楊志明,張咸成,邱乾光(. 四川果怡農(nóng)業(yè)科技有限公司,四川彭山 6700;. 四川省眉山市彭山區(qū)農(nóng)業(yè)局,四川彭山 6700)
四川彭山葡萄優(yōu)質(zhì)栽培中肥水一體化管理技術(shù)與實(shí)踐介紹
楊志明1,張咸成2,邱乾光1
(1. 四川果怡農(nóng)業(yè)科技有限公司,四川彭山 612700;2. 四川省眉山市彭山區(qū)農(nóng)業(yè)局,四川彭山 612700)
本文主要介紹了利用自動肥水一體化系統(tǒng)來更好地解決葡萄生產(chǎn)中的肥水供應(yīng)問題。本文從肥水一體化灌溉系統(tǒng)建立的科學(xué)基礎(chǔ)出發(fā),分析了其由供水、加壓和過濾等多個(gè)系統(tǒng)組成的綜合系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)部系統(tǒng)間的相互輔助,以提升工作效率特有的運(yùn)作形式。從科學(xué)的角度研究了葡萄對養(yǎng)分的吸收規(guī)律,并深化到根系養(yǎng)分吸收規(guī)律與葡萄在不同時(shí)期的養(yǎng)分需求特點(diǎn)。最后,總結(jié)出了幾年間不斷嘗試所得出的早、中、晚熟品種的肥水一體化合理施肥方案。
優(yōu)質(zhì)葡萄;肥水;一體化;管理
四川果怡農(nóng)業(yè)科技有限公司(簡稱“果怡農(nóng)業(yè)”)目前主要從事精品鮮食葡萄的種植和銷售,多次榮獲全國“葡萄果實(shí)評優(yōu)”金銀獎(jiǎng),是全國優(yōu)質(zhì)葡萄生產(chǎn)示范基地,通過多年實(shí)踐現(xiàn)已總結(jié)出一套《優(yōu)質(zhì)葡萄栽培技術(shù)》,而《肥水一體化管理》是其中主要的內(nèi)容之一。
果怡農(nóng)業(yè)葡萄基地地處東經(jīng)103°50'、北緯30°10',屬于成都平原亞熱帶濕潤氣候區(qū),年均溫16.7 ℃,年降雨998 mm,年日照1255 h。氣候特點(diǎn)是:春季氣溫回升早,氣溫偏低;夏秋溫度較高,冬季暖和,葡萄植株低溫休眠不足,萌芽不整齊,影響開花結(jié)果。夏秋多雨,光照嚴(yán)重不足,非常不利于葡萄優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)。
自2002年開始應(yīng)用簡易滴灌系統(tǒng)(即膜下微噴灌模式)。通過5年實(shí)踐,開發(fā)出一套適合葡萄生產(chǎn)的簡易水肥一體化滴灌技術(shù)。由于傳統(tǒng)施肥方法費(fèi)工費(fèi)時(shí),肥料利用率不足30%,該滴灌施肥技術(shù)成本低、效率較高、省水省肥(肥料利用率提高到60%以上)且葡萄增產(chǎn)提質(zhì)顯著,從而得到廣大種植戶認(rèn)可。于2007年后在彭山推廣667 hm2,在四川推廣3330 hm2,在2007年后新建葡萄園中有90%以上采用該項(xiàng)簡易水肥一體化技術(shù)。
由于葡萄園規(guī)?;a(chǎn)和勞動力的緊張,葡萄園生產(chǎn)成本不斷上升,以上簡易滴灌技術(shù)(只適合6670~4萬 m2葡萄園,一次施肥面積僅667~1330 m2)也不適合規(guī)?;咸褕@應(yīng)用。因此,本公司于2012年引進(jìn)自動水肥一體化系統(tǒng)在葡萄園應(yīng)用(在多年前全國很多地區(qū)從國外引進(jìn)了先進(jìn)的水肥一體化系統(tǒng),但由于多種原因未能很好應(yīng)用)。經(jīng)過近四年的實(shí)踐,該系統(tǒng)表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢。
1.1肥水一體化概念
作物肥水一體化是指作物生長發(fā)育所需營養(yǎng)以液體的方式通過微滴灌系統(tǒng)與水分同時(shí)輸送到作物有效根系部位,直接被作物根系吸收利用的全過程。這是作物智能化的養(yǎng)分與水分供養(yǎng)關(guān)系。葡萄園肥水一體化必須建立在龐大的分布在全園的灌溉施肥系統(tǒng)之中,才能適時(shí)適量的有效進(jìn)行。
1.2葡萄園肥水一體化灌溉施肥系統(tǒng)
葡萄園肥水一體化灌溉施肥系統(tǒng)主要由供水、加壓、過濾、管路、滴灌等5大系統(tǒng)組成,如果全部實(shí)現(xiàn)智能化工程,還需增設(shè)自動控制系統(tǒng)。
(1)供水系統(tǒng):設(shè)施葡萄園要求修建一個(gè)貯水池,從水源地引水,并在園中心位置修建泵房,隨時(shí)供灌溉施肥使用。
(2)加壓系統(tǒng):在泵房內(nèi)加入恒壓裝置,利用水泵加壓可以有效的控制整個(gè)系統(tǒng)的壓力,以保持過濾、管路和滴灌終端的肥水暢通。
(3)過濾系統(tǒng):在泵房內(nèi)設(shè)置“自動反沖洗過濾器”,過濾水源和肥料中的雜質(zhì),避免微滴管、滴頭或噴頭堵塞,以達(dá)到長久穩(wěn)定運(yùn)行之目的。
(4)管路系統(tǒng):連接水源、水泵、滴頭或噴頭的各種管道均為管路系統(tǒng),分主管和副管。主管一般采用HDPE管,使用壽命較長。副管采用低密度聚乙烯材質(zhì)即可,方便安裝和鋪設(shè),造價(jià)低。
(5)滴灌系統(tǒng):實(shí)踐證明,貼片式滴管帶是葡萄園最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的滴灌方式,適合膜下滴灌。經(jīng)過加壓、過濾的肥水最終精確定向灌溉到葡萄有限根群。
(6)自動控制系統(tǒng):該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)監(jiān)控終端、可編程控制器PLC、土壤濕度無線傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備RTU、數(shù)據(jù)傳輸單元DTU等組成。
土壤濕度無線傳感器設(shè)置在田間滴灌有效范圍內(nèi)的土層內(nèi),可實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤濕度,連接控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,發(fā)布執(zhí)行指令,從而通過啟動或關(guān)閉自動控制閥門控制微滴頭,適時(shí)適量的進(jìn)行田間灌溉施肥。
1.3灌溉施肥系統(tǒng)的優(yōu)勢
(1)使田間肥料利用率由60%提高到80%以上。
(2)使施肥灌溉工作效率由單次工作面積的667~1000 m2擴(kuò)大到了0.67~2 hm2;而且由適合小面積(<4 hm2)葡萄園應(yīng)用,提升到適應(yīng)大面積(>40 hm2)現(xiàn)代化葡萄園應(yīng)用。
(3)精確精量施肥灌溉,減少田間肥料流失對環(huán)境的污染。
(4)提高葡萄漿果的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2.1葡萄養(yǎng)分吸收規(guī)律
葡萄植株需要適時(shí)、適量的吸收營養(yǎng)物質(zhì)才能健壯生長。據(jù)研究,葡萄生命活動中需要16種必需元素,這些元素在葡萄樹體中的作用,始終遵循營養(yǎng)元素同等重要律、不可代替律和最低養(yǎng)分定律。換言之,任何一種必需元素的短缺都會影響葡萄的正常生長發(fā)育,而且任何一種元素具有的特殊功能都不能由其他元素所代替,而處于相對最低水平的那種元素或元素間濃度比例失調(diào),恰好正是影響葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的決定性因素。所以,葡萄栽培過程遵循上述養(yǎng)分吸收三大規(guī)律,保證土壤溶液中16種必需元素充足,保持最低水平那種元素的含量,并且協(xié)調(diào)好各元素之間合適的濃度比例,才能將葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)提高到一個(gè)新的水平。
圖1 葡萄園肥水一體化(非自動控制)系統(tǒng)示意圖
2.2葡萄需肥特點(diǎn)
葡萄是多年生藤本果樹,既可依靠根系從土壤中吸收養(yǎng)分,又能依賴枝葉皮孔或氣孔從空間吸收養(yǎng)分。其需肥特點(diǎn):
2.2.1根系需肥特點(diǎn)
(1)葡萄根系龐大,可廣泛深入不同層次土壤吸收養(yǎng)分。
(2)由于根系多年來在同一土壤中吸收養(yǎng)分,易產(chǎn)生局部根域的營養(yǎng)虧缺,造成地域性缺素癥。
(3)在為葡萄地上部不斷地供給水分和礦質(zhì)養(yǎng)分進(jìn)行光合生產(chǎn)的同時(shí),光合產(chǎn)物碳水化合物又轉(zhuǎn)移到枝干和根系供其生長發(fā)育所需,而且把多余的養(yǎng)分貯藏起來。
(4)枝干和根系的貯藏養(yǎng)分,特別是碳素營養(yǎng)是葡萄發(fā)芽、嫩梢生長、展葉、花芽分化、花器官形成、開花、坐果的必需養(yǎng)分。
(5)由于不同種類砧木的根系吸收養(yǎng)的分種類和能力不同,應(yīng)針對地區(qū)土壤養(yǎng)分的特點(diǎn),選擇相應(yīng)的抗性砧木。
2.2.2葡萄不同生育期需肥特點(diǎn)與對策
從圖2看出:
(1)葡萄萌芽前是不從土壤中吸收養(yǎng)分的,所以生產(chǎn)中不應(yīng)施肥。
(2)萌芽20 d后才開始吸收養(yǎng)分,并逐漸增加。所以該“施肥方案”中第一次施肥時(shí)間就定在3月上旬的萌芽期。
圖2 葡萄主要礦質(zhì)應(yīng)用年吸收比例
(3)從末花至果實(shí)轉(zhuǎn)色出現(xiàn)第一次養(yǎng)分吸收高峰,其養(yǎng)分元素主要用于新梢生長、坐果和果實(shí)發(fā)育。不同品種在這個(gè)階段持續(xù)時(shí)間長短相差較大,早、中、晚熟品種大約分別需50~70 d、70~90 d和90 d以上,施肥量占全年追肥量的50%左右,而且以高鉀肥為主。
(4)果實(shí)采收后至樹體休眠呈現(xiàn)第二次養(yǎng)分吸收高峰,其營養(yǎng)元素主要用于樹體恢復(fù)和樹體營養(yǎng)積累與貯藏。這個(gè)階段雖然時(shí)間長達(dá)100 d,但是由于樹上沒有果實(shí),而且枝蔓處于木質(zhì)化老熟時(shí)期,對營養(yǎng)元素的需求較少,進(jìn)行1~2次化學(xué)追肥(以磷鉀肥為主)即可。
(5)葡萄根系兩次吸收高峰與根系兩次生長高峰正好相遇,這體現(xiàn)了地上生長與地下生長的一致性。所以,把施基肥時(shí)間定在9月下旬至10月初,正是為了趕在葡萄根系第二次生長高峰期間,使開溝施肥時(shí)切斷的根系能很快發(fā)出新的吸收根,提高根系吸收能力和樹體貯藏營養(yǎng)“庫”存量,以利于翌年葡萄樹體有豐富營養(yǎng)供萌芽、開花、坐果之需。
(6)N、P兩元素在果實(shí)轉(zhuǎn)色至采收期中斷營養(yǎng)吸收,符合樹體養(yǎng)分分配規(guī)律,此時(shí)若過多供給N、P元素,只會助新梢徒長而不利于果實(shí)發(fā)育。所以,果實(shí)著色成熟期間追肥高鉀肥可明顯提高葡萄漿果增糖著色。
3.1早熟品種葡萄肥水一體化管理方案
適用品種:黑芭拉多、夏黑、沈農(nóng)金皇后、光輝等,目標(biāo)產(chǎn)量:1250 kg/667m2(表1)。
表1 早熟品種葡萄肥水一體化管理方案
3.2中、晚品種葡萄肥水一體化管理方案
適用品種:巨峰、陽光玫瑰、美人指、紅地球等,目標(biāo)產(chǎn)量:1500 kg/667m2(表2)。
3.3肥水一體化的施肥技術(shù)要求和注意事項(xiàng)
(1)水溶性肥料的使用原則是少量多次,符合葡萄根系不間斷吸收養(yǎng)分的特性,以減少一次性過量施肥造成的淋流損失。
(2)水源要始終保持清潔,水中雜質(zhì)應(yīng)清理干凈,以免滴頭堵塞。
(3)施肥前先滴清水,等管道都充滿水后再下肥開始施肥。施肥結(jié)束后接著滴清水20~30 min,將管道中殘留的肥液全部排出,以免滴頭處生長青苔、藻類等植物或微生物,堵塞滴頭。
表2 中、晚葡萄品種肥水一體化管理方案
(4)注意施肥均勻性,原則上施肥速度越慢越好,特別對在土壤中移動性差的磷元素,延長施肥時(shí)間可提高肥料利用率。但是,在土壤不缺水的情況下,在保證施肥均勻的前提下,施肥速度越快越好,通常在2~3 h內(nèi)完成。
(5)避免過度灌溉。水對葡萄生命雖然很重要,但不是越多越好,只需保持根系范圍內(nèi)土壤中水分濕潤即可,土壤孔隙中水分過多會使氧氣外溢,引起根系缺氧影響吸收功能甚至死亡。
(6)使用全水溶高效水溶肥。
(7)必須使用自動反沖洗過濾裝置。
(8)改施肥罐為施肥池(國外一般使用液體肥,而國內(nèi)一般為水溶肥,需先溶解成母液)。
(9)配備自動恒壓裝置,確保壓力一致。
(10)配備變頻器,節(jié)約能源。
(11)該系統(tǒng)適用面積為13.34~40 hm2。
10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.031
2016-08-01
楊志明(1970-),男,農(nóng)技師,主要從事葡萄引種及栽培工作。E-mail: jngrape@qq.com