滴灌施肥技术能够适时适量地将水肥直接供应到作物根系附近的土壤,可以同时实现节水节肥,高效高产,减少环境污染。为了进一步探索水肥一体化过程中施肥时段对肥料利用效率的影响,本试验通过设置控制试验边界条件的盆栽模拟试验和大田应用验证试验,对土壤湿润体中速效养分的时空分布迁移进行探究。本试验分别以宁夏扬黄灌区春玉米和杨陵早播夏玉米为研究对象,在杨陵采用盆栽模拟点源灌水施肥(相当于“一管一行”的滴灌布设方式),在扬黄灌区采用“一管两行”的滴灌布设方式,进行大田玉米验证试验。各设置四个施肥时段处理(先肥后水,先水再肥后水,先水后肥,肥水同步),观测灌水施肥前后土壤湿润体剖面中速效养分(硝态氮和铵态氮)的时空分布变化。通过试验具体得出以下结论:(1)灌后土壤湿润体中养分分布范围规律与土壤水分含量的分布类似,二者相互适应。灌后土壤湿润体范围稳定后(灌后48h左右),湿润区中硝铵态氮的高值区都接近水分含量最高的湿润体中心,速效氮并随着距滴水点距离的增大而逐渐减小。由于铵态氮极易被土壤胶体吸附,基本分布于湿润区上部。(2)灌水施肥后,湿润体内硝态氮和铵态氮含量都显著提高,后由于作物根系吸收利用及挥发损失的影响,整体呈先增大后减小的趋势。硝态氮与铵态氮含量之间具有此消彼长的关系。硝态氮受玉米根系吸收作用及养分梯度影响,在湿润体中的迁移再分布更为强烈,而铵态氮在土壤胶体的吸附作用下,迁移再分布受限。(3)玉米水肥一体化滴灌过程中不同时段施氮肥,土壤湿润体中养分分布不同,速效氮高值区距玉米根区的远近则不同,最终会影响玉米根系对养分的吸收利用及产量。(4)一管一行与一管两行两种滴灌布设方式下,一定程度地先灌水后施肥都会使肥随水远离湿润体中心向外运移,进一步使速效氮的高值区与玉米根区重合,促进根系吸收,提高肥料利用效率和玉米产量。当作物根系较浅,一管两行的滴灌布设方式更为实用经济,不同生育阶段根据根系分布合理地制定灌水施肥次序,不仅可以保障肥料随灌水包裹根区,促进吸收利用,还可以节省滴灌成本。(5)确定合理的灌水施肥顺序得综合考虑各方面的因素,包括滴灌布设方式,作物根系的分布范围,灌水量灌水历时等。当滴水点距根区较远时,应适当提前施肥时间,但同时也要控制后续灌水的时间及灌水量;反之则应推迟灌水时间。当作物根系较深范围较大时,需水量较大,应适当提前施肥时间,但同时也要控制灌水量和灌水时长,避免养分的深层淋失;当作物根系较浅(小)时,需水量小,灌水需要量少而勤,则应适当推迟施肥时段,使养分集中于根区。