当前山药(Dioscorea oppositifolia L.)生产中,农民为求高产,盲目过量的水肥投入现象普遍,其结果不仅破坏了土壤生态平衡,导致产量和水肥利用效率低,还增加了环境污染风险,严重制约了山药产业的可持续发展。本研究首先对河北山药主产区4个主栽品种的施肥及土壤肥力现状进行了跟踪调研监测,进而探讨了水肥一体化技术下追肥优化管理技术,以及追肥后的水肥运移分布特征,旨在为优化山药生产中水肥管理策略,实现山药高产高效生产提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:(1)山药田土壤肥力现状:河北省山药田表层土壤有机质和全氮均处于极低水平,缓效钾和中量元素均处于极高水平,硝态氮和有效铜为中等水平,有效磷、速效钾以及有效铁和锰含量偏高,有效锌含量偏低。说明适种山药的土壤总体肥力水平偏低,生产中应注意增施有机肥料以培肥土壤。(2)山药养分投入现状:山药生产中N、P2O5、K2O养分投入总量高,变异大,平均分别达到了(746±119)kg/hm2、(641±187)kg/hm2和(941 ±149)kg/hm2,比例为 1:0.86:1.26,养分投入以无机为主,分别占养分总投入的83.0%、88.6%和91.3%。说明山药生产中有机肥施用量偏低,化肥施用随意性大。(3)山药生育期间,随生育进程推进,土壤硝态氮和速效钾含量及累积量呈升高趋势及向土壤下层淋移的趋势。土壤有效磷含量随生育进程呈缓慢降低趋势,但累积总量变化不大。山药田氮磷钾养分均处于盈余状态,盈余率分别高达39.3%、251.2%和314.4%,较高的养分盈余增加了养分损失和环境污染的风险。(4)在基施氮磷钾量较高的基础上,追氮量过高不利于产量和商品率的提高;适量追施磷肥和钾肥增产效果明显;追施镁肥增产效果不显著。尿素和硫酸铵两种氮源对山药产量和氮磷累积量影响不大,但硫酸铵有利于山药商品率提高,而尿素有利于表层硝态氮的提高。磷酸一铵和聚磷酸铵两种磷源比较,追施磷酸一铵可以有效降低山药生育期内0～20 cm 土层pH,而聚磷酸铵在土壤中移动性较强,有利于0～20 cm和20～40 cm 土层有效磷含量及累积量的提高,并显著提高山药产量和根茎磷累积量。(5)水肥一体化技术下水肥运移分布特征:随生育进程,土壤硝态氮累积峰呈缓慢下移趋势,表层有效磷含量逐渐降低,0～100 cm速效钾含量逐渐增加。各生育时期,有效磷和速效钾含量随土层加深而降低。两次追肥期间,土壤硝态氮运移分布主要受土壤水分影响,在追肥浇水1 d后,40 cm以上土层含水量达到峰值的同时,同层硝态氮和0～20 cm 土层有效磷含量显著降低,随后逐渐升高;追施钾肥后第3d,土壤速效钾含量达到最高,但两次追肥灌水期间总体时空变化均较平稳。由此可见,山药生产中氮磷钾养分投入量变异大,土壤硝态氮和速效钾淋失严重。水肥一体化追肥技术下,适量追施磷钾肥增产效果显著,不同磷源中APP最优,而追施镁肥以及不同氮源对山药产量影响不大;并明确了土壤水分和速效养分的运移分布特征。