周瑤 劉波 張亞瓊 陳爽 馬霄
1.雷波縣農業農村局,四川涼山
2.四川省農業機械研究設計院,四川成都
雷波臍橙是四川省涼山州雷波縣種植的臍橙品種,因其優異的口感和品質,深得大眾的喜愛,是雷波縣地理標志產品,每年給當地帶來可觀的經濟效益,據統計,雷波臍橙每年能為雷波縣帶來5.5億元的產值。雷波臍橙的品質與果園的水分灌溉有著密切的關系,在果樹生長期既要注意適時施肥、防止蟲害,又要保證水分灌溉。采摘前的灌水尤為重要,水過多會裂果,水過少則果汁少。雷波縣存在氣候干旱炎熱,雨量不足等問題,特別是在冬天和春天,干旱的現象尤為嚴重,因此,在雷波臍橙的種植中引入節水灌溉技術十分必要。本文對灌溉施肥一體化技術在雷波臍橙種植中的應用進行了分析,探討了雷波臍橙的節水灌溉方法。
在半干旱和干旱地區,限制農業發展的主要因素是缺乏充足的水資源對作物進行灌溉。受傳統施肥方式、施肥設備、施肥技術、地形地貌、灌溉水質等因素影響,我國許多地區仍在使用直接施加干性肥料的施肥方式。在沒有降雨或灌溉的情況下,傳統施肥方式往往使土壤表面殘留著干肥料,養分容易因淋溶或揮發而流失。
灌溉施肥一體化技術從20世紀60年代開始就應用于柑桔、臍橙等農作物的生產。目前,國外的許多柑橘種植區均在使用灌溉施肥一體化技術。灌溉施肥一體化是最常見的節水節肥灌溉技術,該技術通過微灌系統對農作物施用可溶性肥料,大大提高了作物對肥料和水分的吸收效率。
與傳統直接施加干性肥料相比,灌溉施肥一體化有如下優點。營養素在施用時已經是可溶的,比干物質更有可能被樹木吸收;采用灌溉施肥的方式能讓土壤養分濃度全年都保持在一定范圍內;通過調整灌溉灌水器的類型,營養物質可以直接輸送到果樹的根區,這對幼樹生長特別有用,在干旱和半干旱地區,大部分樹木的根系主要集中在水源地附近,因此,采用灌溉施肥的方式,樹木對養分的吸收非常有效,將養分集中在根區也可以減少由于淋溶造成的損失;灌溉施肥系統易于實現自動化,為水和肥料提供有效的自動輸送系統,購買水箱、注入器和回流閥等設備,經過自動化改造,許多臍橙樹可以通過一個開關來施肥,而且施肥時間可以任意設定,這大大降低了人工的勞作強度。
灌溉施肥一體化的主要缺點有,因為購買灌溉水箱、注入器、回流閥、計時器和其他設備,需要投入的成本比較高,種植面積小的種植戶無法承擔這些資金投入;灌溉側和灌水器必須保持清潔和功能完好;在山區種植臍橙樹的地方,地形限制了微灌的灌溉效果和效益,凹凸不平的山地可能不適合使用某些灌溉設備。
本項目果園地點在雷波縣五官鄉,果園按東西朝向種植,行距3.0 m,株距2.0 m,便于通風透光。根據果園實際情況,灌溉管道采用東西向布置,長70.0 m,干管與支管垂直,沿南北方向布置,干管間距50.0 m,支管間距2.0 m打孔。
雷波臍橙主要在山坡丘陵地帶種植,這種高低不平的地形不適宜采用常規的滴灌帶或者噴灌方式進行灌溉,因此本項目采用具有壓力補償功能的滴頭,這種滴頭的壓力補償范圍在50~500 kPa,完全適宜雷波縣地勢起伏較大的地形狀況,同時可保證每個滴頭的出水量穩定。果樹的生長主要是促進根系的生長,為了保證根系的周向分布,滴水點選擇周向分布,在距樹干0.5 m處,每棵樹使用4個滴箭式滴頭,這樣既可以減少地面徑流的產生,又可以減少水資源的浪費。
由于雷波臍橙主要在雷波縣沿江河谷地區,灌溉用水大多采用山塘儲備水、小溪水等水源,水中有機質、砂石土壤含量高,即使采用離心式砂石過濾器、疊片式過濾器等過濾,也會存在滴頭堵塞的問題。因此,本項目選擇能夠自動沖洗、容易拆卸清洗的滴頭,減少滴頭堵塞造成的不便。
1)從最初的灌溉系統設計階段到安裝階段,需要考慮用水效率,以確保最佳性能。在灌溉系統管理和維護方面,應建立完善的管理和維護制度。
2)在進行灌溉施肥時,選擇一種最適合灌溉系統和作物生長的注入方法非常重要。每一個灌溉施肥器都是為特定的壓力和流量范圍設計的,如果設備選擇不當則會損壞灌溉設備的部件,影響灌溉系統的有效運行,降低養分利用率。現在大多數灌溉施肥器都可以通過安裝脈沖發射器來實現自動操作,將施肥器的脈沖轉換成電信號,然后,按照這些信號控制與灌溉系統流量相關的預設量或比例的注入,注入速率也可以由流量調節器控制,耐化學腐蝕的球閥通過電子或液壓控制裝置和計算機通訊。需要注意的是,灌溉施肥裝置應安裝適當的防虹吸閥或止回閥,以防止水和肥料溶液回流或虹吸到肥料罐。當前大多數灌溉施肥設備都具備調節功能,包括施肥量、施肥持續時間、不同肥料配比、開始和結束時間等。
3)適當制定灌溉計劃也非常重要,這決定了灌溉用水的數量和時間。降雨量會隨著季節的變化而變化,因此,灌溉計劃也會隨之變化,這樣對節水才能起到更大的作用。過度灌水也會對臍橙造成傷害。
4)在灌溉系統使用的過程中,要經常對過濾網進行排查,篩網需要有一定的密集度,如80目的篩網易被泥顆粒卡住,導致篩網兩側水位升高,差異達10~15 cm時,則應更換。
5)在滴灌施肥方面,應在每個輪灌小區滴水至灌水小區灌水時間的1/3后進行滴灌和施肥,并且輪灌小區滴水至灌水小區灌水時間的2/3時要及時停止施肥,以便更換輪灌組前有足夠的時間沖洗管網,即耗用灌水小區1/3的灌水時間滴凈水進行沖洗,以免肥料在管內殘留沉積。操作過程中應特別注意,肥料應在罐體內得到完全溶解,避免因顆粒溶解不充分而造成罐體的堵塞,影響滴灌施肥效果。
6)在給臍橙施肥時,水質是一個重要的問題,pH值較高、鎂和鈣含量較高的水可能導致磷從肥料中沉淀;因為某些氮源(如硝酸銨或氯化鉀)會增加灌溉水中的總溶解固體,并可能對樹木造成損害,含鹽量高的水可能不適合施肥,臍橙樹特別是那些雜交砧木,對鹽非常敏感。因此,在施肥前應對水質進行檢測,在施肥后對水質進行監測。另外,液態肥料可能在低于15℃的溫度下結晶,導致其沉淀在罐中堆積,因此,選擇肥料時要了解肥料的結晶性能。
7)灌溉施肥的有效性往往取決于灌溉系統的有效性。只有采用正確的灌溉設計,以滿足植物的需要,并使水和肥料均勻分配,灌溉和施肥的全部優勢才會變得明顯。由于許多肥料具有腐蝕性,灌溉系統中與腐蝕性溶液接觸的部件應由不銹鋼、塑料或其他非腐蝕性材料組成。
水肥一體化系統是當今種植業使用的大趨勢,水肥一體可以提高水肥施用精準度、降低果園管理用工需求、提高生產效率。本文先介紹了灌溉施肥一體化技術的概念,闡述其優點和缺點,再介紹了灌溉施肥一體化技術在雷波地區臍橙種植中的應用情況,最后對灌溉施肥技術的經驗進行總結,可為同類型作物的節水灌溉提供參考。