全 文 ：第 9卷 第 1期
2 0 01年 3月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．9 No．1
March， 20 01
沙漠地区麦田土壤养分运动特征*
肖洪浪 李 涛 刘立超
(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 兰州 730000)
摘 要 研兜了干旱沙漠地区新垦沙地和耕种2O年左右的灌瓣土可溶性养分运动特征。结果表明，在小麦 1十生
长周期内土壤养分发生较大的衰减，表层养分呈梯彀下降趋势．其明显吻合于灌溉周期I取灌溉导致募分淋珞造成
土壤养分下降为主， 作精吸收利用造成土壤养分下降为辅。土壤下层存在养分截留层，当总灌水量 由649mm
(59ram／次)增至1998mm(1llmm／收)时作枷吸收利用养分量分别降低 42 (沙土)和 50 (灌磷土)，土壤养分总
消耗量分别减少 40 (沙土)和 49 (灌瓣土)。当灌水量太大时，许多土壤养分被水运秽至土壤深层．致使作物难
以吸收到这些养分。
关t调 土壤养分 迁移 干旱沙漠区
Movement of soll nutrleoI of wheat field in arid desert m a．XIAo Hong-Lang·LI Too,U U Li-Chao(Cool and
Arid Regions Environmental andEngineeringResearchInstitute，ChineseAcademy of Sciences．Laazhou 730000)，
伽 A．2001，9(1)：25～ 27
Abmtract The movement characteristics of soll nutrient of wheat field In arid desert area were studied．The results
showed that the soll nutrient content reduced to a lower Ievel after one growth sea~on of wheat，and it decreaBed
stage by stage．Every stage was synchronous with irrigation．Therelare，irrigation mainly induced the decline of
soil nutrient in the soil layer．Most inliltrated nutrient was accumulated in sub-soil．When total irrigation water
mount was increased from 649mm to 1998mm ，nutment amount utilized by wheat crop WaS declined 42 (sandy
soil)and 50 (multi-soil)respectively andthetotal consumption of solI nu~ientwas declined 40 (sandy soil)and
49 (multi-soil)respectively．M uch soil nutrient move d to deep soil layer where crop could not take any nutrient
when the irrigating amount was too large．
Key words Soil nutrient·Movement，Arid desert area
固沙植被区农田水肥管理、土壤水肥运动的研究工作近年取得了长足进展，但对土壤中溶液养分运动变
化研究目前尚少，本项田闻试验研究了甘肃省干旱沙漠区麦田土壤养分变化特征，为该区农田水肥科学管理
提供参考依据。
1 试验材料与方法
试验在中国科学院沙坡头沙漠科学试验站进行．该区地处腾格里沙漠东南缘，土壤有两类，一类是流动
风沙土(简称沙土)，其养分含量很低，有机质仅为 0．80g／kg，保水保肥性能极差{二类是灌淤土，O~30cm表
土层是历经约 2O年的黄河水灌溉与耕种施肥形成的灌淤层，其有机质含量 15g／kg，具有较好的水肥保持能
力；30cm以下土层仍为流动风沙土。供试小麦品种为“宁红 3号 ，3月下旬播种，6月30日收割。试验地O～
20cm表土层可利用养分含量为 42~44mg／cm ，其余土层为 0．1～1．0mg／em 。灌溉设 3个处理，其灌水总
量分别为 649mm、1232mm和 1998mm。试验组合共设 6个处理；沙土、灌水量 649mm(I)；沙土、灌水量
1232mm(I)；沙土、灌水量 1998mm01)；灌淤土、灌水量 649mmfO I灌淤土、灌水量 1232mm0／)；灌淤土、灌水
量 1998mmO 。各试验组合的施肥量、方式、时间均相同．作物开始生长时的初始可溶性养分含量基本相近。
2 结果与分析
2．1 土曩割面 分窖■的变化
· 目家自爨科学基盘重大项目(49890330)、 九五 中国科学院特别支持项目(KZ95T-04—01)，重大项 目(KZ951-AI-301)和量点项 目
(KZ952-SI一218)共同贵助
收稿 日期，2000-07—18 改圆日期 。2000-08-10
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
无论是沙土，还是灌淤土，经过小麦 1个生长周期后，由于作物吸收、土壤淋镕、养分转化、有机物消耗
等，使土壤中可溶性养分含量明显下降。在 o～22．5cra沙土土层和o～27．5cm灌淤土土层的养分含量下降；
而在 22．5～190ram沙土土屡和27 5~155em灌谳土土层的养分含量有所增加 说明深层土体截留了部分
下渗养分，且沙土截留层比灌淤土截留层厚 40era，尽管该土层也存在养分被作物吸收、较强烈的下渗、随毛
管水上升等，但总的趋势是可溶性养分在此富积。灌淤土在小降雨量而未灌溉时未发生养分下渗现象，而沙
土在小降雨量下会诱发养分下渗。有机肥降解、旌甩速效追肥补充了部分可利用养分，但作物吸收、深层渗漏
等仍使土壤中养分含量大幅度下降，沙土中养分下降量显著高于灌淤土。作物利用占土壤养分总下降量分别
为沙土93．8 、灌淤土 93．9 ，二者并无差异；而 2种土壤中作物消耗量灌淤土减少近 3o ，其他各类消耗
减少 17．8 ～55．9 ，总消耗量下降近 30 。
2．2 港水量与养分利用的变化
沙土中土壤养分总捎耗量、作物吸收利甩量随灌水量的增加均急剧下降；底层渗漏随灌水量的增加而增
加，作物利用养分量占总养分消耗量的百分率由低灌溉量时的95．4 降至高灌溉时的90．7 ，作物吸收利
甩量减少42．1 。灌淤土中养分随灌水量的变化趋势与沙土表现相似，当灌水量由649ml~增至 1998mm时
土壤养分总消耗量减步 45．9 ，作物吸收利用量减少 49．7 ；底层渗漏损失随灌水量增加而增加数倍 ，作物
吸收利用量由低灌溉时的 96 降至高灌溉时的89 。
2．3 小麦生长期内蠢士层种分蕊强水量的变化
小麦生长期内不同灌水量下沙土0～5．5cra表
土层养分含量的时序变化如图 l所示，呈明显梯级
下降趋势。低灌水量时在生长末期土壤中仍有一定
养分，而高灌水量时在生长中后期土壤中养分已接
近于零。高、中灌水量时小麦扬花、灌浆期后根系区
上部土层将不髓有效地提供养分支持。根际区中部
1 7．5era土层土壤养分含量亦呈梯级下降，高灌水量
下(111mm／次)梯级下降趋势明显，除作物吸收养
分外，还有大量养分下渗；低灌水量下(59ram／次)
下降趋缓，主要是作物吸收利用造成土壤养分含量
降低，渗漏养分变为次要；中等灌水量下 (89
围1 小麦生长期不同灌水量 Sem土层井分含量时序变化
Fig．1 The cha~e of soil nutrient at 5．5~m layer during whelt
ram／捞0土壤养分含量的变化处于高，低灌水量的变化之间；高、中灌水量时小麦灌浆期根系区上半部将受
圉 2 小麦生长期不同灌木量W．5cm±层井分含量时序变化
g．1 The change of s0i1 nutr~ at 37．5cra hyer dur：~ wheat b
到缺肥的影响，主要吸收养分区将下穆。根系区下界
3,7．5em土层土壤养分时序变化如图2所示，呈中前
期迅速增加，中后期迅速降低，原因是中前期作物根
系尚未达此土层，上层淋溶养分在此富积，中后期根
系已在此土层大量吸收养分，从而造成土壤养分含
量迅速下降。在养分含量增加阶段呈明显的梯级攀
升，与灌溉相吻合，梯级幅度与灌水量成正比。高灌
水量总变化幅度是低灌水量的 3倍，增加与下降均
非常迅速，是强渗漏的表现。在养分含量降低时表现
为幅度很小的梯级或缓慢下降，这说明养分含量下
降主要是作物吸收利用所致，特别是在低灌水量时
渗漏变弱。高灌水量时由于作物吸收、加之较强渗漏，使该土层养分在生长期结束时已接近于耗尽，而中、低
灌水量时土壤中仍有一定养分。根系区以下的土层土壤截留下渗养分，养分含量增加，且随灌水量增加而增
加。高灌水量时由于养分上移，而上层下渗养分量相对减少，或少量根系到达此土层并吸收养分，且由此层下
渗仍在继续，致使该土层养分含量由增加变为下降，这种现象在中、低灌水量时均未出现。
2．4 灌淤士中种分鲁■的变化
在灌淤土作物根系区上部约 5．5em土层土壤养分含量的变化趋势与沙土相似，呈梯级变化，但养分含
量比沙土下降快}灌谳土灌水引起养分下渗的作用相对较弱，作物吸收利用养分量较大、生长较快，导致该土
弘 辩 。
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第 1期 肖洪良等t抄漠地区麦田土壤养分运动特征 27
I丢养分含量迅速下降，使作物生长中后期将不能由此层提供养分支援，作物吸收养分区域将迅速下移。灌淤
土作物根系区中部 17．5cm土层养分含量呈缓慢下降趋势，高、中灌水量时养分含量下降是因作物利用与下
渗所致。小麦扬花、灌浆期后该土层养分近于耗尽，此时作物主要吸收养分区将下移到常规耕作施肥区 0～
20cm土层以下，养分供给障碍将影响经济产量的形成。而低灌水量时此现象出现在小麦成熟期，对经济产量
的形成影响软弱。灌淤土中灌淤土与沙土结合部土
壤养分含量在小麦生长期内呈现由低到高、再由高
到低变化(见图 3)，变化幅度随灌水量增加而增大。
小麦生长中前期该土层截留下渗养分(此时根系主
要吸收区在上土层)并使养分逐步富积，且灌水量越
大，富积速度越快、富积量越大。当上土层养分接近
耗尽时，根系主要吸收养分区下移。高灌水量时小麦
孕穗期后主要吸收区已移至该土层，该土层养分含
量迅速下降，并在小麦成熟期前后养分近于耗尽 中
要
．
供给养分直至小麦收获 低灌水量时小麦灌浆期后 。 。 。
才从该土层吸收养分，至收获时该土层仍有相当养分供给。
3 小 结
土壤条件不同，其养分运动特征亦不同。沙土经过小麦1个生长期后养分含量区比在保水保肥性好的土
壤中向深层土壤下移更快、更深，上层土层中养分呈梯级下降，每次下降与灌溉同步，灌水量越大则土壤保肥
性越差，梯级下降深度越大，上层土层养分含量下降速度随灌水量增加而增加，养分的吸收利用量随灌水量
的增加而降低；土壤中有一养分截留层，下渗养分将在该土层富积，富积土层的深度、厚度以及最大富积量随
灌水量的增加而增加，且养分含量增加呈梯级增加，并与灌溉同步。
参 考 文 献
肖辨浪等-抄漠流抄嗣定过程中土壤肥力寅变-中国抄漠t1996·16(1)一64～69
段争虎．养分循环漕肥料试鞋结果初报．中国沙漠-1998，19(4)一97~100
Petn~na C．一Weaseling—Fe8de~R．A．sim山 d。n of the吣 r balance of a crop soil-SWATRE． Hydr。l-
Van Dam J．C．-e2 ．Sim~latlon of’mter flow -solute transport Bnd plant grOWth in the 5on
T~eoz7 of SW AP．DIS)Winaud Star~ag Centre，W agenlngent 1997
1983．63 271～ 286
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