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user: 3. 结果与分析 3.1. 滴灌土壤养分总体变化 对滴灌作物收获后不同灌溉用水定额及产量情况实际调查，每种滴灌作物土壤耕作层(20 cm)取4个土样，12种滴灌作物48个土壤样品，三年定期滴灌作物土壤采样共形成144个土壤样品，化验分析土壤全量养分(N、P、K、有机质)和土壤速效养分(N、P、K)获得1008个检测数据。统计数据在95%置信区间统计检验(表1)结果显示，以土壤全N养分含量为例，最大、最小值为1.758 g/kg和0.210 g/kg，平均0.829 g/kg，标准差0.378 g/kg，方差0.143；土壤速效养分N最大、最小值为163.6 mg/kg和5.9 mg/kg，平均值49.9 mg/kg，标准差32.3 mg/kg，方差1044.7。从分析结果可以看出，滴灌作物土壤养分总体变化呈现出：土壤全量养分，全N含量表现平稳，土壤全P、全K和土壤有机质含量变化较大，尤其是土壤有机质含量变化差异明显；土壤速效养分，速效N、速效P、速效K含量远低于土壤全量养分，但养分总体有类似变化特点，这说明，滴灌环境作物生长土壤养分吸收变化，表现出土壤N素吸收稳定，而土壤P和土壤K吸收利用变化较大且不稳定。 Table 1 Statistical test of 95% confidence in total change of soil nutrients of drop irrigation crop 分析项目 全N (g/kg) 全P (g/kg) 全K (g/kg) 有机质 (g/kg) 速效氮(mg/kg) 速效磷(mg/kg) 速效钾(mg/kg) 平均 0.829 0.760 18.188 15.342 49.9 78.5 387.8 标准误差 0.031 0.038 0.217 0.578 2.7 6.1 14.1 中位数 0.839 0.682 18.238 15.256 46.9 44.8 345.5 众数 0.376 0.396 13.978 20.991 18.6 12.2 434.0 标准差 0.378 0.452 2.604 6.939 32.3 73.4 169.0 方差 0.143 0.205 6.782 48.147 1044.7 5388.6 28545.0 峰度 −1.353 18.959 −0.919 −1.197 1.2 3.0 1.2 偏度 0.185 3.077 −0.224 0.259 1.0 1.4 1.3 区域 1.548 3.901 10.096 29.355 157.7 432.8 808.0 最小值 0.210 0.175 12.602 5.736 5.9 3.1 147.0 最大值 1.758 4.076 22.698 35.091 163.6 435.9 955.0 表1. 滴灌作物土壤养分总体变化95%置信度统计检验 3.2. 滴灌不同用水量及产量与土壤养分变化 基于滴灌作物不同灌溉用水定额及产量调查统计与土壤全量养分和土壤速效养分测定结果如表2和表3所示。由分析结果可以明显看出以下方面变化： 1) 12种滴灌作物随着单位用水量的增加作物产量呈现非线性增加的同时，土壤全量和土壤有效养分基本处于由高降低变化趋势，如春小麦用水量由2505 m 3 /hm 2 增加至4380 m 3 /hm 2 ，产量由4755 kg/hm 2 增加至5700 kg/hm 2 最高后又降至5320 kg/hm 2 ，与此同时，对应的土壤全N量由1.15 g/kg下降至0.48 g/kg；土壤全P量由0.91 g/kg下降至0.51 g/kg；土壤全K量由17.97 g/kg下降至16.56 g/kg后反弹至16.79 g/kg；土壤有机质由20.43 g/kg下降至8.57 g/kg。对应的土壤速效N量由52.2 mg/kg增至69.9后下降至20.1 mg/kg；土壤速效P量由99.3 mg/kg下降至17.0 mg/kg；土壤速效K量由532 mg/kg增至599后下降至336反弹稳定在370 mg/kg。 2) 将土壤养分综合平均，取最大、小值之差与最大值之比计算土壤综合养分下降率结果(图1)可以看出，不同滴灌作物土壤养分均有不同程度的下降率：滴灌土壤全量养分综合下降42.6%~25.8%，土壤养分下降最大的滴灌作物是葵花最小为打瓜，平均下降率36.1%，综合下降率由大变小的滴灌作物：葵花、番茄、胡萝卜、黄豆、苜蓿、甜菜、谷子、春麦、油菜、土豆、水稻、打瓜；滴灌土壤速效养分综合下降率58.5%~34.8%，下降最大的滴灌作物是葵花最小为油菜，平均下降率49.9%，综合下降率由大变小的滴灌作物：葵花、土豆、黄豆、甜菜、胡萝卜、番茄、苜蓿、水稻、打瓜、谷子、春麦、油菜。 Table 2 Water use and yield of drip irrigation crops and results of total soil nutrient 滴灌作物 用水量(m 3 /hm 2 ) 产量(kg/hm 2 ) 全N(g/kg) 全P(g/kg) 全K(g/kg) 有机质(g/kg) 春麦 2505 4755 1.15 0.91 17.97 20.43 3120 5130 1.08 0.90 17.55 19.29 3750 5700 0.56 0.55 16.56 10.14 4380 5325 0.48 0.51 16.79 8.57 平均 3435 5220 0.82 0.72 17.22 14.61 水稻 5700 3660 1.20 1.03 18.92 19.98 7125 5250 1.20 0.94 19.23 20.70 8550 7830 0.55 0.45 18.23 10.20 9975 7245 0.52 0.51 18.77 9.06 平均 7845 6000 0.87 0.73 18.79 14.99 谷子 3195 7020 1.06 1.07 19.67 19.52 4005 9060 1.11 1.03 17.66 19.82 4800 10，215 0.51 0.51 18.08 9.68 5595 9675 0.35 0.49 18.67 6.83 平均 4395 8985 0.76 0.77 18.52 13.96 土豆 3495 31，230 1.21 0.93 19.08 21.96 4380 34，710 1.19 1.08 18.25 21.53 5250 52，770 0.43 0.50 18.41 7.91 6120 38，175 0.65 0.52 17.10 11.55 平均 4815 39，225 0.87 0.76 18.21 15.74 黄豆 3300 3210 1.21 1.13 18.86 23.78 4125 3825 1.23 1.00 18.80 22.80 4950 4665 0.44 0.47 17.04 8.33 5775 4065 0.43 0.57 18.23 7.60 平均 4545 3945 0.83 0.79 18.23 15.63 油菜 2805 1605 1.07 0.83 17.74 19.72 3495 1830 1.03 0.77 18.42 20.44 4200 2625 0.48 0.45 17.30 9.31 4905 2295 0.45 0.48 17.87 7.21 平均 3855 2085 0.76 0.63 17.83 14.17 葵花 3195 2910 1.11 0.90 18.95 21.95 4005 3270 1.17 0.63 17.94 21.71 4800 4500 0.53 0.51 18.69 10.99 5595 3720 0.40 0.39 17.56 6.26 平均 4395 3600 0.80 0.61 18.29 15.23 甜菜 3105 61，005 1.37 1.18 18.97 24.33 3870 75，090 1.10 0.75 18.46 22.82 4650 84，945 0.44 0.51 18.20 7.55 5430 69，555 0.52 0.59 17.37 10.36 平均 4260 72，645 0.86 0.76 18.25 16.27 打瓜 2895 1845 1.21 0.96 18.74 22.80 3630 2160 1.13 1.04 17.15 20.01 4350 2625 0.42 0.50 17.61 9.16 5070 2100 0.67 0.69 18.40 12.69 平均 3990 2190 0.86 0.80 17.98 16.16 蕃茄 3195 82，770 1.26 1.25 19.31 23.10 4005 103，020 1.16 0.97 18.95 20.99 4800 126，345 0.45 0.53 18.25 8.61 5595 111，855 0.40 0.56 16.72 8.69 平均 4395 106，005 0.82 0.83 18.31 15.35 胡萝卜 3195 76，110 1.20 1.05 18.71 23.68 4005 84，810 1.26 1.15 19.28 23.14 4800 94，590 0.47 0.42 19.11 9.76 5595 81，660 0.38 0.48 17.84 7.62 平均 4395 84，285 0.83 0.77 18.73 16.05 苜蓿 3795 17，340 1.26 1.08 18.01 21.99 4755 20，445 1.26 1.82 17.20 25.23 5700 25，875 0.53 0.46 19.07 8.38 6645 22，935 0.47 0.40 17.33 8.23 平均 5220 21，645 0.88 0.94 17.90 15.96 表2. 滴灌作物用水及产量与土壤全量养分结果 Table 3 Water use and yield of drip irrigation crops and results of soil available nutrient 滴灌作物 用水量(m 3 /hm 2 ) 产量(kg/hm 2 ) 速效N(mg/kg) 速效P(mg/kg) 速效K(mg/kg) 春麦 2505 4755 52.2 99.3 532 3120 5130 69.9 83.6 599 3750 5700 65.8 31.0 336 4380 5325 20.1 17.0 370 平均 3435 5220 52.0 57.7 459 水稻 5700 3660 66.2 170.2 517 7125 5250 59.1 148.6 525 8550 7830 28.7 23.4 350 9975 7245 28.9 15.6 338 平均 7845 6000 45.7 89.4 433 谷子 3195 7020 56.7 137.6 371 4005 9060 54.6 135.6 472 4800 10215 39.5 25.9 233 5595 9675 20.0 64.1 237 平均 4395 8985 42.7 90.8 328 土豆 3495 31230 73.8 129.6 494 4380 34710 60.6 123.8 415 5250 52770 67.7 14.4 240 6120 38175 25.0 29.1 255 平均 4815 39225 56.8 74.2 351 黄豆 3300 3210 85.2 179.6 501 4125 3825 88.7 157.0 470 4950 4665 57.5 18.2 254 5775 4065 16.4 18.5 318 平均 4545 3945 62.0 93.3 386 油菜 2805 1605 53.7 97.7 334 3495 1830 60.3 93.6 536 4200 2625 21.9 22.1 308 4905 2295 21.4 18.3 277 平均 3855 2085 39.3 57.9 364 葵花 3195 2910 56.1 90.3 362 4005 3270 72.7 107.3 481 4800 4500 25.3 23.8 231 5595 3720 19.0 9.5 183 平均 4395 3600 43.3 57.7 314 甜菜 3105 61005 86.9 262.6 427 3870 75090 71.4 156.5 472 4650 84945 14.8 22.1 314 5430 69555 29.9 32.1 298 平均 4260 72645 50.7 118.3 378 打瓜 2895 1845 92.9 185.1 516 3630 2160 90.4 138.5 539 4350 2625 20.7 16.5 291 5070 2100 34.4 40.1 345 平均 3990 2190 59.6 95.1 423 蕃茄 3195 82770 63.9 138.9 539 4005 103020 62.1 118.7 480 4800 126345 24.9 12.2 208 5595 111855 63.2 18.0 268 平均 4395 106005 53.5 71.9 374 胡萝卜 3195 76110 92.0 123.3 474 4005 84810 69.5 141.6 490 4800 94590 21.0 31.1 378 5595 81660 18.1 17.1 288 平均 4395 84285 50.2 78.3 408 苜蓿 3795 17340 60.0 101.4 562 4755 20445 62.2 95.3 567 5700 25875 27.7 16.3 312 6645 22935 22.7 18.2 308 平均 5220 21645 43.2 57.8 437 表3. 滴灌作物用水及产量与土壤速效养分结果 图1. 不同滴灌作物综合土壤养分下降率 由土壤全量养分和速效养分下降程度来看，滴灌作物土壤速效养分下降率明显大于土壤全量养分，但不同作物下降整体范围差别不是很大。这体现了滴灌作物吸收利用土壤速效性养分比土壤全量养分高的基本特性。 3.3. 滴灌土壤养分利用分析 土壤速效养分是可以为滴灌作物生长期利用的有效养分，因此，基于滴灌作物收获后耕作层(20 cm)土壤有效养分测定值与生长前期测定值之差，扣除作物生长期施肥量，同时采用环刀法测定单位体积农田耕作层土壤质量的参数土壤容重，由此计算分析滴灌土壤养分吸收利用分析结果(表4)可以看出，滴灌作物不同则对土壤速效养分吸收利用量有差别，12种滴灌作物平均对土壤速效N、速效P和速效K利用量分别是142 kg/hm 2 、343 kg/hm 2 和664 kg/hm 2 ，三项之合为1150 kg/hm 2 。从滴灌土壤速效养分利用结构来看，12种滴灌作物速效N用量最多是滴灌黄豆213 kg/hm 2 ，相对少是谷子102 kg/hm 2 ；速效P用量最多是滴灌甜菜650 kg/hm 2 ，相对较少是滴灌春麦212 kg/hm 2 ；速效K用量多滴灌葵花888 kg/hm 2 ，相对较少是滴灌甜菜364 kg/hm 2 ；速效养分N、P、K用量多是滴灌葵花1340 kg/hm 2 ，相对较少是滴灌土豆924 kg/hm 2 。进一步分析看出，双子叶滴灌作物耗用土壤速效N、速效P较多，而单子叶滴灌作物耗用土壤速效N、速效P相对较少。 Table 4 Analysis of soil available nutrient utilization under drip irrigatio 滴灌作物 平均产量(kg/hm 2 ) 收前土壤速效养分 (mg/kg) 收后土壤速效养分 (mg/kg) 耕层土壤容重(g/cm 3 ) 土壤养分利用 (kg/hm 2 ) 速N 速P 速K 速N 速P 速K 速N 速P 速K ∑ 春麦 5220 69.9 83.6 599 20.1 17.0 370 1.59 158 212 729 1099 水稻 6000 66.2 170.2 517 28.9 15.6 338 1.53 114 473 548 1136 谷子 8985 54.6 135.6 472 20.0 64.1 237 1.48 102 212 696 1010 土豆 39225 60.6 123.8 415 25.0 29.1 255 1.59 113 301 509 924 黄豆 3945 85.2 179.6 501 16.4 18.5 318 1.55 213 500 568 1281 油菜 2085 60.3 93.6 536 21.4 18.3 277 1.54 120 232 798 1150 葵花 3600 72.7 107.3 481 19.0 9.5 183 1.49 160 292 888 1340 甜菜 72645 86.9 262.6 427 29.9 32.1 298 1.41 161 650 364 1175 打瓜 2190 90.4 138.5 539 34.4 40.1 345 1.48 166 291 575 1032 蕃茄 106005 62.1 118.7 480 24.9 12.2 208 1.59 118 339 865 1323 胡萝卜 84285 69.5 141.6 490 18.1 17.1 288 1.50 154 374 606 1134 苜蓿 21645 62.2 95.3 567 22.7 18.2 308 1.59 126 245 824 1195 平均 29653 70.1 137.5 502 23.4 24.3 285 1.53 142 343 664 1150 表4. 滴灌土壤速效养分利用量分析 图2为滴灌作物平均产量对土壤速效养分耗用分析，结果显示，不同滴灌作物每产出100 kg产量，土壤速效养分(N、P、K)耗用不同：12种滴灌作物平均土壤速效养分的耗用率为19.6 %，滴灌作物油菜耗用最大55.2%，耗用11.2%~55.2%主要体现在单位产量相对较低滴灌作物(油菜、打瓜、葵花、黄豆、春麦、水稻、谷子)，耗用1.3%~5.5%主要是单位产量较高滴灌作物(蕃茄、胡萝卜、甜菜、土豆、苜蓿)。 图2. 滴灌作物产量土壤速效养分耗用率(%)