徐聞縣香蕉水肥一體化應用及效果調查

蔣亭亭　呂名禮　吳竹　方惠　張冬菊　何華成　張中華

摘 要 在香蕉生產中，水肥管理至關重要，針對徐聞縣“十年九旱”的問題，探索最適合當地香蕉生長的水肥一體化模式具有重要意義。通過調查，滴灌帶與微噴都能夠起到節水增效的作用，但微噴帶用水量大、肥料浪費嚴重，易發生病蟲害等缺點明顯，而滴灌水肥一體化技術是目前比較成熟且效果最好的，具有節水、增效、優質、增產的使用效果，適合大規模推廣。

關鍵詞 香蕉;滴灌帶;微噴帶;水肥一體化

中圖分類號：S435.11 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.009

香蕉（Musa nana Lour.）屬于芭蕉科芭蕉屬[1]，廣泛栽培在熱帶地區，含有大量的蛋白質、糖、維生素以及膳食纖維，其果肉香甜且熱量低，具有補充能量、清熱解毒、舒緩壓力和緩解便秘的功效[2]。

香蕉、柑橘、蘋果和葡萄是世界上產量最高的四大水果，占總水果產量的60%左右[3]。香蕉在全世界種植面積僅次于椰子和葡萄，但是其產量是最高的。香蕉喜歡濕潤高溫的生長環境，主要產區為東南亞熱帶國家[4]。近20年來，我國香蕉種植面積逐年擴大，產量和種植面積均居我國水果生產總量的第4位，已經成為我國四大主要水果之一[5]，其主要種植區域分布在廣東、廣西、云南、海南和福建5個產區（表1）。香蕉品種繁多，其中香牙蕉、大蕉、貢蕉、龍牙蕉及粉蕉是我國目前種植的主要品種[6-7]。

廣東省是我國香蕉生產和出口的主要省份，種植面積最大，產量最高[8]。廣東省主要香蕉產地位于珠三角地區、雷州半島和粵西地區[9]。廣東省徐聞縣位于雷州半島，屬于典型的熱帶季風性氣候，全年光照足，雨量充沛，年降水量達到1 300 mm以上，水熱資源極其豐富，非常適合香蕉的種植。徐聞縣土壤類型為磚紅壤，是由火山噴發噴溢物火山紅泥覆蓋冷卻形成的，以玄武巖為主，礦質元素含量高，有機質豐富，適合香蕉生長。由于香蕉的生長特性，莖葉龐大且根系分布淺，水分蒸發快，整個生長發育期需要多次施肥灌溉，因此水肥管理很大程度上成為了香蕉品質與產量的決定性因素。

徐聞縣受到季風性氣候影響，雨季和旱季交替明顯，季節性干旱明顯，降雨量分布不均（如圖1），10月到次年5月為旱季，干旱持續時間長[10]，再加上當地土壤地勢高，土質疏松不易保水，導致當地出現“十年九旱”的狀況，小旱年年有，中旱3～4年發生一次[11]，水分的供應嚴重影響了香蕉的產量和品質。另一方面受到當地種植技術的限制，香蕉水肥一體化還沒有得到普遍應用，選擇水肥一體化的用戶也沒有充分發揮其技術優勢。因此，針對當地的氣候條件以及土壤狀況，根據香蕉的水肥需求規律，探索最適合當地香蕉生長的水肥一體化模式具有重要的意義，也是解決季節性干旱，提高香蕉產量和品質的重要手段。為此，在徐聞縣進行了香蕉水肥一體化灌溉模式的調研，進一步研究香蕉的需水需肥制度以及最適合當地的灌溉模式。

1 香蕉的需水特性

香蕉是典型的大水大肥作物，一年內要施肥灌溉多次。香蕉的葉片寬大肥厚，光合作用與蒸騰作用過快，導致植株的蒸騰量大于土壤水分的吸收量，造成水分供不應求的現象，進而造成水分脅迫，影響香蕉的正常生長發育。以徐聞縣為例，徐聞縣位于雷州半島上，雨量充沛，農戶普遍認為當地并不缺水，僅靠當地降雨量就能滿足香蕉的正常生長。但是當地屬于典型的季風性氣候，旱季持續時間長達6個月，造成降雨量時空分布不均衡，無法滿足香蕉生長階段對水分的需求，尤其是蕉葉快速生長期，這期間是香蕉的需水高峰期，缺水干旱會導致香蕉抽蕾期延長，導致延遲上市，還會導致果指短，影響香蕉的產量，同時還會導致香蕉商品性降低。

2 徐聞縣香蕉水肥一體化現狀調查

2.1 調查方法

在徐聞縣香蕉主產區南山鎮選取2戶典型種植大戶進行生產調查，了解當地香蕉的生產種植模式以及水肥一體化現狀。調研采用訪談以及現場考察的方式進行，逐一對調查內容進行記錄、實地調研，統計調查數據，匯總后進行核查分析。主要調查內容針對當地農戶對香蕉的生產管理措施，包括種植規模、種植方式、樹齡、土壤狀況、產量、施肥量、施肥時期、灌水量、灌溉方式、灌水時間、肥料種類和水肥一體化程度等。

2.2 調查結果分析

2.2.1 香蕉基地一（當地種植大戶）

主要種植品種為芭蕉與粉蕉，種植面積80 hm2，地處徐聞縣南山鎮，選用的灌溉方式為微噴帶以及滴灌帶，建設有水肥一體化滴灌系統。該系統為以色列進口，主要由首部系統、田間首部、灌水器、田間管網組成。

管道布置形式包括水源、加壓系統（加壓泵）、施肥池、主干、支干、支管、滴灌管。建設有簡易的泵房，水源來源為地下水，利用水泵加壓，用PVC管連接蓄水池和田間的滴灌系統。首部系統安裝有疊片過濾器，使用手動控制方式，田間首部裝有控制閥、進排氣閥、泄壓閥用于控制管道的啟閉和調節管網水流、水壓，保證了水泵和管網的安全。田間灌水器采用兩種：1）內鑲貼片式滴灌帶，雙行鋪設，具有一定的紊流功能;2）微噴帶，行間單行鋪設。建有施肥池，采用人工混勻的方式?；緦崿F了水肥一體化，自動化灌溉，適合大面積香蕉基地使用。

2.2.2 香蕉基地二（徐聞縣南山鎮香蕉種植示范基地）

主要種植品種為粉蕉、芭蕉和威廉斯。采用寬窄行種植方式，每667 m2種植150株。種植面積100 hm2左右，基地進行標準化管理，現代化程度高，配備完善的水肥一體化及傳感系統。

該系統主要由首部樞紐、田間首部、田間管網、灌水器以及傳感系統組成。

首部系統安裝有大功率自吸式水泵、成套的砂石過濾器和疊片過濾器，形成了首部樞紐整體。安裝有兩套施肥系統：1）為比例式注肥泵，安裝在水泵入水口，肥料濃度與用量精準可調，通過水泵的吸力在灌溉的同時將水溶肥吸入灌溉系統，使用方便，用于小規模施肥灌溉;2）建設標準化的施肥池，適合大型香蕉基地應用。田間灌水器選用的內鑲貼片式滴灌帶，滴頭內鑲在滴灌帶內部，具有迷宮流道設計，保證灌水均勻度。滴頭間距為30 cm，滴頭流量2 L·h-1，香蕉種植區域開淺溝，采用單行鋪設方式。建設有自動控制系統，包括管道壓力傳感器、田間水分傳感器、數字式張力計等。能夠檢測不同剖面的土壤水分含量，全面、科學地反饋土壤情況，為水肥一體化精準化灌溉和施肥提供基礎信息。

兩個基地施肥所處位置接近，種植管理成熟，灌溉施肥模式基本相同（如表2），采用“少量多次”的施肥原則，按照葉片數施肥法進行施肥。有機肥與磷肥當作基肥施入，氮肥、鉀肥、鎂肥全部通過水肥一體化灌溉系統施入，微量元素肥料以葉面噴施方式進行噴灑。

其中磷肥隨有機肥做基肥深翻入土，氮肥選擇尿素，鉀肥選擇氯化鉀（白色粉狀），鎂肥選擇硫酸鎂，鈣肥選擇硝酸銨鈣。在施肥前后進行滴水，滴肥前先滴清水10 min，肥液滴完后再滴10 min，延長設備使用壽命。

3 香蕉不同灌溉方式的對比分析

根據調查了解，徐聞縣當地香蕉種植主要灌溉方式為滴灌帶與微噴帶兩種，這兩種灌溉方式在當地已經有了一定的規模和示范基礎，種植戶能夠普遍接受，因此主要分析這兩種灌溉方式的優缺點，希望能夠改善當地香蕉種植遇到的季節性缺水問題，普及高效節水灌溉，對當地香蕉的增產增收起到一定的推動作用。

3.1 不同灌溉方式的優缺點

3.1.1 微噴帶

在徐聞縣最為常見的灌溉方式即為微噴帶（如表3），原理通過機械或者激光在帶面上直接打出一系列的出水小孔，以3孔、5孔、7孔居多，通過田間管道借助水壓將水從管道小孔噴出，水流在空氣中經過碰撞以及空氣阻力、重力等作用形成細流、破碎分散成水滴，滴落在作物以及土壤表面，完成灌溉。

微噴帶具有以下優點：1）使用簡單、安裝方便、使用率高，不需要額外安裝滴頭、滴箭、微噴頭等灌水器，只需要按照一定的距離在田間進行鋪設就可以完成噴水灌溉，施工工程量小，收放、維護方便省事;2）灌水量大、灌水周期短，在短時間內即可以滿足作物灌水需求，適合水源充足的地區;3）對水源水質要求較低，噴水開口孔徑為0.5～1.0 mm，孔徑較大，不易堵塞，對水肥一體化系統的過濾系統要求較低;4）設施簡單、價格低廉，投入成本低，國內價格在0.3～0.8元/m，加上泵站以及田間管網建設，每667 m2投入成本300～600元，農戶接受程度更高。

微噴帶也具有很多不足之處：1）微噴帶耗水量大，水分利用率低，無法做到精準灌溉，容易造成土壤板結，地面濕度大，易發生病蟲害;2）微噴帶管徑較大，流量大，影響最大鋪設長度;3）微噴帶輪罐區小，需要很多分區灌溉，勞動量大;4）受到地形限制，適合地形相對平緩地區，不適合丘陵、山地等，影響出水均勻度;5）抗老化能力差，過水能力一般，使用年限短;6）無法使用水肥一體化，不能實現水肥同步，肥料利用率低。

3.1.2 滴灌帶

滴灌指具有一定壓力的水，通過田間管網輸送到毛管，然后經過毛管上的滴箭、滴頭、滴灌管、滴灌帶（如表4）等孔口式灌水器將水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入作物根區附近土壤中，以滿足作物生長需求的灌水形式。滴灌是目前最有效的精準灌溉方式之一，可結合水溶性肥料實現水肥一體化，經過調查，滴灌技術在香蕉種植上的應用，存在以下優缺點。

1）優點。①節約農業灌溉用水，水分利用率高。滴灌將灌溉水輸送到作物根際周圍，保證蔬菜生長所需水分，同時減少了作物行間地面水分蒸發以及地表徑流，相比傳統大水漫灌節水30%～50%，節省了水資源。

②操作簡單，可實現自動化控制以及物聯網控制。滴灌流量小，所需的水壓小，相同泵壓能夠滿足大面積灌溉，便于規模化管理。③省工省力省心，能夠大面積灌溉，縮短了灌溉周期，減少了人工。④滴灌水肥一體化，肥料與水肥能夠同時供應，實現適時、適量、可控、精準灌溉施肥，同時提高了肥料利用率。⑤減少地表徑流、表面蒸發和深層滲漏，減少了面源污染。⑥不受地形影響，能夠滿足絕大多數地形條件。

2）缺點。①前期一次性投入成本相較微噴帶價格高。②對水源水質要求較高，滴頭容易堵塞，需要配備過濾設備。

3.2 效果分析

據統計廣西是全國香蕉水肥一體化程度最高的地區，已有80%的香蕉園應用水肥一體化技術，但是只有40%應用滴灌技術，另外40%使用簡單的微噴帶技術，海南、云南等產區水肥一體化應用超過50%，廣東水肥一體化應用不超過30%。臧小平等[12]研究報道滴灌比微噴帶節水50%以上，產量能增加11%，滴灌和微噴帶的灌水量為傳統灌溉的27%，在不影響香蕉產量的條件下，節水效果明顯高于傳統灌溉和微噴帶[13]。

經過調查，徐聞縣當地施肥習慣為基肥使用有機肥與磷肥，追肥使用氮肥與鉀肥。微噴帶采用先撒肥料后澆水的方式，滴灌帶采用水肥一體化的方式，在灌溉施肥上可以節省大量的人工和時間，同時還可以減少肥料的用量。采用微噴帶灌溉，無法實現水肥一體化，無法做到省工省力，人工成本高。微噴帶除施肥需要人工外，在灌溉控制端由于無法做到自動控制，需要多次往返開閉閥門，造成時間以及人工的額外增加，滴灌僅需要通過主閥門即可控制，減少了大量的勞動量。

4 結論

綜上所述，滴灌帶與微噴帶都能在一定程度上起到節水增效的功效，微噴帶價格低廉，前期投入低，使用方便，不失為小規模用戶的一個好選擇。滴灌帶可以實現水肥一體化的功能，能夠起到節水、節肥、節約成本、省工、省時、省力以及自動化控制的功能，可實現規模化灌溉，適合大面積種植。

水肥一體化技術能夠改善當地農業灌溉條件，使香蕉能夠得到適時適量的灌溉施肥，使當地農業逐步向優質、高效、節水、增產型的現代農業發展，緩解水量供需平衡，改善田間小氣候，滴灌水肥一體化技術適合作為一項綜合管理技術措施進行推廣應用，有利于香蕉產業化、規模化發展。

參考文獻：

[1] 陳石，鄭加協，周紅玲，等.香蕉品種選育研究進展[J].中國熱帶農業，2010（1）：55-58.

[2] 李紹鵬，陳文河.厄瓜多爾香蕉產業經營經驗考察報告[J].熱帶農業科學，2000（6）：42-45.

[3] 柯佑鵬，過建春，方佳.世界香蕉生產及貿易的發展趨勢分析[J].世界農業，2008（4）：38-67.

[4] 涂崇貴.壇洛鎮農業產業化的現狀及發展對策研究[D].武漢：華中農業大學，2008.

[5] 邱優輝，李會，徐貞貞，等.我國香蕉產業現狀與發展的科技措施[J].農業現代化研究，2011，32（2）：200-203.

[6] 劉長全.香蕉寒害研究進展[J].果樹學報，2006，23（3）：448-453.

[7] 勞世輝.香蕉（Musa spp.）種質資源的核型分析和變異的鑒定、篩選[J].華南農業大學學報，2004，25（4）：6-11.

[8] 楊培生，陳業淵，黎光華，等.我國香蕉產業——產業現狀、問題與前景[J].果樹學報，2003，20（5）：415-420.

[9] 廣東農村統計年鑒編輯委員會.廣東農村統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2010.

[10] 嚴程明，張江周，石偉琦，等.徐聞縣菠蘿種植現狀與生長因素分析[J].熱帶農業科學，2013，33（9）：16-21.

[11] 黃保.徐聞縣香蕉產業現狀與發展對策探討[J].熱帶農業科學，2010，30（10）：66-69.

[12] 臧小平，韓麗娜，馬蔚紅，等.不同灌溉施肥方式對海南香蕉生長和產量的影響[J].中國農學通報，2014，30（7）：214-218.

[13] 臧小平，鄧蘭生，鄭良永，等.不同灌溉施肥方式對香蕉生長和產量的影響[J].植物營養與肥料學報，2009，15（2）：484-487.

（責任編輯：劉昀）