‘桃溪蜜柚’水肥一體化技術與應用

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重大協同推廣項目井岡蜜柚輕省水肥一體化項目，對整個吉安地區水肥一體化系統優缺點的調查分析，優化集成了一套適于‘桃溪蜜柚的水肥一體化技術，并對其設計要點、施肥方案及應用效果進行了敘述。該水肥一體化技術提高了‘桃溪蜜柚的產量，增加了一級商品果率，改善了果實的內在品質，果園效益明顯提升，因此具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：水肥一體化 產量 果實品質 桃溪蜜柚

中圖分類號：S666.3? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：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

水肥一體化技術是一項集合灌溉與施肥的農業新技術，因其具有省工省時、省肥省水、節約成本、增產高效、使用方便等優點，歐美等發達國家在水肥一體化技術方面的研究、推廣及應用較為突出[1]。如今以色列已有90 %的農作物灌溉園采取了水肥一體化技術，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[3]。我國水肥一體化技術研究起步較晚，但發展較快并取得了良好效果，在果樹生產上也在逐漸推廣應用[4]。研究表明水肥一體化能顯著提高椪柑產量，相對于傳統的肥料干施，其產量提高了約9000 kg/hm2，且在一定程度上增加了果實的大小[5]。同樣的結果在砂糖橘和臍橙上也得到了驗證[6]。徐淑君等研究發現，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和單株產量，增產12.1%～17.6%[8]。‘紅地球葡萄隨水沖施肥料比常規土壤開溝施肥，其土壤養分和葡萄葉片養分提高顯著，同時有效促進新梢生長，可溶性固形物含量提高6.9%，可溶性總糖含量增高10.92%，可溶性蛋白質含量提升4.65%，可滴定酸含量降低13.65%，糖酸比提高29.21%，產量比對照增加12.65% [9]。在我國中、西部半干旱地區，果園水肥一體化技術在蘋果[10]、梨[11]、桃[12]、核桃[13]等樹種上應用較多。然而，與發達國家相比，我國水肥一體化技術仍處于摸索階段，使用面積僅占全國灌溉總面積的 1.25%，遠遠落后于以色列和美國等發達國家，迫切需要進一步的研究與推廣[14]。盡管目前干旱半干旱區水肥一體化技術的研究和應用較多，但我國南方地區常有季節性干旱，如2019年8-9月份江西省絕大部分地區長達40多天滴雨未下，降雨與果樹生育期耗水存在明顯的不協調關系。因此，有必要對南方多雨地區水肥一體化技術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年通過了江西省農作物品種審定委員會審定。該品種果汁較多，質地細嫩，風味甜，余味不苦麻，口味純正，品質極佳;具有早熟豐產特性，果實 9 月上中旬成熟，能在中秋節前采收應市;是我省吉安地區一項特色富民產業，經濟效益明顯，發展潛力巨大[16]。但由于近年天氣惡劣，夏秋季節連續干旱，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，種植戶在施肥技術方面仍然多依靠經驗，方法不一，導致‘桃溪蜜柚產量不高、品質下降等問題日益突出。課題組在前期進行了不同施肥處理對‘桃溪蜜柚養分吸收、產量及品質影響的研究基礎上[17]，對吉安市現有水肥一體化系統調查分析之后，研究了水肥一體化技術在‘桃溪蜜柚生產上的應用效果，總結出一套適合‘桃溪蜜柚應用的水肥一體化技術方案，以促進該技術更好地推廣，對‘桃溪蜜柚的高效栽培具有現實的指導意義。

1 吉安市水肥一體化系統應用調查分析

水肥一體化技術是將灌溉與施肥有機結合的一項農業新技術，根據作物需求對農田水分養分進行綜合調控和一體化管理，以水促肥、以肥調水，實現水肥耦合，全面提高水肥利用效率。因此，當前吉安市蔬菜、果樹種植上均有水肥一體化技術的應用。表1是對目前吉安市水肥一體化系統配置的調查分析，主要有三種類型，即全系統固定式、首部移動式和移動式。從水肥耦合、應用效果上來講，全系統固定式最好，移動式最差。但是全系統固定式造價最高，首次投入非常大，是諸多中小企業、個體種植戶可望不可及的。因此，當前全市應用較多的是首部移動式和簡易移動式系統。然而首部移動式系統由于無砂石過濾器、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，在調查過程中發現有些果園的水肥一體化系統已經形同虛設。簡易移動式由于需要勞動力調試裝置、拖放水管等原因，在農忙季節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配置

‘桃溪蜜柚水肥一體化技術實施地在江西省吉安市吉州區，果園為≤15°的緩坡地，試驗區土壤為酸性土壤，土壤黏性強，有機質含量在 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，至今已結果投產6年。表2為‘桃溪蜜柚水肥一體化配置情況，果園實際應用面積5745 hm3，考慮后期果園發展，設計功率管轄面積為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安裝及注意事項

施工前期準備：施工現場勘察→采用施工圖設計和設計交底→對照圖紙查清管線設施等障礙→勘察現場后組織材料進場→組織放線、電源按三相五線制敷設→“一機一閘一箱一漏?！?。

施工安裝順序：施工前期準備→周圍社會關系協調→測量放線首部泵房建設→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→進行各區域壓力試水→管道容沙回填→恢復現場及移交工程。

注意事項：鑒于基本農田的相關政策，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，能起到恒溫保擋風效果，地面采用10～12 cm混凝礫石結構，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導水槽。首部安裝成功試水應先測算面積試壓試水，確保輪灌區面積每個滴頭出水均勻，隨管道延長及動力揚程不足，應結合閥門和縮減面積，確保不留死角，不存在缺壓供水不上現象，確保均勻系數在1.0。

不同質地土壤推薦灌水器應考慮流量問題：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，在多數情況下當地勢及工作壓力能耗大時，建議采用偏差系統數小的灌水器。過濾器推薦選擇介質過濾器+疊片過濾器，遇有機物含量大于200 mg/kg，應采用沉淀池+攔污棚介質過濾器+疊片過濾器。

4 ‘桃溪蜜柚水肥一體化管理方案

根據課題組前期對‘桃溪蜜柚生長發育規律的觀測以及不同施肥處理對‘桃溪蜜柚養分吸收、產量及品質影響研究的結果，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需達到6次。施肥采用傳統施肥與滴灌施肥結合的模式，即土施有機肥和部分化肥作為基肥，滴灌施用追肥。每公頃目標產量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?；试?0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施用，要求不施用顆粒態復合肥，主要是顆粒態復合肥表面多是由黏土、硅藻土或水硅土包膜，應使用100%水溶性肥。

5 ‘桃溪蜜柚水肥一體化技術應用效果

筆者連續兩年（2018年和2019年）觀測了‘桃溪蜜柚水肥一體化技術的應用效果。果園產量通過聘請5位省內外果樹專家在試驗區和對照區（常規水肥管理）的東南西北中隨機選取一株樹，將其果實全部采集進行稱重，再根據4 m×5 m的株行距（種植密度為495株/hm3）進行產量折算。果品分級參照地方標準《井岡蜜柚 商品果》2019修訂稿進行了大于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試驗區與對照區的測產結果。從表中數據可以看出試驗區每株平均果數比對照區高，且平均單果重亦高于對照區。2018年試驗區與對照區對比平均每公頃增產9627.75kg，增幅19.5%，平均單果增重7.6%。這種差異在2019年夏秋連續干旱、近四十天未下雨的惡劣天氣時，表現得更加明顯。2019年試驗區與對照區對比增產每公頃增產11015.25 kg，增幅25.27%，平均單果增重7.8%。

2019年將專家選取5棵樹的果實測產后并進行了分級和幾個果實品質指標的檢測分析。表5 是果品分級統計表，從中可以看出，試驗區比對照區小于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濟效益。進一步分析試驗區和對照區的果實品質發現，試驗區果實可溶性固形物含量高于對照區，而可滴定酸含量低于對照區，導致固酸比試驗區顯著高于對照區。檢測果實Vc含量同樣發現試驗區優于對照區，可見水肥一體化的應用提高了果實的品質。

6 結語

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

參考文獻

[1]? ? ?劉思汝，石偉琦，馬海洋，等.果樹水肥一體化高效利用技術研究進展[J]. 果樹學報，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展[J]. 河北農業科學，2016，20（2）：23-26.

[4]? ? ? 張承林，鄧蘭生.水肥一體化技術[M].北京：中國農業出版社，2012：1-2.

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

[6]? ? ? 陸興倫，賓士友，何禮新，等.廣西農作物水肥一體化技術應用現狀與發展對策[J].廣西農學報，2011，26（5）：81-83，99.

[7]? ? ? 徐淑君，吳雪梅，任錚等.滴灌技術對柑橘生長效應的研究[J].南方農業，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分及“紅地球”葡萄產量和品質的影響[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及梨樹生長發育的影響[D]. 保定：河北農業大學，2015.

[12]? ? 顏克發，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的影響[J]. 果樹學報，2015，32（6）：1170-1178.

[14]? ?高鵬，簡紅忠，魏樣等.水肥一體化技術的應用現狀與發展前景[J]. 現代農業科技，2012，8：250-257.

[15]? ?馬小川，盧曉鵬，潘斌，等.果樹水肥一體化技術研究進展[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分吸收、產量及品質的影響[J].安徽農業科學，2019，47（21）：48-150，174.