， 以 粉 粒 （0.00 20.05 mm ） 為 主 ， 整 個 剖 面 土 壤 體 積 質 量 較 大 ， 在 1.371.66g/cm 3 之 間 ， 且040cm 深 度 的 土 壤 體 積 質 量 較 低 。 土 壤 表 層040cm 土 壤 飽 和 泥 漿 提 取 液 電 導 率 （ECe ） 較 低 ， 平 均 為1.67dS/m ， 40cm 深 度 以 下 平 均 土 壤ECe 達 到4.94dS/m 。 土 壤 中 有 效 氮 與 有 效 磷 量 表 現(xiàn) 為030cm 土 層 較 高 ， 有 效 氮 量 平 均 為20.30mg/L ， 平 均 有 效 磷 量 為31.67mg/L ， 30cm 深 度 以 下 有 效 氮 與 有 效 磷 量 低 ， 平 均 為7.62mg/L 與23.83mg/L 。 有 效 鉀 在 土 壤 剖 面 中 呈 現(xiàn) 波 動 分 布 ， 020cm 土 層 有 效 鉀 量 較 高 ， 為12.71 mg/L ， 2080 cm 有 效 鉀 量 降 低 ， 平 均 為3.92 mg/L ， 80 cm 以 下 土 層 有 效 鉀 量 上 升 ， 平 均 達 到 10.83mg/L 。 表1 試驗區(qū)土壤主要理化性質 土層 深度/cm 010 1020 2030 3040 4050 5060 6080 80100 100120 平均 土壤物理性質 不同粒徑比例/% 0.002mm 11.5 11.5 11.5 11.3 24.1 25.2 15.6 16.2 18.0 16.2 0.0020.05mm 60.7 59.6 59.9 61.5 73.5 73.9 77.6 81.9 82.8 71.1 0.052mm 27.8 28.8 28.6 27.1 2.4 0.8 4.5 6.1 0.3 12.7 土壤質地 （ 美國制 ） 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 粉砂壤土 體積質量/ （g·cm -3 ） 1.51 1.46 1.45 1.37 1.61 1.63 1.65 1.63 1.66 1.55 土壤化學性質 ECe/ （dS·m -1 ） 1.54 1.75 1.56 1.84 3.56 4.30 5.82 6.63 4.39 3.49 pH 值 8.48 8.49 8.56 8.07 7.97 7.80 7.86 8.02 8.04 8.14 有效氮量/ （mg·L -1 ） 16.24 20.23 24.42 10.01 8.23 5.65 4.66 6.84 10.35 9.57 有效磷量/ （mg·L -1 ） 0.37 031 0.27 0.24 0.25 0.23 0.24 0.24 0.23 0.26 有效鉀量/ （mg·L -1 ） 14.83 10.59 3.95 2.71 1.63/ 3.12 8.18 10.85 10.81 7.41 試驗區(qū) 辣椒生 長期內2015 2016 年的降 雨量與 蒸發(fā)量 如圖1 所示 。 由圖1 可知 ， 2015 年降水 相對充 沛 ， 累 計 降 雨 量 達116.5 mm ， 64% 的 降 雨 集 中 在89 月 ， 其 中 在 辣 椒 生 育 后 期9 月6 日 的 次 降 雨 量 達32 mm ； 2016 年 辣 椒 生 長 期 內 累 計 降 雨 量 為105mm ， 同 樣 集 中 在8 9 月 ， 占 比46% ， 在 辣 椒 生 育 中 期7 月13 日 的 次 降 水 量 超 過 了40mm 。2015 2016 年 的 累 計 蒸 發(fā) 量 分 別 為2938mm 和3323mm ， 分 別 是 降 水 量 的25 倍 與 32 倍 。 36圖1 辣椒生長期降雨量及蒸發(fā)量 1.2 試驗設計 試 驗 選 用 辣 椒 品 種 為 美 國 紅 ， 是 主 產(chǎn) 于 新 疆 北 部 以 及 甘 肅 中 西 部 的 中 早 熟 品 種 。 當 地 辣 椒 生 長期為5 月中旬到9 月中旬 ， 生育期115d 左右 。 試 驗 以 控 制 滴 頭 正 下 方20cm 處 土 壤 水 基 質 勢 不 低 于-20kPa 指 導 水 鹽 調 控 灌 溉 ， 以 農(nóng) 場 滴 灌 條 件 辣 椒 推 薦 施 肥 量 （ 基 于 農(nóng) 場 測 土 配 方 施 肥 ， 全 生 育 期N 施 量360 kg/hm 2 ， P2O5 施 量195 kg/hm 2 ， K2O 施 量375 kg/hm 2 ） 為 基 礎 ， 設 計 了5 個 滴 灌 施 肥 灌 溉 比 例 ， 分 別 為20% 、 40% 、 60% 、 80% 和100%。 不 施 底 肥 （ 種 肥 ） ， 養(yǎng) 分 全 部 采 用 滴 灌 進 行 追 施 。 辣 椒 定 苗 后 進 行 滴 灌 施 肥 灌 溉 ， 辣 椒 拉 秧 前20d 結 束 施 肥 灌 溉 ， 施 肥 灌 溉 時 間 按 照90d 計 算 。 將 總 施 肥 量 除 以90d ， 計 算 出 每 日 施 肥 灌 溉 需 要 加 入 的 肥 料 量 （ 表2 ） ， 每 次 施 肥 前 將 日 施 肥 量 乘 以 灌 溉 間 隔 時 間 ， 計 算 出 這 次 所 需 的 施 肥 量加入施肥罐 （ 每個肥料罐控制同一處理的3 個重復小區(qū) ， 面積為204.75m 2 ） 中隨灌溉進行追肥 。 1.3 灌溉與農(nóng)藝措施 辣 椒 采 用 覆 膜 滴 灌 的 栽 培 模 式 ， 采 用 寬 膜1.4m ， 鋪 設 后 膜 面 寬1.2m ， 辣 椒 交 錯 種 植 在 距 離 滴 灌 帶0.15m 的 兩 側 ， 水 平 株 距0.3m ， 行 距0.3m ， 1 膜 種 植4 行 （ 小 行 距0.3m ， 大 行 距0.4m ） （ 圖2 ） 。 每 個 小 區(qū) 寬6.5m ， 鋪 9 條 滴 灌 帶 ， 4 個 寬 膜 （8 條 滴 灌 帶 ） +1 窄 膜 （ 最 后0.9m 布 置1 條 滴 灌 帶 ， 窄 膜 ， 鋪 設 后 膜 面 寬0.7m ， 種2 行 辣 椒 ） ， 每個小區(qū)面積為10.5m×6.5m ， 每個處理重復3 次 ， 共15 個試驗小區(qū) ， 試驗區(qū)總面積為33m×34.5m 。 圖2 試驗小區(qū)布置與辣椒栽培模式 辣 椒 定 植 和 緩 苗 期 統(tǒng) 一 灌 溉 ， 每 次 灌 溉 保 證 水 平 濕 潤 鋒 到 達 距 植 株 水 平 距 離0.1m 以 上 。 當 滴 頭 正 下 方20cm 深 度 處 土 壤 水 基 質 勢 下 限 降 低 到-20kPa 開 始 灌 溉 ， 每 次 灌 水 量8mm ， 隨 水 進 行 施 肥 。 灌 水 后 觀 察 負 壓 計 讀 數(shù) ， 如 果 土 壤 水 基 質 勢 升 高 到-10kPa ， 則 停 止 灌 溉 ， 如 果 仍 低 于-10kPa ， 再 灌 水4mm ， 一 直 到 土 壤 水基質勢升高到-10kPa ， 結束灌溉 。補充灌溉不進行施肥 。 表2 磷酸二氫鉀 、 尿素 、 硫酸鉀的日追肥量 處理 100% 80% 60% 40% 20% 磷酸二氫鉀/g 86 69 52 34 17 尿素/g 178 142 107 71 36 硫酸鉀/g 107 86 64 43 21 371.4 測定項目與方法 1 ） 降 雨 與 蒸 發(fā) 。 在 試 驗 區(qū) 中 心 位 置 ， 按 照 氣 象 站 觀 測 規(guī) 范 ， 安 裝 雨 量 筒 和 直 徑 為20cm 的 蒸 發(fā) 皿 ， 測 定 降雨量和每天水面蒸發(fā)量 。 2 ） 土 壤 水 基 質 勢 。 在 每 個 處 理 的 第2 個 重 復 試 驗 小 區(qū) 中 間 位 置 ， 某 一 滴 頭 正 下 方20cm 處 埋 設1 支 負 壓 計 ， 每天08 ： 30 和15 ： 00 定時觀測負壓計讀數(shù) ， 用以指導灌溉 。 3 ） 辣 椒 生 長 指 標 及 產(chǎn) 量 調 查 。 辣 椒 定 植 后 ， 每 個 小 區(qū) 選 中 間4 行 辣 椒 取 樣 ， 測 定 株 高 、 莖 粗 、 地 上 部 分 鮮 質 量 等 指 標 。 從 辣 椒 定 苗 至 收 獲 ， 每30d 測 定1 次 ， 每 個 小 區(qū) 取3 株 。 當 全 田 辣 椒 紅 果 率 達 到90% 以 上 時1 次 性 收 獲 ， 每 個 試 驗 小 區(qū) 保 留 最 中 間4 行 辣 椒 稱 質 量 測 產(chǎn) 。 4 ） 土壤鹽 分和養(yǎng) 分 。 在辣椒 定苗后 ， 辣椒生 育期內 每隔30d 左右 、 停止灌 溉10d ， 所有處 理統(tǒng)一 取土 ， 用 于 分 析 土 壤 剖 面 鹽 分 和 養(yǎng) 分 分 布 狀 況 。 取 樣 點 位 置 垂 直 于 滴 灌 帶 ， 向 膜 間 距 離 滴 頭 水 平 距 離7 、 14 、 21 、 28 、 35cm ， 向 膜 中 距 離 滴 頭 水 平 距 離0 、 7 、 14 、 21 、 28cm 取 土 ， 共10 個 位 點 。 取 樣 深 度 為0 10 、 10 20 、 2030 、 3040 、 4060 、 60 80 、 80 100cm ， 共7 個 深 度 。 土 樣 經(jīng) 過 風 干 、 碾 細 、 過 篩 （1mm 孔 徑 ） 后 ， 裝 入 密 閉 自 封 袋 備 用 。 采 用 國 際 通 用 的 方 法 將 土 樣 制 作 成 飽 和 泥 漿 （USDA ， 1954 ） ， 用DT5-1 離 心 機 （ 北 京 時 代 北 利 離 心 機有限公司 ） 離心獲得飽和泥漿提取液 。 用DDS-11A 電導率儀測定飽和泥漿提取液的電導率 （ECe ） ， 文中土 壤鹽分均用ECe 表示 。 采用紫外分光光度計測定 飽和泥漿提取液中的 硝態(tài)氮量 。 5 ） 灌溉水利用效率 （IWUE ） 計算式為 ： IWUE=Y/I ， （1 ） 式中 ： Y 為辣椒產(chǎn)量 （kg/hm 2 ） ； I 為灌水量 （m 3 /hm 2 ） 。 6 ） 肥料偏生產(chǎn)力 （PFP ） 計算式為 ： PFP=Y/F ， （2 ） 式中 ： F 為所施肥料的養(yǎng)分量 ， 即N+P2O5+K2O 的養(yǎng)分量 （kg/hm 2 ） 。 1.5 數(shù)據(jù)處理及分析 采用Excel2010 對數(shù)據(jù)進行處理與繪 圖 ， 用IBMSPSS19.0 軟件對數(shù)據(jù)進行差異 顯著性檢驗 。 土壤鹽分 和 養(yǎng) 分 在 分 析 數(shù) 據(jù) 時 采 用 水 平 加 權 平 均 值 法 ， 加 權 平 均 值 （ 樣 品 含 量× 水 平 距 離/ 整 個 水 平 范 圍 ） 。 文 中 平均值均指加權平均值 。 2 結果與分析 2.1 灌水量與土壤水分狀況 由 表3 可 知 ， 不 同 時 期 辣 椒 灌 水 量 的 差 別 較 大 ， 其 中5 6 月 辣 椒 緩 苗 階 段 ， 各 處 理 灌 水 量 較 少 ， 平 均 為 其 總 灌 水 量 的12% （2015 年 ） 和15% （2016 年 ） ； 7 月 辣 椒 進 入 營 養(yǎng) 生 長 與 生 殖 生 長 并 進 階 段 ， 各 處 理 灌 水 量 明 顯 增 加 ， 其 中2015 年7 月 和8 月 各 處 理 灌 水 量 平 均 占 其 總 灌 水 量 的44% 和44% ， 2016 年7 月 和8 月 各 處 理 灌 水量平均占其總灌水量的48% 和34% 。 表3 2015 年與2016 年辣椒的灌水情況 年份 2015 2016 處理 20% 40% 60% 80% 100% 20% 40% 60% 80% 100% 灌水量/mm 5 月 - - - - - 12.4 10.6 10.7 8.5 10.4 6 月 48.6 34.0 39.4 45.4 26.6 44.4 50.6 42.8 48.5 67.8 7 月 175.7 110.7 127.5 130.7 160.0 114.9 172.9 115.5 202.6 257.6 8 月 159.9 113.8 143.9 136.9 154.8 47.6 150.0 87.5 159.7 195.8 總灌水量/mm 384.2 258.5 310.8 313.0 341.4 219.3 384.1 256.5 419.3 531.6 灌溉次數(shù)/ 次 35 23 32 28 33 19 35 21 37 41 2.4 4.5 3.3 3.7 3.2 5.8 3.1 5.2 3.0 2.7 灌溉周期/d 38辣 椒 灌 水 量 隨 著 施 肥 比 例 的 增 加 有 增 加 的 趨 勢 ， 尤 其 是 在 相 對 干 旱 的2016 年 （ 表3 ） 。 這 主 要 是 因 為 研 究區(qū)辣 椒生育 期降雨 量主要 集中在8 月之后 ， 57 月辣椒 緩苗 、 開花坐 果期和 結果初 期主要 依靠灌 溉滿足 其 生 長 發(fā) 育 。 本 研 究 辣 椒 定 苗 后 就 開 始 進 行 施 肥 灌 溉 ， 施 肥 比 例 高 的 處 理 ， 有 利 于 辣 椒 生 長 發(fā) 育 ， 辣 椒 長 勢 越 好其生長耗水越大 ， 相應地又提高了灌溉頻率和灌水量 。 需 要 說 明 的 是 ， 2015 年20% 處 理 的 灌 水 量 達 到384.2mm ， 與100% 處 理 的 灌 水 量 相 當 ， 這 主 要 是 因 為 土 壤空間變異性的影響 。 考慮到該處理的數(shù)據(jù)不具有普遍性 ， 在數(shù)據(jù)分析時剔除了2015 年20% 處理的數(shù)據(jù) 。 圖3 表 示2a 辣 椒 生 育 期 內 不 同 施 肥 比 例 處 理08 ： 30 土 壤 水 基 質 勢 的 變 化 （ 圖 中 直 線 為 灌 溉 閾 值 ） 。 從 圖3 可 以 發(fā) 現(xiàn) ， 所 有 處 理 在 辣 椒 施 肥 灌 溉 階 段 的 大 部 分 時 間 內 ， 土 壤 水 基 質 勢 都 保 持 在-20kPa 之 上 。 其 中 在2015 年8 月 初 與2016 年7 月 土 壤 水 基 質 勢 出 現(xiàn) 低 于-20kPa 的 情 況 ， 這 主 要 是 由 于 負 壓 計 讀 數(shù) 采 用 人 工 定 時 觀 測 ， 有 時15 ： 00 的 土 壤 水 基 質 勢 未 達 到 灌 溉 閾 值 而 沒 有 灌 溉 ， 但 經(jīng) 過 一 個 下 午 和 一 個 晚 上 的 水 分 消 耗 ， 致 使 第 二 天08 ： 30 出 現(xiàn) 土 壤 水 基 質 勢 低 于 灌 溉 閾 值 的 情 況 。 另 外 ， 試 驗 區(qū)7 、 8 月 氣 溫 高 ， 包 括 辣 椒 在 內 的 多 種作物處于生長旺盛階段 ， 需水量大 ， 灌溉用戶增多導致農(nóng)場供水緊張 ， 有時難以保證辣椒的及時灌溉 。 （a ）2015 年 （b ）2016 年 圖3 辣椒生育期內不同施肥比例處理08:30 土壤水基質勢的變化 2.2 土壤鹽分狀況 圖4 是2015 年 辣 椒 不 同 生 育 階 段 各 施 肥 比 例 處 理 的 土 壤 鹽 分 垂 直 剖 面 分 布 狀 況 。 由 圖4 可 知 ， 在 試 驗 開 始 之 前 ， 0100cm 土 層 土 壤ECe 平 均 為3.2dS/m ， 其 中0 40cm 土 層 土 壤ECe 較 低 ， 平 均 為1.8dS/m ， 而 40100cm 土 層 土 壤ECe 較 高 ， 平 均 為4.1dS/m 。 7 月 各 處 理0100cm 整 個 土 體 土 壤ECe 均 大 幅 度 下 降 ， 平 均 降 低 了70% ， 說 明 鹽 分 在 土 體 中 重 新 分 布 ， 基 本 被 淋 洗 到 了100cm 以 下 的 土 層 中 。 到8 月 ， 各 處 理ECe 較7 月 均 有 不 同 程 度 的 降 低 ， 即 土 壤 鹽 分 仍 不 斷 被 淋 洗 。 9 月14 日 （ 停 止 灌 溉10d 后 ） ， 土 壤ECe 與 辣 椒 生 長 旺 盛 時 期 相 比 沒 有 明 顯 的 差 異 ， 其 中40% 、 60% 、 80% 和100% 處 理0100 cm 土 層 土 壤ECe 分 別 平 均 為 0.8 、 0.9 、 0.9 和0.7dS/m ， 較試驗開始之前的土壤鹽分均明顯降低 。 39（a ）40% 處理 （b ）60% 處理 （c ）80% 處理 （d ）100% 處理 圖4 2015 年不同施肥比例處理辣椒不同生育階段土壤鹽分垂直剖面分布特征 （a ）20% 處理 （b ） 40% 處理 （c ）60% 處理 （d ） 80% 處理 （e ） 100% 處理 圖5 2016 年不同施肥比例處理辣椒不同生育階段土壤鹽分垂直剖面分布 為 了 防 止 辣 椒 連 作 障 礙 ， 2016 年 更 換 了 辣 椒 種 植 地 塊 。 由 圖5 可 知 ， 辣 椒 移 栽 統(tǒng) 一 灌 溉30mm 后 的 緩 苗 階 段 ， 不 同 處 理 整 個 土 壤 的ECe 仍 然 比 較 高 ， 20% 100% 處 理0 100cm 深 度 土 壤ECe 分 別 平 均 為3.5 、 5.8 、 1.1 、 3.3 和4.6dS/m ， 0 40cm 土 層 土 壤ECe 相 對 較 低 ， 平 均 值 分 別 為2.0 、 4.9 、 1.2 、 1.7 和3.0dS/m ， 說 明 該 地 塊 較2015 年 的 地 塊 整 體 土 壤 鹽 分 偏 高 ， 并 且 土 壤 鹽 分 存 在 較 大 的 空 間 變 異 。 經(jīng) 過7 、 8 月 持 續(xù) 的 滴 灌 施 40肥 灌 溉 ， 各 處 理 的 土 壤ECe 均 顯 著 降 低 ， 20%100% 處 理8 月0100cm 土 層 土 壤ECe 平 均 值 分 別 為1.8 、 2.8 、 0.9 、 2.6 和3.0 dS/m ， 較6 月 的 土 壤ECe 分 別 降 低 了49% 、 52% 、 17% 、 20% 和34% 。 9 月20 日 停 止 灌 溉10 d 后 ， 20% 100% 處 理0 100cm 土 層 土 壤ECe 分 別 平 均 為1.4 、 2.4 、 2.8 、 2.9 、 6.5dS/m ， 與 辣 椒 生 長 旺 盛 時 期 的 8 月 相 比 ， 除100% 處 理 外 ， 其 他 處 理 土 壤ECe 沒 有 明 顯 變 化 。100% 處 理0 20cm 表 層 土 壤ECe 顯 著 增 加 到 9.6dS/m ， 出 現(xiàn) 鹽 分 表 聚 現(xiàn) 象 ， 這 很 可 能 是 因 為100% 處 理 選 擇 的 取 樣 點 其 覆 蓋 的 膜 有 破 損 ， 土 壤 鹽 分 在 破 膜 位置聚積 。 總 體 上 ， 在 干 旱 區(qū) 滴 灌 農(nóng) 田 ， 覆 膜 滴 灌 條 件 下 控 制 滴 頭 正 下 方20cm 處 土 壤 水 基 質 勢 閾 值 在-20kPa 指 導 辣 椒 進 行 施 肥 灌 溉 ， 頻 繁 施 肥 灌 溉 階 段 土 壤 鹽 分 淋 洗 效 果 明 顯 ， 停 止 灌 溉 后 整 個0 100cm 土 體 土 壤 鹽 分 也可以維持平衡 。 2.3 土壤養(yǎng)分狀況 由 于 土 壤 硝 態(tài) 氮 具 有 易 隨 水 運 移 的 特 性 ， 若 耕 作 措 施 或 施 肥 灌 溉 管 理 不 當 ， 易 發(fā) 生 淋 失 ， 進 而 污 染 地 下 水 19 。 該 試 驗 利 用 飽 和 泥 漿 提 取 液 測 定 了 土 壤 硝 態(tài) 氮 量 20 ， 2015 年 和2016 年 辣 椒 生 長 旺 盛 時 期 （7 月 或8 月 ） 與 試 驗 結 束 后 （9 月 ， 停 止 灌 溉10d 后 ） 土 壤 飽 和 泥 漿 提 取 液 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 分 布 如 圖6 所 示 。 ， 由 圖6 可 知 ， 滴 灌 高 頻 施 肥 灌 溉 條 件 下 ， 硝 態(tài) 氮 基 本 都 分 布 在0 40cm 土 層 ， 尤 其 是 在020cm 土 壤 表 層 。 例 如 2015 年8 月40% 100% 處 理0 20cm 土 層 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 平 均 為32.2mg/L ， 2040cm 土 層 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 平 均 為17.6mg/L ， 而40cm 深 度 以 下 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 平 均 為8.1mg/L 。 辣 椒 不 同 生 育 階 段0 40cm 土 層 土 壤 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 變 化 劇 烈 ， 而40cm 深 度 以 下 ， 尤 其 是70cm 深 度 以 下 ， 土 壤 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 基 本 保 持 不 變 。2015 年9 月40%100% 處 理0 40cm 土 層 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 平 均 為17.9mg/L ， 較8 月 的 平 均 值 （24.9mg/L ） 降 低 了28% ， 而40cm 以 下 土 層 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 （8.8mg/L ） 較8 月 的 平 均 值 降 低 了9% 。 另 外 ， 某 一 時 期 土 壤 飽 和 泥 漿 提 取 液 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 同 施 肥 比 例 處 理 關 系 不 大 ， 2016 年7 月 ， 20% 100% 處 理0 20cm 土 層 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 平 均 值 分 別 為34.7 、 64.6 、 27.3 、 30.4 和37.6mg/L 。 這 主 要 是 因 為 滴 灌 高 頻 施 肥 灌 溉 條 件 下 ， 取 土 樣 時 有 些 處 理 如40% 處 理 剛 進 行 了 施 肥 灌 溉 ， 所 以 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 較 高 ， 而80% 處 理 上 次 施 肥灌溉結束一段時期而下一次施肥灌溉尚未開始 ， 故硝態(tài)氮質量濃度反而較低 。 （a ）2015 年8 月7 日 （b ）2015 年9 月14 日 （c ）2016 年7 月21 日 （d ）2016 年9 月20 日 圖6 不同施肥比例處理辣椒不同生育期土壤飽和泥漿提取液硝態(tài)氮質量濃度垂直剖面分布 總 體 上 ， 滴 灌 高 頻 施 肥 灌 溉 條 件 下 ， 硝 態(tài) 氮 基 本 都 分 布 在040cm 土 層 ， 尤 其 是 在0 20cm 土 壤 表 層 ， 而 辣 椒 的 根 系 也 主 要 分 布 在30cm 土 層 以 上 范 圍 ， 即 硝 態(tài) 氮 主 要 分 布 在 辣 椒 根 系 分 布 層 ， 這 有 利 于 養(yǎng) 分 的 吸 收 利 用 ； 所 有 施 肥 比 例 處 理0 40cm 土 層 土 壤 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 變 化 劇 烈 ， 而70cm 深 度 以 下 土 壤 硝 態(tài) 氮 質 量 濃 度 基 本 保 持 不 變 ， 這 說 明 即 使 是100% 施 肥 比 例 處 理 也 基 本 不 存 在 硝 態(tài) 氮 的 深 層 滲 漏 淋 失 ， 同 時 也 說 明 農(nóng)場提供的基于當?shù)販y土配方施肥量的滴灌辣椒施肥是基本合理的 。 2.4 滴灌施肥對辣椒生長的影響 2016 年 辣 椒 不 同 生 育 期 不 同 施 肥 比 例 處 理 株 高 、 莖 粗 和 地 上 部 分 鮮 質 量 如 表4 所 示 。 由 表4 可 知 ， 不 同 處 理 辣 椒 的 株 高 在6 月 沒 有 顯 著 差 異 ， 隨 著 辣 椒 的 生 長 發(fā) 育 ， 株 高 不 斷 增 加 ， 不 同 施 肥 比 例 處 理 之 間 株 高 的 41差 異 也 逐 漸 增 大 ， 到8 月100% 與80% 處 理 辣 椒 的 株 高 已 經(jīng) 明 顯 高 于20% 處 理 的 。 隨 著 辣 椒 的 生 長 發(fā) 育 ， 莖 粗 呈 現(xiàn) 出 先 增 加 后 減 小 的 趨 勢 ， 且 不 同 施 肥 比 例 處 理 辣 椒 的 莖 粗 沒 有 顯 著 差 異 。 隨 著 辣 椒 的 生 長 發(fā) 育 ， 不 同施肥比例地上部分鮮質量不斷增加 ， 到8 月100% 處理辣椒地上部分鮮質量顯著高于20% 處理的 。 總 體 上 辣 椒 的 株 高 和 地 上 部 分 鮮 質 量 ， 隨 著 施 肥 比 例 的 增 加 而 增 大 。 灌 水 越 頻 繁 、 灌 水 量 越 高 ， 辣 椒 的 株 高 越 高 和 鮮 質 量 也 越 大 。 這 與 馮 志 文 等 17 內 蒙 古 馬 鈴 薯 、 汪 然 等 18 青 海 油 菜 的 試 驗 結 果 不 一 致 ， 研 究 提 出 不 同 施 肥 比 例 作 物 的 灌 水 量 無 明 顯 差 異 ， 這 同 作 物 總 灌 水 量 、 生 育 期 降 雨 量 及 分 布 等 有 密 切 的 關 系 。 例 如 內 蒙 古 馬 鈴 薯 生 育 期 總 降 雨 量 達 到350mm 左 右 ， 而 不 同 施 肥 處 理 馬 鈴 薯 生 育 期 內 總 灌 水 量 平 均 僅150mm 左 右 ； 青 海 油 菜 生 育 期 內80% 的 降 雨 量 分 布 在7 月 之 前 ， 進 入 油 菜 生 長 旺 盛 期 之 前 ， 各 施 肥 比 例 處 理 灌 溉 頻 率基本一致 ， 進入生長旺盛期之后 ， 各施肥比例的灌水量同步快速增加 。 表4 2016 年辣椒不同生育期不同施肥比例處理的株高 、 莖粗與鮮質量 施肥比例/% 20 40 60 80 100 注 同列不同小寫字母表示各處理差異顯著 （P 0.05 ） 。 株高/cm 6 月 36.28 a 38.48 a 36.46 a 37.46 a 38.</p>