不同施肥方式对土壤中营养元素含量有一定影响，对减少肥料损失、提高肥效、减少环境污染及农林业可持续发展等方面均有重要作用[1]。将肥料施用在合适的深度是提高肥效的具体方式之一。作物对营养和水分的获取主要来自根系吸收[2]。合适的施肥深度对作物吸收营养、生长发育以及高质量和高产量栽培等至关重要。改变施肥深度能使养分供应区与根系活跃部位保持在相近的位置，使根系对肥料的吸收利用率大幅提高，实现减肥增效的目的。若施肥位置过深，肥料距大多数根系较远，可能导致根系难以吸收养分、造成淋溶损失，进而污染地下水源。施肥位置过浅会诱导根系向地表伸展，对作物的生长发育不利，易造成树体矮小。因此，合理的施肥深度有利于提高作物产量和品质。基于此，本文从深度施肥对土壤养分、植株养分吸收等方面的影响进行了综述，为进一步提高作物减肥增产效益提供参考。
1 深度施肥对土壤养分的影响
施肥深度直接影响肥料在土壤中的分布，促进不同土层对速效氮、速效钾、有效磷的积累。常规施肥模式多为肥料浅施或土表撒施后进行翻耕、灌水等，使肥料混入土壤。该模式操作简便、省工，但易使肥料裸露于地表或分布于浅层土，普遍存在养分挥发、径流、淋洗和固定等情况，造成肥料养分利用率不高和水源污染等问题[3]。而肥料适当深施可减少肥料损失和对环境的不良影响。此外施肥深度还会影响土壤pH等。不同肥料种类在不同作物栽培过程中的适宜施肥深度也存在差异。
1.1 氮肥深度施用对土壤养分的影响
氮肥施用过浅会造成其在农田耕层分布不均匀，导致其挥发；氮肥施用过深会导致氮素随降水迁移到更深层土壤中，产生淋溶现象，无法被作物高效吸收利用[4]。氮素移动性较强，在降水或灌溉后易随径流损失[5]。Li等[6]研究表明，氮肥深施有利于增加土壤养分含量和减少氮肥损失。Wu等[7]对春玉米氮肥施用深度进行研究，发现氮肥深施能防止其挥发和淋溶，同时可增强土壤对铵态氮和硝态氮的吸附；高飞等[8]在春玉米施肥深度研究中发现，施肥深度25 cm比施肥深度5和15 cm的土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量高；丁相鹏等[9]研究表明，夏玉米氮肥施用深度在10和15 cm时，0～100 cm土层土壤硝态氮和铵态氮的含量总体优于其他施肥深度处理；Chen等[10]研究发现，施氮深度15 cm处理的农田土壤碱解氮含量高于其他深度处理。
1.2 磷肥深度施用对土壤养分的影响
磷素在土壤中迁移慢、扩散速率低、移动性较差、易被固定和沉淀，施入土壤中的磷肥多与土壤矿物质、黏粒或有机质结合转化为非有效态磷，导致当季磷肥的利用率低[11-12]。张李蒙[13]研究指出，磷在土壤中的移动在施肥点上下左右1～3 cm。若磷肥施肥点离作物根系较远，会导致根系无法吸收磷素养分。适当深施磷肥可以提高作物对磷的吸收效率，是减磷增效的有效途径之一[14]。孙坤雁[15]在冬小麦施肥深度研究中发现，磷肥深施可以提高土壤有效磷含量；杨云马等[16]在夏玉米施肥深度研究中发现，磷肥无论是浅施还是深施，只能增加施磷区域的土壤速效磷含量；陈香香[17]在桔梗施肥深度研究中发现，相同施肥量条件下，深施较浅施的土壤速效磷含量、pH高；赵伟等[18]在玉米、大豆施肥深度研究中发现，全磷、速效磷含量在施肥深度15 cm时最高。
1.3 复合肥深度施用对土壤养分的影响
1.4 有机肥深度施用对土壤养分的影响
综上，不同种类肥料适当深施均较浅施的土壤养分含量高。说明氮、磷、钾肥的利用率在深层施用条件下得到提高，同时有效控制了浅施化肥造成的肥料挥发及流失。
2 深度施肥对植株养分吸收的影响
作物的养分含量和养分利用率受施肥深度的影响不同，在实际生产中，可根据具体的土壤和气候条件选择适宜的施肥深度，提高作物的养分含量和养分利用率。丁宁等[25]研究发现，施肥深度为20 cm时，苹果生殖器官和营养器官的15N分配率明显高于其他处理；魏嘉[26]研究发现，深度施肥在15 cm时，蓝靛果树体及其果实的氮、磷、钾含量显著高于表层施肥处理；武阳等[27]研究发现，施氮深度在20 cm时，梨树15N利用率最高；汪新颖等[28]研究表明，施肥深度在20 cm时，葡萄树体的氮素吸收利用率最高；李红波等[29]研究发现，施肥深度20 cm时，苹果植株各器官对肥料氮的吸收能力显著高于其他处理；韦剑锋等[30]研究表明，肥料深施有利于提高麻风树各器官氮、磷及钾养分积累量；刘海东等[31]研究发现，施肥深度在8 cm时，水稻拔节期、抽穗期和成熟期叶片及茎鞘氮素积累量、植株氮素积累总量均较高；范霞等[32]研究发现，施氮深度在40 cm时，对夏玉米植株肥料氮积累量的贡献率较高；赵亚丽等[33]研究发现，磷肥集中深施的夏玉米植株较其他处理氮、磷、钾含量高；李振等[34]研究发现，春玉米植株氮磷钾积累量以施肥深度6 cm处理较高。综合来看，肥料适当深施有利于促进作物对氮、磷及钾的吸收；不同作物对各营养元素的吸收情况存在差异。
3 深度施肥对植株生长发育的影响
养分管理是作物栽培的重要环节，合理施肥不仅有利于养分的高效利用，同时对促进植株生长、提高产量及增强植株抗逆性至关重要[35]。合理的施肥深度有利于作物生长形态指标的增加，有效改善作物的生理特性，从而提高其产量和品质。
3.1 对作物生长的影响
作物的外观形态和产量密切相关，其生长情况可以通过株高、新梢长度、叶面积、枝数等生长指标进行观测。孙源蔚等[36]研究发现，苹果新梢长度和新梢叶片数在施肥深度20～40 cm时最佳；吴春涛[37]研究发现，有机肥深施可提高银杏冠幅、茎粗、单株产叶量、单株种核产量；王锐等[38]研究表明，施肥深度在40 cm时，葡萄新梢明显伸长；王平生等[39]研究发现，施肥深度在0～20 cm时，核桃叶面积、百叶干重达到最高；吴昌娟等[40]研究发现，肥料浅施可提高远志株高，深施可以增加分枝数；曹彦等[41]研究发现，施肥深度5 cm有利于胡麻株高较早达到最高，叶数较早达到最多；张萌[42]研究发现，施肥深度在15 cm时，玉米叶面积最大。综合来看，在深度施肥条件下可提高不同作物的肥料利用效率，促进其生长。
3.2 对生理特性的影响
作物的生理指标包括叶绿素含量、光合作用、酶活性等。叶绿素是植物主要的光合色素，其是植物叶片进行光合作用的基础物质[43]。测定叶绿素的含量对研究植株光合生理、逆境生理、产量形成等机制意义重大[44]。植物的光合作用是植物吸收太阳能并同化为二氧化碳和水、释放氧气，同时形成有机化合物，储存转化为化学能的过程，对植物生长发育至关重要[45]。合理的施肥深度可改变作物深层土壤根系形态特征和生理活性，改善叶片光合生理特性，有利于干物质积累和转运[46-47]。李亚妮等[48]研究发现，施氮深度在8～16 cm时，藜麦叶绿素、各类酶活性最高；杜玉奎[49]研究发现，氮肥深施的玉米叶面积指数、叶绿素含量、光合速率均大于其他处理；俞洪燕等[50]研究表明，施氮深度在7～9 cm时，玉米叶绿素含量最高；郭宏娟等[51]研究发现，适当增加施氮深度有助于优化小麦旗叶光合生理特性；张倩等[52]研究发现，枸杞叶绿素含量随施肥深度增加而上升，过氧化物酶活性在土壤浅层施肥时最高，超氧化物歧化酶活性在土壤中层施肥时最高；耿伟等[53]研究表明，深施肥料可以提高冬小麦叶面积指数、叶绿素含量以及光合速率；刘海东等[54]研究发现，花生叶片的叶绿素含量在施肥深度15 cm时最高。综合来看，合理的施肥深度有利于提高植物叶片的叶绿素含量，进而改善其光合特性。
3.3 对根系形态分布的影响
根系是植物体的重要器官之一，其在植物体进行各项基础生命活动过程中发挥着重要的作用。如根系可从土壤中吸收水分和养分供植物体进行各种生理代谢活动[55]。不同施肥方式能够通过影响土壤中的养分含量与分布状况，进而影响根系生长发育，造成根系下扎深度、根长、根表面积、根体积和根干重等形态指标以及根系活力存在差异。根系吸收水分和养分的能力主要取决于其在土壤中的形态分布及根系活性等因素[56]。改变施肥深度会对作物根系在土壤中的形态分布和功能产生影响。但不同植物根系的分布特性不同，因此不同作物适宜的施肥方式以及施肥深度差异较大。Liu等[57]研究发现，磷肥施用深度在16 cm时，可以提高冬小麦8～16 cm处的根密度、根表面积密度和根系活力；张永清等[58]研究发现，深层施肥可以提高春小麦下层土壤中的根重、根密度及根系活力；李芳等[59]研究发现，施氮深度在20 cm时，油松根系总长度、总表面积和总体积均最高；Cheng等[60]研究发现，施氮深度在15 cm时，显著提高了玉米20～60 cm土层的根干重和根密度；于晓芳等[61]研究发现，深施较浅施的玉米根重、根体积、根表面积及根系活力明显提高；薛小娇等[62]研究发现，在干旱胁迫下，增加磷肥的施用深度可提高苦荞根系在20～45 cm土层中的分布。
肥料深施有利于提高作物的根长、根表面积及根系活力等。这是由于随着根系的生长，根系的活跃部位发生变化，而常规施肥位置较为固定，肥料利用率较低。施肥位置直接影响肥料与根系间的距离和接触时间，通常情况下根系与施肥位置的距离越近，接触时间越长，根系可吸收利用的养分就越多[63]。而肥料适当深施可使根系活跃部位与养分供应区的位置接近且接触时间延长，增加根系对肥料的吸收利用率。
4 深度施肥对作物产量和品质的影响
优化施肥方式能够显著提高作物养分吸收和利用效率，是实现作物增产增效的有效措施之一。孙权等[64]研究发现，施肥深度在40 cm时，葡萄的产量和品质较高；李强等[65]研究发现，施氮深度在20 cm时，可提高葡萄果实产量和品质。孙海高[66]研究发现，施肥深度在21～40 cm时，葡萄综合品质最佳；李俊杰[67]研究表明，施肥深度在15～30 cm时，脐橙产量和品质较好。张晓雪等[68]研究发现，施肥深度在大豆种下方6 cm处时，其产量较高；谷晓博等[69]研究发现，施肥深度在15 cm时，油菜籽粒产量较高；郑玉等[70]研究发现，施肥深度6 cm有利于提高木薯鲜薯、薯干和淀粉产量；沙莎等[71]研究表明，施肥深度在6 cm时，棉花产量较高；江新凤等[72]研究发现，施肥深度在11～18 cm时，茶叶产量和品质较好。深度施肥对不同作物产量、品质的影响不同；适当深施有利于提高作物产量和品质。
5 总结与展望
农作物的施肥深度与果树相比较浅，这是由于农作物的根系在土壤中的分布较果树浅。如水稻的产量和品质在施肥深度0～10 cm时较好，这是因为水稻根系主要分布在0～20 cm土壤中，且约80%根系分布在0～10 cm土壤中[73]。玉米的养分吸收效率在施肥深度0～15 cm时较好，这是因为玉米属于须根系作物，根系主要分布在0～20 cm土层中[74]。苹果、梨、葡萄在施肥深度20～40 cm时，对肥料的吸收利用率较高，产量和品质较好，这是由于梨、苹果等的根系较深，大多分布在20～40 cm[75]；葡萄根系主要分布在0～40 cm土层中[76]，施肥集中在这个深度，使养分与根系密集区位置接近，果树对肥料的吸收利用明显提高。
综上，本文综述了深度施肥对土壤养分含量及不同作物生长的影响，发现适宜的施肥深度可改善土壤养分含量、提高作物的肥料利用率、增加作物产量、提高作物品质。目前，关于深度施肥对作物的影响研究较为丰富，但关于钾肥深度施用的研究有待深入；深度施肥对农作物的影响研究较多，对果树的影响研究有待深入，尤其是深度施肥针对果树土壤的理化性质、根系形态分布及根活性等方面的研究。因此下一步研究重点可集中在深度施肥对果树土壤理化性质、根系生长、形态分布和根活性等的影响，使农业生产中关于深度施肥的研究更加多元化、丰富化。