摘 要:探討小隴山蘋果園土肥水管理技術要點,以期為蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。通過分析小隴山蘋果園土壤板結(jié)、有機質(zhì)含量低,肥料過量施用、結(jié)構失衡,水資源時空分布不均、農(nóng)業(yè)灌溉粗放等問題,提出了一系列行之有效的土肥水管理技術,包括采取深松作業(yè)、增施有機肥等土壤改良技術,推廣測土配方施肥、有機無機肥配施等合理施肥技術,以及發(fā)展節(jié)水灌溉、加強農(nóng)田水利建設等水資源高效利用。這些措施可顯著改善土壤質(zhì)量,提高肥料利用率和灌溉效率,為小隴山蘋果產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐。
關鍵詞:小隴山蘋果園;土肥水管理;土壤改良;合理施肥;節(jié)水灌溉
蘋果是我國重要的經(jīng)濟果樹之一,甘肅省是我國蘋果主產(chǎn)區(qū),其中小隴山地區(qū)是甘肅省蘋果優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。小隴山地區(qū)地處黃土高原,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土資源匱乏,蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨諸多制約因素。近年來,隨著果園面積不斷擴大,集約化程度不斷提高,果園土壤退化、肥料過量施用、水資源浪費等問題日益突出,嚴重制約了蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。因此,如何在保護生態(tài)環(huán)境的前提下,合理利用有限的水土資源,提高肥料利用率,實現(xiàn)蘋果產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,是當前小隴山地區(qū)急需解決的重大問題。筆者在本文中通過分析小隴山蘋果園土壤、肥料、水資源利用現(xiàn)狀,總結(jié)歸納了一些行之有效的土肥水管理技術,以期為小隴山蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考(圖1)。
1 小隴山蘋果園土肥水現(xiàn)狀
1.1 土壤物理性狀
小隴山蘋果園土壤以黃綿土為主,質(zhì)地偏黏重,土壤容重較大,通氣透水性差,易板結(jié)。據(jù)調(diào)查,果園土壤容重普遍在1.35~1.50 克/厘米3,部分果園表層土壤容重甚至高達1.60 克/厘米3,嚴重制約了蘋果根系的生長發(fā)育。土壤板結(jié)還導致雨水下滲速率緩慢,易形成地表徑流,加劇水土流失。同時,由于長期集約化經(jīng)營,果園土壤有機質(zhì)含量普遍偏低,僅為5~8 克/千克,土壤團聚體穩(wěn)定性差,抗蝕性弱。據(jù)研究,小隴山地區(qū)蘋果園土壤團聚體平均直徑在0.25~0.50 毫米之間,而穩(wěn)定性指數(shù)僅為20%,遠低于當?shù)亓值赝寥赖?0%以上。團聚體含量少,土壤結(jié)構不良,導致土壤蓄水保肥能力下降。不僅如此,果園土壤還普遍存在石礫含量高、耕層淺薄等問題,小隴山地區(qū)果園耕層深度多在20~30 厘米之間,而石礫占比15%~30%。過多的石礫影響了土壤的耕性,加大了種植管理難度,蘋果植株根系因土層淺薄,抗旱和抗倒伏能力差。上述土壤物理性狀的諸多問題,導致蘋果園保水保肥能力差,水分利用效率低,肥料損失嚴重,不僅制約了蘋果樹生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的提升,也加劇了水土流失和面源污染等生態(tài)環(huán)境問題。因此,如何改善土壤物理性狀、提高土壤質(zhì)量,是當前小隴山蘋果園急需解決的關鍵問題。
1.2 肥料使用現(xiàn)狀
小隴山蘋果園肥料使用現(xiàn)狀不容樂觀,普遍存在施復合肥量過大、施肥結(jié)構不合理等問題。據(jù)調(diào)查,目前小隴山蘋果園化肥平均施用量高達氮肥905 千克/公頃,磷肥570 千克/公頃,鉀肥675 千克/公頃,遠超蘋果樹養(yǎng)分需求量,氮、磷、鉀養(yǎng)分利用率低下?;蔬^量施用不僅增加了生產(chǎn)成本,還易引起土壤次生鹽漬化和環(huán)境污染。與此同時,小隴山蘋果園普遍重化肥、輕有機肥,有機無機肥配施比例失調(diào)。有機肥施用量嚴重不足,難以滿足土壤培肥地力的需要。此外,果農(nóng)施肥多憑經(jīng)驗,缺乏科學指導,存在施肥時間、方式不當?shù)葐栴}。大部分果農(nóng)集中于春季一次性施肥,忽視了蘋果樹生育后期的需肥特點,同時以溝施為主,覆蓋面積小,肥料利用率不高。肥料品種選擇也存在隨意性問題,很多果農(nóng)購買價格低廉的劣質(zhì)肥料,養(yǎng)分含量低且不平衡,長期使用易引發(fā)土壤養(yǎng)分失衡問題。一些果農(nóng)盲目追求高產(chǎn),過量施用速效氮肥,造成徒長嚴重,蘋果品質(zhì)和耐儲性變差??偟膩碚f,不合理的施肥模式已成為制約小隴山蘋果園可持續(xù)發(fā)展的重要因素,急需加強科學指導,實現(xiàn)化肥減量增效和有機肥替代,促進肥料利用的精準高效。
1.3 水資源利用現(xiàn)狀
小隴山地區(qū)水資源時空分布不均,季節(jié)性缺水矛盾突出,水資源開發(fā)利用程度已接近上限。據(jù)統(tǒng)計,小隴山地區(qū)多年平均水資源量為8.37億米3,其中地表水資源量6.85億米3,地下水資源量2.52億米3,人均水資源占有量僅為340米3,遠低于全國平均水平。目前,小隴山地區(qū)水資源開發(fā)利用率已達78%,遠高于全國40%的警戒線,個別地區(qū)甚至超過了90%。與此同時,受季風氣候影響,小隴山地區(qū)降水主要集中在7—9月,占全年降水量的60%以上,而作物生長關鍵期的4—6月降水量不足30%,季節(jié)性缺水十分嚴重。在農(nóng)業(yè)用水方面,小隴山蘋果園普遍采取大水漫灌、溝灌等粗放灌溉方式,灌溉定額高達500米3/畝,遠高于蘋果樹實際需水量。不僅造成大量水資源浪費,而且易引發(fā)土壤次生鹽漬化等問題。此外,農(nóng)田水利設施老化失修,渠系配套不完善,田間灌溉方式落后,也是灌溉水資源大量浪費的重要原因。由此可見,水資源時空分布不均、開發(fā)利用程度偏高、農(nóng)業(yè)灌溉粗放低效等問題,已成為小隴山蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素,急需加強農(nóng)田水利基礎設施建設,大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術,切實提高水資源利用效率。
2 小隴山蘋果園土肥水管理技術
2.1 土壤改良技術
針對小隴山蘋果園普遍存在的土壤板結(jié)、有機質(zhì)含量低、團聚體穩(wěn)定性差等問題,土壤改良是提升土壤質(zhì)量、保障蘋果生產(chǎn)的關鍵舉措。一方面,可采取深松作業(yè)破除犁底層,改善土壤緊實度。據(jù)研究,深松30~50厘米可有效降低土壤容重0.1~0.2 克/厘米3,土壤孔隙度可提高5%~8%,顯著增強了土壤蓄水保肥能力[2]。同時,深松還能打破土壤硬盤層,促進蘋果根系向深層擴展,提高抗旱能力。另一方面,增施有機肥是改良土壤的重要手段,例如,每公頃可施用農(nóng)家有機肥2000~3000千克,或商品有機肥1000~1500千克,與化肥配合施用。腐熟的有機肥料不僅能提高土壤有機質(zhì)含量,還能促進團聚體形成,改善土壤結(jié)構[3]。長期合理施用有機肥,還能活化土壤、培肥地力,促進土壤微生物繁衍,提高土壤生物學活性。值得注意的是,小隴山地區(qū)蘋果園土壤普遍呈酸性,這不僅影響蘋果樹對養(yǎng)分的吸收,還會引發(fā)鋁毒害等問題。因此,可適當施用石灰、硅鈣鎂肥等酸度調(diào)節(jié)劑,或?qū)⑹曳叟c有機肥混合施入,達到培肥酸化土壤的目的。
2.2 合理施肥技術
針對小隴山蘋果園普遍存在的施化肥量過大、施肥結(jié)構失衡等問題,推廣合理施肥技術勢在必行。首先,應對果園土壤和植株進行綜合診斷,參考當?shù)赝扑]施肥標準,制定科學施肥方案。其次,優(yōu)化施肥結(jié)構,在保證氮磷鉀等大量元素供給的同時,還應注重中微量元素的補充,選用復合型肥料或平衡型水溶肥等,避免出現(xiàn)某種元素偏低或偏高的現(xiàn)象。近年來,智能施肥技術在蘋果園中得到推廣應用,通過物聯(lián)網(wǎng)等手段,實現(xiàn)養(yǎng)分管理的精準決策與智能控制。例如,利用土壤養(yǎng)分速測儀(圖2)、植株營養(yǎng)測定儀(圖3)等設備,快速診斷土壤和蘋果樹營養(yǎng)狀況,并結(jié)合蘋果樹生長模型,運用大數(shù)據(jù)分析算法,制定精準施肥方案,實現(xiàn)養(yǎng)分供應的量化調(diào)控。同時,應用可變率施肥機、自動灌溉施肥系統(tǒng)等裝備,按照施肥方案自動實施精準施肥,既提高了肥料利用率,又減輕了勞動強度。此外,加強有機肥施用也是實現(xiàn)合理施肥的重要舉措,建議有機肥用量應占總施肥量的30%以上,既能補充土壤有機質(zhì),又能改善肥料供應特性。
2.3 水資源高效利用技術
鑒于小隴山地區(qū)水資源時空分布不均、農(nóng)業(yè)灌溉粗放低效等問題,大力推廣水資源高效利用技術刻不容緩。首要任務是加強農(nóng)田水利基礎設施建設,完善灌排渠系配套,采取渠道防滲、管道輸水等措施,減少輸配水損失。在田間灌溉方面,應因地制宜采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術,替代傳統(tǒng)的大水漫灌[4]。以滴灌(圖4)為例,通過管道和滴頭將水緩慢均勻地輸送到根部,滴灌水利用系數(shù)可達0.9以上,較傳統(tǒng)灌溉節(jié)水50%以上。
同時,可結(jié)合土壤墑情監(jiān)測和蘋果樹需水規(guī)律,合理制定灌溉定額和灌溉時間,實現(xiàn)精準灌溉。在設施栽培中,還可應用基于物聯(lián)網(wǎng)的智能灌溉控制系統(tǒng),通過土壤水分傳感器、氣象傳感器等實時采集數(shù)據(jù),利用智能算法分析蘋果樹需水量,自動控制灌溉閥門開關和灌溉時長,實現(xiàn)灌溉水量的精準調(diào)控,既滿足蘋果樹生長需求,又最大限度地提高水資源利用效率。節(jié)水灌溉應與農(nóng)藝節(jié)水措施相結(jié)合,如采取壟作、覆蓋、深松等措施,減少土壤水分蒸發(fā),提高降水利用率。同時,還應加強用水管理,普及節(jié)水灌溉知識,提高農(nóng)民節(jié)水意識和技能??傊?,通過工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水等多措并舉,因地制宜地推廣水資源高效利用技術,對緩解小隴山地區(qū)水資源短缺、保障蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
3 結(jié) 語
小隴山蘋果園土肥水資源利用中存在諸多問題,如土壤板結(jié)、肥料過量施用、水資源時空分布不均等,已成為蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素。針對這些問題,筆者在本文中從土壤改良、合理施肥、水資源高效利用等方面,提出了一系列行之有效的土肥水管理技術。這些技術措施既有利于提高土壤質(zhì)量、肥料利用率和水資源利用效率,又能促進蘋果產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,對保障區(qū)域生態(tài)安全、推動蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。未來,還需在這些技術的基礎上,加強科技創(chuàng)新與集成應用,深入開展土肥水資源的協(xié)同優(yōu)化管理研究,并加大技術推廣力度,提高技術應用水平,切實將先進適用技術轉(zhuǎn)化為蘋果增產(chǎn)增效的動力,為小隴山地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅實支撐。
參考文獻
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