灌溉施肥技術文獻回顧

灌溉施肥技術文獻回顧文獻資料表明，大多數情況下，應用灌溉施肥技術后作物的產量增加、肥料和水的利用率提高，環(huán)境中流失養(yǎng)分量減少。下面是一些例子。（一）蔬菜和小株型果樹番茄是一種重要的大田和保護地栽培作物。與應用傳統(tǒng)灌溉和施肥方法的番茄相比，經灌溉施肥的番茄產量高、干物質含量高、品質好（如大小、硬度和可溶糖含量）（Alcantar等，1999）。比較滴灌和施肥分開應用和滴灌施肥結合應用的試驗結果表明，分開應用時番茄產量為44噸/公頃，而兩者結合應用番茄產量可達72噸/公頃，是前者的兩倍。應用灌溉施肥技術產量增加的一個重要原因是養(yǎng)分的有效性顯著提高（Pan等，1999）。在另一個試驗中，與傳統(tǒng)施肥和噴灌方法相比，灌溉施肥技術使番茄產量從39噸/公頃增加到50噸/公頃，且品質也顯著提高了（Siviero和Sandei，1999）。在6個加工番茄品種上應用滲滴灌施肥技術，其商品產量可達80~98噸/公頃，而且品質好，可溶性固形物含量超過4.9%。90%以上的根系集中分布在地表上層25厘米的土壤范圍內。高產量還伴隨著良好的加工特性，即病害少、爛果少（Silva等，1999）。實踐證明，灌溉施肥技術除了提高作物產量之外，還有其他優(yōu)勢。溫室無土栽培的番茄應用灌溉施肥技術后，其病害發(fā)生最少并保持長時間的豐產（Reist等，1999）。對其他作物的研究也有類似的報道。在德國巴伐利亞低地的粉質砂壤土上進行的大田黃瓜試驗中，利用在覆蓋物下滴灌施氮磷鉀肥的黃瓜產量最高，達到74噸/公頃；而用噴灌和將尿素做葉面肥施用的黃瓜產量最低，為65噸/公頃（Mosler，1998）。在沖積土上（pH7.9）種植黃瓜，通過灌溉施肥技術分別施用硫酸銨和硝酸鉀兩種氮肥，每種氮肥設3個用量，結果發(fā)現氮肥施用量最高的處理其產量最高。由于硝態(tài)氮的利用率（75%~97%）比銨態(tài)氮的利用率（10%）高，所以通過灌溉施肥技術施用硝酸鹽肥料，硝酸鹽的滲濾損失很少（Brito等，1999）。應用灌溉施肥技術，當施純氮100千克/公頃時，愛斯伯格生菜的產量可達33噸/公頃（Rineon等，1998）。在其他大田生菜試驗中，純氮施用量為450千克/公頃，用滴灌施肥的處理其氮利用率比用噴灌和傳統(tǒng)施肥方法處理高25%o。這是由于通過滴灌施肥，土壤中的硝酸鹽濃度更穩(wěn)定，氮的分布更合理，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮比例增加，銨離子的濃度處于產生毒害的濃度之下（Mcpharlin等，1995）。將地面灌溉并施用固體肥料和滴灌施肥兩種方法對鷹嘴豆產量的影響作了比較。結果表明，按推薦施肥量施用固體肥料，鷹嘴豆產量為1.9噸/公頃；而用灌溉施肥技術并按推薦施肥量的75%~150%施肥，鷹嘴豆產量為2.2~2.3噸/公頃。此外，滴灌比地面灌溉的需水量減少60%（Deolankan和Pandit，1998）。在粉質砂壤土上，當滴灌用水量是集雨盆蒸發(fā)量的75%且施純氮25千克/公頃時，豌豆的產量最高、對水的利用率也最高（Malik和Kumar，1996）。在粘質砂壤和粘土上種植花椰菜，施用純氮400千克/公頃，用滴灌施肥的產量（24.5噸/公頃）比肥料撒施的產量高（Castellanos等，1990）。草莓應用滴灌施肥技術施用氮磷鉀肥比撒施固體氮磷鉀肥的產量多25%左右（Bernardoni等，1990）。在一個對越橘進行的試驗中，應用灌溉施肥和撒施顆粒肥兩種方法，每種方法頭兩年施純氮65千克/公頃、第三年施純氮77千克/公頃。3年后，應用灌溉施肥技術的越橘產量比撒施顆粒肥的高。灌溉施肥技術的效果如此好的原因是由于氮在根際的含量增多從而使氮的有效性得到提高。（二）大田作物小麥試驗表明應用灌溉施肥技術，可節(jié)約大量的磷肥。在石灰性砂壤土種植小麥，通過灌溉系統(tǒng)施用總磷量一半的磷酸二銨的小麥產量與撤施總磷量的過磷酸鈣處理產量相同。小麥磷的吸收量也得到相似結果（Alam等，1999）。對甘蔗的試驗也得到類似結論，應用滴灌施肥技術，氮肥的施用量可減少30%，每年施純氮80千克/公頃的產量并不少于每年條施純氮120千克/公頃的產量（Kwong等，1999）。在玉米的大田試驗中，與撒施固體肥料相比，應用灌溉施肥的玉米產量增加且氮轉運到籽粒中的量提高（BassoiandReichardt，1995）。一些試驗表明，滲滴灌施肥對棉花有增產和促進養(yǎng)分吸收的作用，特別是對磷的吸收（Eizenkot等，1998）。在粘土上種植棉花，應用灌溉施肥技術施純氮75千克/公頃的產量與直接施純氮100千克/公頃（固體氮肥）的產量相同。應用灌溉施肥技術后棉花品質、水和氮的利用率以及棉花對其他養(yǎng)分的吸收都顯著提高（Bharamber等，1997）。（三）果樹在以色列西加利利地區(qū)對香蕉的長期試驗表明，應用灌溉施肥技術可以提高肥料的利用率。20世紀60年代，香蕉主要是用噴灌和一季撒施3~4次固體肥料。20世紀90年代，開始在香蕉整個生長季節(jié)都利用滴灌施肥，這增加了氮的施用量，從原來的每年施純氮250千克/公頃增為每年500千克/公頃。同時，香蕉平均株高由150厘米增到270厘米，一穗香蕉平均重量由18千克增到28千克，每公頃的香蕉穗數由1700穗增加到2100穗，平均每公頃產量從30噸增加到60噸。將1972年和1995年的第七葉葉柄氮磷鉀含量相比較，結果表明氮從0.6%增加到1.1%，磷從0.08%增加到0.12%，鉀從3.7%增加到6.5%。香蕉對養(yǎng)分的吸收量增加以及產量的提高可能是由于應用灌溉施肥技術后施肥量增加、養(yǎng)分的空間和時間分布更趨合理（Lahav和Lowengart，1998）。在美洲山核桃的試驗中，通過滴灌施用純氮56千克/公頃的堅果產量和品質與全部撤施或半撒施半滴灌施用純氮112千克/公頃的處理一樣。與撒施氮肥相比，全部應用滴灌施用氮肥對土壤pH的影響小，樹冠下的非濕潤區(qū)土壤鉀、鈣和鎂的損失少，地表下15~30厘米土層的pH、鉀鎂含量的下降都很微小，葉片中鈣鎂含量增加（Worley和Mullinix，1996）。灌溉施肥技術與其他農業(yè)改進技術相結合對蘋果也有明顯效果。加拿大英屬哥倫比亞的蘋果園之所以采用高密度種植（800~1400棵/公頃）取代傳統(tǒng)的低密度種植，是因為滴灌施肥可以提高對養(yǎng)分的管理水平，特別是在粗質地的土壤上（Neilsen和Robert，1996）。在粗質地的土壤上，頻繁的每日滴灌使矮化砧木嫁接的高密度種植蘋果根系主要為淺層生長。與微噴灌相比，根系側向生長也受到限制（Neilsen等，2000）。在蘋果園進行的滴灌施肥與傳統(tǒng)灌溉和撒施肥料處理的比較試驗表明，應用灌溉施肥技術施純氮26千克/公頃可增加梢生長量、花芽數量、坐果率和累積產量，并且使這些因素間達到最佳平衡。由于灌溉施肥技術可以在施肥量較少的情況下促進蘋果樹體生長和提高產量，因此它成為一種最少農用化學品（如化肥、農藥）投入的高水平果樹生產系統(tǒng)的有用技術（Hipps，1992）。然而，在蘋果和桃的一些試驗中并沒有發(fā)現灌溉施肥技術的優(yōu)勢。雖然應用灌溉施肥技術后蘋果4年里的產量比其他處理（追肥、施緩釋肥、噴施液體肥料）高，但灌溉施肥系統(tǒng)的高投入抵消了它所產生的增產量，所以灌溉施肥技術并不是一種經濟有效的方法（Paoli，1997）。對兩個蘋果品種長達6年的研究表明，灌溉施肥技術并不比傳統(tǒng)的噴施肥料和撒施肥料好（Widmer和Krebs，1999）。Dolega等（1998）發(fā)現，應用灌溉施肥技術和沒有用灌溉施肥技術的蘋果，果實硬度、酸度和糖分含量都沒有差別。灌溉施肥技術并不會提高水果的礦物質含量和延長貯藏期，對開花和產量也沒有顯著作用。而應用滴灌和肥料撒施則可以達到最高產量。在高密度種植的桃園（606株/公頃），應用灌溉施肥技術施用氮和鉀，與條施肥料相比，對桃樹增產作用不明顯（Layne等，1996）。但對以色列桃園的觀察表明灌溉施肥技術可以促進果實早熟，桃樹可比傳統(tǒng)管理的果園早一年半結果。蘋果園和桃園應用灌溉施肥技術后產生的效果不確定性，可能與這些試驗都在濕潤氣候條件下進行有關。在濕潤條件下，灌溉施肥技術的一個重要組成部分即土壤水分的管理沒有得到表達。對橙進行灌溉施肥試驗表明，利用滴灌進行小容積高濃度施肥（養(yǎng)分濃度相當于霍格蘭營養(yǎng)液的一半）可獲得最高產量。滴灌施肥后形成局限生長的密集的根系，根系中有大量須根（Bravdo等，1992）。灌溉施肥比撒施固體肥料使生長在細砂土上的橙的產量多3~8噸/公頃。進一步的測定表明，通過灌溉系統(tǒng)年施18次肥比每年撤施3次顆粒肥料（肥料總量一樣）減少地下水的硝酸鹽含量（Alva等，1998）。Alva和Mozaffani（1995）對灌溉施肥技術減少地下水的硝酸鹽污染方面也有相關報道。應用灌溉施肥技術生產葡萄