肖委明 戴祥生 王芳飛 廖云勇 黃春輝

摘 要：基于實施江西省果業(yè)重大協(xié)同推廣項目井岡蜜柚輕省水肥一體化項目，對整個吉安地區(qū)水肥一體化系統(tǒng)優(yōu)缺點的調(diào)查分析，優(yōu)化集成了一套適于‘桃溪蜜柚的水肥一體化技術(shù)，并對其設(shè)計要點、施肥方案及應(yīng)用效果進(jìn)行了敘述。該水肥一體化技術(shù)提高了‘桃溪蜜柚的產(chǎn)量，增加了一級商品果率，改善了果實的內(nèi)在品質(zhì)，果園效益明顯提升，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：水肥一體化 產(chǎn)量 果實品質(zhì) 桃溪蜜柚

中圖分類號：S666.3? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract：As an important part of the major coordinated promotion project of Jiangxi fruit industry，the advantages and disadvantages of the fertigation systems in Jian area were investigated and analyzed，and a set of fertigation technology suitable for ‘Taoxi pomelo was optimized and integrated，and its designing points，fertilization scheme and application effects were described in detail. Results showed that the yield and quality，the first-class fruit rate and the economic benefits of ‘Taoxi pomelo were significantly increased by drip fertigation. The technology has a broad application prospect.

Key words：Fertigation; yield; fruit quality; Taoxi pomelo

水肥一體化技術(shù)是一項集合灌溉與施肥的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，因其具有省工省時、省肥省水、節(jié)約成本、增產(chǎn)高效、使用方便等優(yōu)點，歐美等發(fā)達(dá)國家在水肥一體化技術(shù)方面的研究、推廣及應(yīng)用較為突出[1]。如今以色列已有90 %的農(nóng)作物灌溉園采取了水肥一體化技術(shù)，且為歐洲提供40 %的水果和蔬菜，擁有“歐洲果籃”的稱號[2]。美國25 %的玉米種植地、60%的馬鈴薯種植地和32.8%的果園均采用了水肥一體化技術(shù)[3]。我國水肥一體化技術(shù)研究起步較晚，但發(fā)展較快并取得了良好效果，在果樹生產(chǎn)上也在逐漸推廣應(yīng)用[4]。研究表明水肥一體化能顯著提高椪柑產(chǎn)量，相對于傳統(tǒng)的肥料干施，其產(chǎn)量提高了約9000 kg/hm2，且在一定程度上增加了果實的大小[5]。同樣的結(jié)果在砂糖橘和臍橙上也得到了驗證[6]。徐淑君等研究發(fā)現(xiàn)，滴灌施肥能顯著降低柑橘果實裂果率，且顯著提高單果重和大果率[7]。采用水肥一體化技術(shù)比人工淋灌撒肥處理香蕉，其抽生新葉的速度顯著加快，生育期縮短，假莖增粗，高度顯著增加;極顯著或顯著提高了果穗第三梳蕉的個數(shù)和單株產(chǎn)量，增產(chǎn)12.1%～17.6%[8]?！t地球葡萄隨水沖施肥料比常規(guī)土壤開溝施肥，其土壤養(yǎng)分和葡萄葉片養(yǎng)分提高顯著，同時有效促進(jìn)新梢生長，可溶性固形物含量提高6.9%，可溶性總糖含量增高10.92%，可溶性蛋白質(zhì)含量提升4.65%，可滴定酸含量降低13.65%，糖酸比提高29.21%，產(chǎn)量比對照增加12.65% [9]。在我國中、西部半干旱地區(qū)，果園水肥一體化技術(shù)在蘋果[10]、梨[11]、桃[12]、核桃[13]等樹種上應(yīng)用較多。然而，與發(fā)達(dá)國家相比，我國水肥一體化技術(shù)仍處于摸索階段，使用面積僅占全國灌溉總面積的 1.25%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于以色列和美國等發(fā)達(dá)國家，迫切需要進(jìn)一步的研究與推廣[14]。盡管目前干旱半干旱區(qū)水肥一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用較多，但我國南方地區(qū)常有季節(jié)性干旱，如2019年8-9月份江西省絕大部分地區(qū)長達(dá)40多天滴雨未下，降雨與果樹生育期耗水存在明顯的不協(xié)調(diào)關(guān)系。因此，有必要對南方多雨地區(qū)水肥一體化技術(shù)展開研究并示范推廣[15]。

‘桃溪蜜柚是從江西省新干縣桃溪鄉(xiāng)板埠村實生柚樹中選育的新品種，屬沙田柚系列，2011年通過了江西省農(nóng)作物品種審定委員會審定。該品種果汁較多，質(zhì)地細(xì)嫩，風(fēng)味甜，余味不苦麻，口味純正，品質(zhì)極佳;具有早熟豐產(chǎn)特性，果實 9 月上中旬成熟，能在中秋節(jié)前采收應(yīng)市;是我省吉安地區(qū)一項特色富民產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟效益明顯，發(fā)展?jié)摿薮骩16]。但由于近年天氣惡劣，夏秋季節(jié)連續(xù)干旱，勞動力短缺且成本高，使得柚園果實快速膨大正需肥水時，果園的肥水管理卻得不到保障。此外，種植戶在施肥技術(shù)方面仍然多依靠經(jīng)驗，方法不一，導(dǎo)致‘桃溪蜜柚產(chǎn)量不高、品質(zhì)下降等問題日益突出。課題組在前期進(jìn)行了不同施肥處理對‘桃溪蜜柚養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究基礎(chǔ)上[17]，對吉安市現(xiàn)有水肥一體化系統(tǒng)調(diào)查分析之后，研究了水肥一體化技術(shù)在‘桃溪蜜柚生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，總結(jié)出一套適合‘桃溪蜜柚應(yīng)用的水肥一體化技術(shù)方案，以促進(jìn)該技術(shù)更好地推廣，對‘桃溪蜜柚的高效栽培具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

1 吉安市水肥一體化系統(tǒng)應(yīng)用調(diào)查分析

水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥有機結(jié)合的一項農(nóng)業(yè)新技術(shù)，根據(jù)作物需求對農(nóng)田水分養(yǎng)分進(jìn)行綜合調(diào)控和一體化管理，以水促肥、以肥調(diào)水，實現(xiàn)水肥耦合，全面提高水肥利用效率。因此，當(dāng)前吉安市蔬菜、果樹種植上均有水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用。表1是對目前吉安市水肥一體化系統(tǒng)配置的調(diào)查分析，主要有三種類型，即全系統(tǒng)固定式、首部移動式和移動式。從水肥耦合、應(yīng)用效果上來講，全系統(tǒng)固定式最好，移動式最差。但是全系統(tǒng)固定式造價最高，首次投入非常大，是諸多中小企業(yè)、個體種植戶可望不可及的。因此，當(dāng)前全市應(yīng)用較多的是首部移動式和簡易移動式系統(tǒng)。然而首部移動式系統(tǒng)由于無砂石過濾器、反沖洗裝置和無擺線針攪拌機，使得滴頭極易堵塞，大大增加了維修難度和提高了運行成本，在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)有些果園的水肥一體化系統(tǒng)已經(jīng)形同虛設(shè)。簡易移動式由于需要勞動力調(diào)試裝置、拖放水管等原因，在農(nóng)忙季節(jié)往往很難雇工以及時快速地滿足作物生長對水肥的需求。

2 ‘桃溪蜜柚水肥一體化系統(tǒng)配置

‘桃溪蜜柚水肥一體化技術(shù)實施地在江西省吉安市吉州區(qū)，果園為≤15°的緩坡地，試驗區(qū)土壤為酸性土壤，土壤黏性強，有機質(zhì)含量在 13.71 g/kg 左右，土壤速效氮、磷、鉀含量分別為 31.6 mg/kg、2.8 mg/kg、38.5 mg/kg，土壤干密度為1.46 g/m2，pH 5.6。供試品種‘桃溪蜜柚于2010年移栽定植，砧木為枳殼，株行距4 m×5 m，至今已結(jié)果投產(chǎn)6年。表2為‘桃溪蜜柚水肥一體化配置情況，果園實際應(yīng)用面積5745 hm3，考慮后期果園發(fā)展，設(shè)計功率管轄面積為7500 hm3，首部每公頃平均造價為3906元，供給水系統(tǒng)含主管、支管、毛管、滴頭、閥門、接頭每公頃造價9645元，總造價為13551元。

3 ‘桃溪蜜柚水肥一體化系統(tǒng)安裝及注意事項

施工前期準(zhǔn)備：施工現(xiàn)場勘察→采用施工圖設(shè)計和設(shè)計交底→對照圖紙查清管線設(shè)施等障礙→勘察現(xiàn)場后組織材料進(jìn)場→組織放線、電源按三相五線制敷設(shè)→“一機一閘一箱一漏保”。

施工安裝順序：施工前期準(zhǔn)備→周圍社會關(guān)系協(xié)調(diào)→測量放線首部泵房建設(shè)→管道開挖→管道安裝→閥門井工程→首部泵站工程→確定最低點安裝提水蓮篷頭→進(jìn)行各區(qū)域壓力試水→管道容沙回填→恢復(fù)現(xiàn)場及移交工程。

注意事項：鑒于基本農(nóng)田的相關(guān)政策，建議首部房采用3～3.5 m層高組裝彩鋼活動板的可拆卸保溫隔熱房，場地要求在32～40 m2，墻面用50 mm防火巖棉板，含金屬夾層，能起到恒溫保擋風(fēng)效果，地面采用10～12 cm混凝礫石結(jié)構(gòu)，動力機座位置墊層加層5 cm，房里地面留升縮縫，四周留3 cm導(dǎo)水槽。首部安裝成功試水應(yīng)先測算面積試壓試水，確保輪灌區(qū)面積每個滴頭出水均勻，隨管道延長及動力揚程不足，應(yīng)結(jié)合閥門和縮減面積，確保不留死角，不存在缺壓供水不上現(xiàn)象，確保均勻系數(shù)在1.0。

不同質(zhì)地土壤推薦灌水器應(yīng)考慮流量問題：砂土流量在2.5～3.2 L/h，紅壤土在1.5～2.1 L/h，黏土在1.0～1.5 L/h。正常市場16 mm貼片式滴灌帶1.38 L/h、2.0 L/h、2.7 L/h、4.0 L/h;側(cè)翼迷宮滴管帶2.5 L/h、3.2 L/h;滴頭系列工作壓力在0.8～2.0 Bar，流量在2～60 L/h，對砂土宜選用較大流量的滴頭，增大水分橫向擴散范圍，對于黏性土壤宜采用流量小的滴頭，以免造成地面徑流，在多數(shù)情況下當(dāng)?shù)貏菁肮ぷ鲏毫δ芎拇髸r，建議采用偏差系統(tǒng)數(shù)小的灌水器。過濾器推薦選擇介質(zhì)過濾器+疊片過濾器，遇有機物含量大于200 mg/kg，應(yīng)采用沉淀池+攔污棚介質(zhì)過濾器+疊片過濾器。

4 ‘桃溪蜜柚水肥一體化管理方案

根據(jù)課題組前期對‘桃溪蜜柚生長發(fā)育規(guī)律的觀測以及不同施肥處理對‘桃溪蜜柚養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量及品質(zhì)影響研究的結(jié)果，制定出‘桃溪蜜柚水肥一體化管理方案見表3。全年灌水11次，其中6-9月的果實膨大期灌水次數(shù)需達(dá)到6次。施肥采用傳統(tǒng)施肥與滴灌施肥結(jié)合的模式，即土施有機肥和部分化肥作為基肥，滴灌施用追肥。每公頃目標(biāo)產(chǎn)量52500 kg，制定‘桃溪蜜柚的施肥方案為秋季基肥和萌芽期、果實膨大期、果實采后期（指果實采摘后至基肥施用前這段時間）3個時期多次追肥。基肥在10月下旬至11月中上旬開溝施用腐熟有機肥50～60 kg/株+平衡復(fù)合肥（15-15-15）1.0～1.5 kg/株。追肥則按照表3的方案通過水肥一體化系統(tǒng)施用，要求不施用顆粒態(tài)復(fù)合肥，主要是顆粒態(tài)復(fù)合肥表面多是由黏土、硅藻土或水硅土包膜，應(yīng)使用100%水溶性肥。

5 ‘桃溪蜜柚水肥一體化技術(shù)應(yīng)用效果

筆者連續(xù)兩年（2018年和2019年）觀測了‘桃溪蜜柚水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用效果。果園產(chǎn)量通過聘請5位省內(nèi)外果樹專家在試驗區(qū)和對照區(qū)（常規(guī)水肥管理）的東南西北中隨機選取一株樹，將其果實全部采集進(jìn)行稱重，再根據(jù)4 m×5 m的株行距（種植密度為495株/hm3）進(jìn)行產(chǎn)量折算。果品分級參照地方標(biāo)準(zhǔn)《井岡蜜柚 商品果》2019修訂稿進(jìn)行了大于1100 g、900～1100 g、800～900 g、小于800 g四個級別的分級，并且對果實進(jìn)行了可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、固酸比、Vc等含量的檢測分析。

表4為 ‘桃溪蜜柚水肥一體化技術(shù)試驗區(qū)與對照區(qū)的測產(chǎn)結(jié)果。從表中數(shù)據(jù)可以看出試驗區(qū)每株平均果數(shù)比對照區(qū)高，且平均單果重亦高于對照區(qū)。2018年試驗區(qū)與對照區(qū)對比平均每公頃增產(chǎn)9627.75kg，增幅19.5%，平均單果增重7.6%。這種差異在2019年夏秋連續(xù)干旱、近四十天未下雨的惡劣天氣時，表現(xiàn)得更加明顯。2019年試驗區(qū)與對照區(qū)對比增產(chǎn)每公頃增產(chǎn)11015.25 kg，增幅25.27%，平均單果增重7.8%。

2019年將專家選取5棵樹的果實測產(chǎn)后并進(jìn)行了分級和幾個果實品質(zhì)指標(biāo)的檢測分析。表5 是果品分級統(tǒng)計表，從中可以看出，試驗區(qū)比對照區(qū)小于800 g級的果實減少1.3%，800～900 g>減少16.39%，而900～1100 g級果大于增幅為16.82%，1100 g級果大于增幅為0.87%。一級果（900～1100 g）比例的增加，大大提高了果園的商品經(jīng)濟效益。進(jìn)一步分析試驗區(qū)和對照區(qū)的果實品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，試驗區(qū)果實可溶性固形物含量高于對照區(qū)，而可滴定酸含量低于對照區(qū)，導(dǎo)致固酸比試驗區(qū)顯著高于對照區(qū)。檢測果實Vc含量同樣發(fā)現(xiàn)試驗區(qū)優(yōu)于對照區(qū)，可見水肥一體化的應(yīng)用提高了果實的品質(zhì)。

6 結(jié)語

大量研究表明，水肥一體化微噴灌技術(shù)可有效控制灌水及施肥的數(shù)量和頻率，及時滿足果樹對水分及養(yǎng)分的需要，減少無效損耗，顯著提高水肥利用效率，具有提升產(chǎn)量、減少人工及促進(jìn)增收的優(yōu)勢。本研究亦證明在水肥一體化應(yīng)用中，‘桃溪蜜柚增產(chǎn)效果顯著，一級果率增加，且果實品質(zhì)明顯優(yōu)于對照（傳統(tǒng)水肥管理區(qū)）。本研究根據(jù)南方氣候特點和丘陵紅黃壤地設(shè)計的水肥一體化系統(tǒng)，其設(shè)計參數(shù)可靠，運行效果較佳，簡單易行，具有較強的實際應(yīng)用和推廣價值。

參考文獻(xiàn)

[1]? ? ?劉思汝，石偉琦，馬海洋，等.果樹水肥一體化高效利用技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 果樹學(xué)報，2019，36（3）：366-384.

[2]? ? ? Barak N. The Israeli case study of agricultural use of reclaimed water with drip irrigation[J]. Proceedings of the Water Environment Federation， 2009（9）： 6546-6554.

[3]? ? ?杜曉東，程玉豆，陳光榮，等.果樹水肥一體化研究進(jìn)展[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，20（2）：23-26.

[4]? ? ? 張承林，鄧蘭生.水肥一體化技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012：1-2.

[5]? ? ? 安華明，樊衛(wèi)國，王啟勇.肥水耦合對柑橘產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].耕作與栽培，2007，（5）：18-18，47.

[6]? ? ? 陸興倫，賓士友，何禮新，等.廣西農(nóng)作物水肥一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J].廣西農(nóng)學(xué)報，2011，26（5）：81-83，99.

[7]? ? ? 徐淑君，吳雪梅，任錚等.滴灌技術(shù)對柑橘生長效應(yīng)的研究[J].南方農(nóng)業(yè)，2008，2（4）：7- 9.

[8]? ? ?Qiu J， Wei Y， Yang H， et al.Effects of micro-spray irrigation coupling with water and fertilizer on banana growth and production[J].Journal of Irrigation and?Drainage，2007，26（6）：99-101.

[9]? ? ? 呼生春， 張永飛， 張旭東，等.不同水溶肥對土壤養(yǎng)分及“紅地球”葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2016，10：166-170.

[10]? ? Zhou H，Zhang F，Roger K，et al.Response of physiological properties and crop water productivity of young apple tree to water and fertilizer[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery，2015，46（4）：77 - 87.

[11]? ? 王立飛.? 水肥耦合方式對土壤營養(yǎng)及梨樹生長發(fā)育的影響[D]. 保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[12]? ? 顏克發(fā)，彭福田，房龍，等.不同灌溉施肥處理對桃園土壤水肥狀況以及植株生長的影響[J].水土保持學(xué)報，2013，27（3）：160-164.

[13]? ?張銳，張琦，陳加利等.水肥耦合對核桃光合特性與品質(zhì)的影響[J]. 果樹學(xué)報，2015，32（6）：1170-1178.

[14]? ?高鵬，簡紅忠，魏樣等.水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，8：250-257.

[15]? ?馬小川，盧曉鵬，潘斌，等.果樹水肥一體化技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國南方果樹，2018，47（5）：158-163.

[16]? ?黃云根.早熟甜柚新品種—桃溪蜜柚[J].中國果業(yè)信息，2013，30（9）：63.

[17]? ?戴祥生，趙曉東，張績，等.施肥處理對桃溪蜜柚養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（21）：48-150，174.