吉县站在黄土区果农间作系统滴灌水肥调控研究中取得进展
作者：吉县站 更新时间：2023-04-13
农林复合是黄土高原地区广泛应用的传统种植模式。其可解决土地空间矛盾和水土流失问题，也可给当地带来更大的经济效益。黄土高原的主要农林复合模式是“经济果树-作物”间作。在气候变化背景下，该地区年降水量时空分布不均、表层土壤肥力低，进而现有土壤的水分和养分可能无法满足作物在关键生长期生长需求。滴灌具有线源分布特征，可以将水和养分直接施加到植物根部附近的区域，其比漫灌的水肥利用效率更高。目前，滴灌主要用于单作和条带间作系统中。由于间作系统中果树生长的年际变化，果树和农作物巷状间作中水肥耦合规律与条带间作呈现异质性。因此，果树和农作物巷状间作的滴灌水肥耦合规律需要进一步研究。
针对上述问题，山西吉县站王若水副教授团队通过两年的田间试验，探明了13种不同滴灌水肥调控措施对黄土区典型果农间作系统植物生长、生理特性及土壤的水肥和根系分布规律，建立了间作系统水肥输入量与植物生长变化的多元回归模型。研究表明：在苹果×大豆间作的前4–5年，水分输入范围为4624.49-4795.75 m3·ha−1·a−1，施肥量为84.10-107.27 kg·ha-1·a-1是最佳滴灌水肥一体化管理方式。研究结果强调：滴灌水肥一体化措施的实施在一定程度上缓解了种间竞争的负面影响，而过度灌溉仍然会导致植物生长旺盛加剧种间竞争的不利影响，降低产量。
图1 各处理土壤水分垂直变化
图2 苹果和大豆根系空间分布
图3 水肥输入量与植物根系和产量的回归分析
本研究成果以两篇分别题为“Spatial distribution of soil water, plant roots, and water use pattern under different drip fertigation regimes in an apple-soybean intercropping system on the Loess Plateau, China”和“Photosynthetic characteristics, soil nutrients, and their interspeciffc competitions in an apple–soybean alley cropping system subjected to different drip fertilizer regimes on the Loess Plateau, China ”的论文，于2022和2023年在农林科学类一区top期刊《Agricultural Water Management》期刊上发表，北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站硕士研究生窦晓宇和博士研究生罗成威为第一作者，王若水副教授为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划资（2022YFE0115300）和国家自然科学基金面上项目资助（32271960）。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.108001；https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107718
作者：王若水 审核：张会兰 编辑：汪海娇