不同施肥方式對(duì)土壤水分環(huán)境及植物水分含量影響的研究

胡承興

（黔西南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，貴州 興義 562400）

土壤水是重要的農(nóng)業(yè)水資源，無(wú)論是大氣降水，地表水和地下水，都必須經(jīng)過土壤水才能被植物吸收，土壤水資源能滿足作物生長(zhǎng)的大部分需求，全國(guó)耕地60%以上的旱地作物必須靠土壤水生長(zhǎng)發(fā)育，它是陸地上一切生物最直接的水分來(lái)源，土壤既是植物生長(zhǎng)的載體又是水分和養(yǎng)分的貯存庫(kù)，使大氣間斷性的、不均勻的降水、灌溉供給水[1-3]。根據(jù)調(diào)查，在我國(guó)北方，土壤水占降水資源的60%-70%，約360mm～420mm，與保證率P=50%的河川徑流和地下水補(bǔ)給量之和大致相平衡。全世界64.8%的降雨量變?yōu)橥寥浪挠行аa(bǔ)給量，相當(dāng)于地表水和地下水的1.2倍[4-5]。土壤水有水資源的基本特征，但又與重力水資源有不同，具有不可調(diào)度性，不可開采等特點(diǎn)，只能被植物利用和直接蒸發(fā)返回大氣。對(duì)土壤水的利用，目前基本為自然利用，并對(duì)滿足植物全生育期總用水量要求有著重要的調(diào)節(jié)作用。有實(shí)驗(yàn)研究表明：在小麥生育期內(nèi)，土壤水利用量可占全部耗水量的33%，但在大多數(shù)地區(qū)沒有得到充分的有效利用。因此，我們?cè)谕寥浪睦梅矫孢€有巨大的潛力，有研究專家預(yù)測(cè)，土壤水將會(huì)是今后水資源開發(fā)的主要目標(biāo)[6-8]。

1 試驗(yàn)材料

茶樹種源為“龍井43號(hào)綠茶”，由貴州省“貴井茶葉有限公司”提供。肥料施用為：尿素（總氮≥46%，貴州赤天化有限公司），塑料薄膜，稻草，噴灌設(shè)備，滴灌設(shè)備，滲灌設(shè)備，軟管噴灌設(shè)備。實(shí)驗(yàn)基地：開陽(yáng)縣貴井茶葉有限公司實(shí)驗(yàn)基地。

1.1 施肥方案設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)6種不同的水肥濃度，S1（濃度）、S2（濃度）、S3（濃度）、S4（濃度）、S5（濃度）、S6（空白對(duì)照）。每一小區(qū)灌溉方式設(shè)3次重復(fù)，共5個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為10m×7m(長(zhǎng)×寬)，茶壟寬1.1m，行間距1.3m，1200株/畝，小區(qū)設(shè)30cm寬的保護(hù)行。

2 不同施肥方式對(duì)茶園0cm-10cm土層土壤水分含量變化的影響

根據(jù)圖1中可以看出，在試驗(yàn)期1月—9月期間，在0cm—10cm的茶樹耕層土層內(nèi)，茶樹耕層土壤水分含量的總體變化趨勢(shì)呈“S”型變化曲線，符合空氣中的降雨量的變化特征趨勢(shì)，在7中不同的施肥處理方式下，土壤水分含量基本趨于一致性，其中s5茶樹耕層土壤水分含量最高，在6月份茶樹土壤水分含量最高達(dá)到33.67%，在1月—4月，不同處理的土壤含水量變化趨勢(shì)基本增減速保持一致，在進(jìn)入4月份以后，進(jìn)入降雨量旺盛期，各不同處理下的土壤水分含量開始急劇變化，增長(zhǎng)最快的為s6處理方式，空白對(duì)照ck處理的土壤耕層土壤含水量增長(zhǎng)較為緩慢，在6月份降雨量旺盛期，ck處理的茶樹耕層土壤水分含量為29.05%，是所有施肥方式中茶樹耕層土壤含水量最低的。在茶樹春、夏、秋的生育過程中，總體的茶樹耕層土壤含水量夏季＞秋季＞春季。從春耕茶園抗旱角度出發(fā)，在春季的茶園管理措施中，必須增加土壤含水量，做到合理施肥措施，有利于春季茶園的水肥管理。

圖1 不同施肥方式0cm—10cm土層土壤水分含量

3 不同施肥方式對(duì)茶園11cm-20cm土層土壤水分含量變化的影響

根據(jù)圖2中分析可知，與對(duì)照相比，在11cm—20cm茶樹根須土層內(nèi)，在不同施肥方式處理后，在茶樹生長(zhǎng)的春、夏、秋三個(gè)季節(jié)，茶樹耕層土壤含水量具有較高的含量，干旱季度除外，在干旱季節(jié)，由于地表沒有覆蓋物，造成土壤水分的蒸發(fā)，急劇降低了茶樹根須層土壤水分含量。據(jù)圖中分析可知，在不同的施肥方式處理下，對(duì)茶樹根須層土壤含水量的影響不大，在1月—3月的茶樹根須層土壤水分含量變化中，s1，s3，s4，s5，s6＞ck2＞S2，其中s1，s3，s4，s5，s6土壤水分變化基本保持一致，在4月份—6月份，茶樹根須層的土壤水分含量隨著降雨量的增加有著明顯的差異性。茶樹根須層土壤平均含水量為：s5＞s1＞S2、s3、s4＞s6＞ck2。

圖2 不同施肥方式11cm-20cm土層土壤含水量

7月—9月隨著降雨量的減少，茶樹根須層土壤含水量隨之降低，其土壤水分含量變化沒有產(chǎn)生強(qiáng)烈的衰減變化，其主要原因是降雨量的減少，和茶樹進(jìn)入秋季蒸騰作用降低，對(duì)水分的吸收能力下降原因所導(dǎo)致。從整個(gè)春夏秋茶樹根須層的土壤水分含量顯示，各施肥處理方式對(duì)土壤水分含水量沒有顯著影響。

4 不同施肥方式對(duì)茶樹新梢生長(zhǎng)量及生長(zhǎng)速率的影響

從圖3中可以看出，在不同的施肥方式處理下，茶園茶樹新梢生長(zhǎng)速率呈現(xiàn)典型的慢—快—慢的生長(zhǎng)趨勢(shì)，茶樹新梢生長(zhǎng)與施肥方式由明顯的相關(guān)關(guān)系，不同的施肥方式下能促進(jìn)茶樹對(duì)土壤水分的吸收，水分吸收直接促進(jìn)茶樹新梢的生長(zhǎng)，這主要是施肥能改善土壤結(jié)構(gòu)，從而提高茶園土壤的保水能力，由于施肥能提高茶葉葉片抗過度失水的能力增強(qiáng)，最終能提高茶園對(duì)水分的利用效率。土壤水分效率的提高明顯表現(xiàn)在茶樹新梢的快速生長(zhǎng)，在不同施肥方式下土壤中氮素供應(yīng)充足的情況下，能明顯提高茶樹新梢伸長(zhǎng)，光合作用加強(qiáng)，從而對(duì)土壤水分的利用明顯提高，在不同施肥方式的處理下的茶樹新梢生長(zhǎng)較空白對(duì)照快速，說明不同施肥方式能明顯增加茶樹新梢的生長(zhǎng)速率。因此在茶園的管理方式中，通過不同的施肥方式管理，能有效的提高茶園土壤水分、土壤養(yǎng)分的吸收與利用，從而促進(jìn)茶樹新梢的生長(zhǎng)。

圖3 不同施肥方式新梢生長(zhǎng)速率

5 不同施肥方式對(duì)茶樹水分利用效率的影響

從表1中可以看出，在不同的施肥方式處理下，其中在s4處理下，茶園土壤水分利用效率最高，水分利用效率為（0.43 kg.mm-1.667m-2），在1畝茶園上每耗水水可以產(chǎn)出茶葉干重0.43kg，這主要是在s4施肥處理方式下能提高土壤水分利用率。由于茶樹根部撒施，有利于水分與肥料在茶樹根部結(jié)合，促進(jìn)了茶樹的水肥耦合效應(yīng)，促進(jìn)了茶樹的吸收，從而促進(jìn)茶樹的生長(zhǎng)。最終結(jié)果表現(xiàn)為茶葉產(chǎn)量的增加。其水分利用效率比ck2同比增長(zhǎng)26.47%。其中ck2處理?xiàng)l件下水分利用效率最低，水分利用效率為（0.34 kg.mm-1.667m-2）。說明空白處理下，養(yǎng)分匱乏，根系周圍缺乏養(yǎng)分，不能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，水分流失較大。其他施肥方式處理都較空白處理水分利用效率高。

表1 不同施肥方式水分利用效率比較

7 不同施肥方式對(duì)茶樹耗水系數(shù)的影響

從表2中可以看出，在不同施肥方式處理下，在不同的施肥方式之間的耗水系數(shù)存在一定的差異性，通過在不同施肥方式下的試驗(yàn)研究表明：不同的施肥方式對(duì)茶樹的水分利用效率和茶樹的耗水系數(shù)由差異，這可能是因?yàn)樵诓煌氖┓史绞教幚硐拢煌氖┓史绞接绊懥瞬鑸@土壤中水肥耦合的效應(yīng)，造成茶樹對(duì)土壤水分的吸收不同，直接影響著水分利用效率和茶樹的耗水系數(shù)。不同施肥方式的茶樹耗水系數(shù)范圍在2.35—2.91之間，耗水系數(shù)變化幅度為0.56，說明在不同的施肥方式處理下，茶樹耗水系數(shù)變化不是很明顯，從文中可以看出，茶樹水分利用效率低，茶樹耗水系數(shù)則高。其中耗水系數(shù)比較為：ck2＞s3＞s1＞s5＞s6＞s2＞s4。

表2 不同施肥方式耗水系數(shù)比較

8 結(jié)論與討論

茶園在進(jìn)行不同施肥方式處理后，茶樹的生長(zhǎng)都較對(duì)照高，不同施肥方式處理后，茶園土壤水分含量提高。同時(shí)在水肥耦合下能提高土壤環(huán)境中水分的利用效率，其中茶樹新梢生長(zhǎng)量在s6處理下為最高，總生長(zhǎng)量為（52.86cm）。其中水分利用效率在s4處理最高，水分利用效率為0.43kg.mm-1.667m-2，通過不同施肥方式的管理得出，茶樹如果在前期達(dá)到茶樹長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)越，達(dá)到豐園較快，應(yīng)采用s6施肥方式處理，在達(dá)到豐園后要進(jìn)行茶園的產(chǎn)量增收，應(yīng)進(jìn)行s4施肥方式處理，這樣水分利用效率較高，產(chǎn)量增長(zhǎng)較快。耗水系數(shù)s4最低。