1、滴灌施肥技術(shù)的發(fā)展。

　　

　　以色列長(zhǎng)期致力于開發(fā)節(jié)水新技術(shù)，以解決其水資源短缺問(wèn)題。20世紀(jì)60年代，以色列人創(chuàng)造了滴灌技術(shù)，并建成了世界上第一個(gè)滴灌系統(tǒng)。這一系統(tǒng)由不同口徑的塑料管組成，灌溉水和溶于水中的化肥從水源被直接輸送到作物根部，呈點(diǎn)滴狀緩緩而均勻地滴灌到作物根區(qū)的土壤中。滴灌使農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)發(fā)生了根本性變化，標(biāo)志著農(nóng)業(yè)灌溉由粗放走向高度集約化和科學(xué)化，基本實(shí)現(xiàn)了按需供水、肥，成為灌溉技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。20世紀(jì)60年代后，滴灌技術(shù)開始在美國(guó)、澳大利亞、南非等地陸續(xù)研究和應(yīng)用，并在世界其他一些國(guó)家推廣應(yīng)用。我國(guó)自1974年引進(jìn)滴灌技術(shù)到現(xiàn)在經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段1976年以前為第一階段，主要學(xué)習(xí)和消化引進(jìn)技術(shù);1976一1981年為第二階段，有了初步配套的國(guó)產(chǎn)滴灌設(shè)備并開始試點(diǎn)推廣;1981年以后為第三階段，形成了燕山滴灌技術(shù)。第三階段標(biāo)志著我國(guó)滴灌技術(shù)進(jìn)入了推廣階段。滴灌施肥是在滴水灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。滴灌施肥加入的肥料，在發(fā)展初期多是由固體肥料如(NH4)2SOI,KCI等溶解而來(lái)。之后，一些肥料公司有針對(duì)性地開發(fā)了適合滴灌施肥的液體肥料，或溶解度高的固體肥料。在滴灌施肥技術(shù)中，肥料通過(guò)滴灌系統(tǒng)輸送到作物的根部供作物吸收利用。

　　

　　2、滴灌施肥技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用研究。

　　

　　滴灌系統(tǒng)由水源、動(dòng)力機(jī)、水泵、PVC塑料管道和滴頭或管壁上密布的微孔組成。其微孔產(chǎn)生一定的阻力控制給水量，滴頭有發(fā)絲管式、迷宮式等。它利用微孔隙使水緩慢流人土壤，再借助毛細(xì)管作用將水分?jǐn)U散到整個(gè)根系，供作物吸收利用。由于不破壞土壤結(jié)構(gòu)，保持了根系層內(nèi)疏松通透的生長(zhǎng)環(huán)境條件，且減少了土壤表面的水分蒸發(fā)損失，因而有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效益。滴灌施肥頻繁、緩慢地施加少量的水和肥料作用于作物的根部，可以非常精確地在時(shí)間和空間上調(diào)控土壤水、肥條件。通過(guò)對(duì)滴灌系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)與管理，可以創(chuàng)造促進(jìn)作物生長(zhǎng)或根據(jù)作物需要控制作物生長(zhǎng)的土壤水分和肥料條件，使作物的水肥條件始終處在最優(yōu)的狀態(tài)下，避免了其他灌水施肥方式產(chǎn)生的周期性水、肥過(guò)多或不足，為促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。

 

       滴灌施肥的特點(diǎn)主要有:

 

       (1)水肥同時(shí)供應(yīng)，可發(fā)揮二者的協(xié)同作用。

 

       (2)將肥料直接施人根部后，降低了肥料與土壤的接觸面積，減少了土壤對(duì)肥料養(yǎng)分的固定，有利于根系吸收養(yǎng)分。Bar-yosef等研究發(fā)現(xiàn)，與肥料撒施相比，滴灌施肥可使土壤溶液保持較高的P濃度環(huán)境;

 

       (3)滴灌施肥持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為根系生長(zhǎng)維持了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水肥環(huán)境。Hagin等指出，滴灌施肥時(shí)土壤溶液中NO3-N(硝態(tài)氮)的濃度穩(wěn)定在60一150mgkg之間，而噴灌時(shí)NO3N的濃度在0一300mgkg范圍內(nèi)變化;

 

       (4)可根據(jù)氣候、土壤特性及作物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，靈活地調(diào)節(jié)供應(yīng)養(yǎng)分的種類、比例及數(shù)量等。

　　

　　3、滴灌施肥下水分和養(yǎng)分在土坡中的分布特點(diǎn)。

　　

　　近年來(lái)，我國(guó)在節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)方面取得了不少重要的進(jìn)展，提出了一些符合國(guó)情的先進(jìn)節(jié)水灌溉方法，對(duì)于滴灌條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律也已有了一定的了解。我們研究發(fā)現(xiàn)，滴灌條件下水分以點(diǎn)源人滲土壤，水平和垂向的濕潤(rùn)鋒均隨人滲時(shí)間的增加而逐漸變大，在人滲開始階段濕潤(rùn)鋒的推進(jìn)速率較大，隨著人滲時(shí)間的延長(zhǎng)，濕潤(rùn)鋒的推進(jìn)速率逐漸變慢。粘質(zhì)土壤由于質(zhì)地細(xì)小，在滴灌速率為2.67Lh時(shí)，濕潤(rùn)鋒徑向移動(dòng)速率遠(yuǎn)大于垂向移動(dòng)速率，前者是后者的1.22倍。汪志榮研究表明實(shí)施滴灌可以形成兩種人滲邊界，邊界一是非充分供水點(diǎn)源人滲邊界;邊界二為變邊界積水點(diǎn)源人滲邊界。呂謀超等指出可以用半橢圓形及圓形近似代表地表及地下滴灌線水源形成的飽和區(qū)和濕潤(rùn)區(qū)。地表滴灌的線水源流量大于其人滲速度，在地表形成積水，隨著灌水歷時(shí)的增加，在滴頭下方形成的飽和區(qū)逐漸增大，地表積水向兩側(cè)擴(kuò)展，形成水平和向下擴(kuò)散的半橢圓形飽和及浸潤(rùn)剖面。楊蘇龍認(rèn)為滴(滲)灌水分在土壤中的移動(dòng)分為兩個(gè)階段，第一階段為水分等速移動(dòng)階段，水鋒呈圓形擴(kuò)散;第二階段為水分不等速移動(dòng)階段，呈現(xiàn)立卵形移動(dòng)，水分下移速度最快，上移速度最慢，前者是后者的2.2一2.55倍。地表式滴(滲)灌的土壤水分蒸發(fā)量較地埋式滴灌大33%一39.7%，如果滴(滲)灌與地膜覆蓋相結(jié)合，可減少土壤水分蒸發(fā)量76%一86.8%，能進(jìn)一步提高水分利用率。滴灌條件下水分從點(diǎn)水源進(jìn)入土壤，然后向各個(gè)方向擴(kuò)散。土壤類型、滴頭流量和每次灌溉的水量等均會(huì)影響水分在土壤中的分布。對(duì)一種土壤來(lái)說(shuō)，滴頭流量的增加會(huì)引起水濕潤(rùn)土壤垂直深度變淺，以滴頭為圓心的半徑變大。如果給定灌溉水量和滴頭流量，則沙土中水分濕潤(rùn)深度比壤土要深，但半徑變小。由于灌溉施肥頻率高，土壤水分含量變化不大，有利于作物吸收水分和養(yǎng)分，可提高肥料的利用率，特別是P的利用率。隨著從滴頭到濕潤(rùn)邊緣距離的增加，不被吸附的離子，如N03一濃度也隨之增加。壤土的濕潤(rùn)區(qū)域離子濃度梯度比沙土大，滴頭流量大的比流量小的濃度梯度大。而吸附態(tài)養(yǎng)分在土壤中的移動(dòng)性比非吸附態(tài)養(yǎng)分要低得多，養(yǎng)分在粘土比沙土易被吸附，因而養(yǎng)分在質(zhì)地細(xì)的土壤中的移動(dòng)性比質(zhì)地粗的要慢。

　　

　　4、滴灌施肥技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用前。

　　

　　我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，干旱是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。水的有效利用率只有30%一40，每M3糧食生產(chǎn)能力只有l(wèi)kg左右。噴灌、滴灌等先進(jìn)的節(jié)水灌溉在我國(guó)占總灌溉面積的比例還很小，大多數(shù)地區(qū)仍沿用地面灌溉。發(fā)展節(jié)水灌溉，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的潛力很大。除水分外，養(yǎng)分缺乏以及水、肥二者供應(yīng)的不同步性，是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展經(jīng)常遇到的問(wèn)題。滴灌施肥可有效地調(diào)節(jié)作物水分和養(yǎng)分的供應(yīng)，在我國(guó)具有巨大的應(yīng)用前景。尤其在西北和華北地區(qū)，由于這一地區(qū)占我國(guó)國(guó)土面積的52.2%,耕地面積約占全國(guó)的30%,采用滴灌施肥技術(shù)，不僅可節(jié)約該地區(qū)寶貴的水資源，而且可使原來(lái)一些采用常規(guī)灌水施肥方法不適宜種植的土地，如荒地、甚至沙漠種植變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。以色列對(duì)南部Negev沙漠的開發(fā)就是一個(gè)成功的范例。另外在地勢(shì)不平、水土流失嚴(yán)重、土壤肥力低的丘陵溝壑區(qū)，常規(guī)的灌水施肥措施難于取得滿意的效果，而滴灌施肥技術(shù)則可取得顯著效果。據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在山東省蔬菜大棚的調(diào)查，肥料的利用率低于10%，而在以色列，由于采用了滴灌施肥技術(shù)，N肥的利用率可高達(dá)80%以上。在我國(guó)的熱帶、南亞熱帶地區(qū)，由于許多作物的需水、需肥量都較大，采用滴灌施肥技術(shù)將有助于這些作物的增產(chǎn)增效。由此可見，滴灌施肥技術(shù)在我國(guó)有廣闊的應(yīng)用前景。