兩種水肥一體化應用模式在永春蘆柑種植中的效益對比分析

劉培山.兩種水肥一體化應用模式在永春蘆柑種植中的效益對比分析[J].南方農業，2023，17（18）：-130.

摘 要 福建省永春縣的蘆柑傳統種植管理技術中存在諸多弊端，主要有施肥次數多、用肥多、用水多、用工多、水和肥料的利用率低等問題。水肥一體化技術能有效解決上述問題，為了推動水肥一體化技術在永春蘆柑種植中的應用，介紹水肥一體化技術在永春蘆柑種植中的兩種應用模式，即水肥半機械半人工淋肥模式和滴灌施肥系統模式，以及兩種應用模式的效益對比，總結水肥一體化在永春蘆柑種植中的應用技術要點。

關鍵詞 蘆柑；水肥一體化技術；福建省永春縣

中圖分類號：S666 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.18.041

福建省永春縣為我國柑橘主要生產基地，素有“中國蘆柑之鄉”的美稱，歷來重視保持柑橘生產科技處于先進水平。隨著現代農業技術的不斷發展，柑橘栽培也越來越注重水肥全程綜合管理。水肥一體化技術是一種高效、節水、環保的現代農業生產技術，它在提高永春蘆柑產量和質量的同時，也能夠實現永春縣蘆柑產業的可持續發展，促進農業資源的合理利用和生態環境的保護[1]。因此，在永春縣現代農業生產中，水肥一體化技術具有廣闊的應用前景和推廣價值。

1 永春縣蘆柑發展現狀

1950年以來，永春縣堅持以蘆柑為主發展柑橘產業，并逐漸成為全國規模化栽培和專業化程度較高的蘆柑產區。2005年種植面積達10 139.7 hm2，產量達244 358 t，面積、產量均達歷史最高水平。2001年以后，柑橘黃龍病開始在永春縣蔓延成災，永春蘆柑生產遭受毀滅性破壞。2013年以來，永春縣首創防治柑橘黃龍病“五措并舉”的新種植技術，徹底扭轉永春蘆柑產業頹勢，2022年永春蘆柑種植面積已達0.33萬hm2，產量達10余萬t。優良的生態環境，是黃龍病防控的基礎。而水肥一體化技術通過科學配方與準確施肥，改善土壤結構，為永春蘆柑的生長創造了優良的環境[2]。

2 水肥一體化技術應用模式與特點

近幾年，由于化肥不合理施用，永春蘆柑生產成本增加，永春蘆柑的品質及經濟效益降低。隨著經濟社會不斷發展，永春蘆柑傳統栽培管理技術中存在的諸多弊端日益顯露，其中特別需要關注水資源和勞動力的短缺問題。由于水肥一體化技術在永春縣丘陵山地果園中應用能有效解決上述問題，安裝水肥一體化技術滴灌設備的農場明顯增加[3]。目前，永春蘆柑種植中水肥一體化技術主要有兩種應用模式。

2.1 水肥半機械半人工淋肥模式

2.1.1 模式介紹

永春縣外山鄉墘溪村大榔頭角落2 hm2蘆柑基地（簡稱A果園）采用的水肥半機械半人工淋肥模式，也是一種充分利用地勢高差的節能型灌溉方式，適用于南方丘陵山地緩坡地果園。具體而言就是把肥料溶于水，然后人工拖管淋施到每株果樹的根部。果園修建漚肥池和水池，將人畜糞尿、豆餅肥、花生麩漚爛后，通過水泵加壓直接用拖管淋施到每株果樹根部[4]。化肥也可以用這種辦法施用。半機械半人工淋肥模式做到了水肥結合，是比較合理的施肥灌溉模式。

2.1.2 模式特點

水肥半機械半人工淋肥模式指的是在蘆柑種植過程中由種植戶根據蘆柑的生長情況，通過軟管等設備完成灌溉和施肥作業的工作流程。適宜果園面積：0.33～2.00 hm2小規模果園；水源：可用山泉水、池塘水或者山頭自建10～50 m3配肥蓄水池；水輸送的方式：用自來水管路輸送；用水量：每667 m2用水5～10 m3，根據雨量多少及土壤水分狀況確定；動力：采用柴油機發電或者兩相、三相電源電力系統；主要設備：小型抽水泵、果園主要管路系統；水費：5～20元·m-3；肥料類型：液體水溶肥或者固體水溶肥；過濾器：使用網式過濾器；灌溉速率：每小時5～15 m3肥水；用工：2人操作，每667 m2約0.5 h灌完；肥料濃度：0.5%～1.0%；供應次數：每年6～9次；注意事項：人畜糞尿、豆餅肥、花生麩必須漚爛后才可以使用，普通肥料也要進行二次稀釋。優點是簡單、實用，易被果民所接受，缺點是費時費工，在水、肥供應上存在很大的隨意性，只適用于小規模果園。

2.2 滴灌施肥系統模式

2.2.1 模式介紹

永春縣桃城鎮太坪村石齒山角落23.33 hm2連片種植的蘆柑園（簡稱B果園）采用滴灌施肥系統模式。滴灌施肥系統主要構成：水源（山泉水、井水、雨水等）、加壓系統（水泵、重力自壓）、過濾系統、施肥系統、滴灌管道。干管沿山脊或等高線進行布置。通常主管和支管用33至133 mm PVC管（依灌溉區大小確定）。33 mm管一般負責0.67 hm2左右的灌溉區，133 mm管一般負責10 hm2左右的灌溉區。滴灌管鋪于果園地面。選用壓力補償滴灌管，滴頭流量為每小時2～6 L，滴頭間距為40～60 cm[5]。

2.2.2 模式特點

滴灌施肥系統模式主要通過低壓管道系統運行，利用自動化控制設備控制水的流速，使水肥被均勻噴灑至土壤中，具有精準灌溉、科學施肥等特點。適宜果園面積：2 hm2以上規模化果園；水源：深井水、小型水庫、山塘水、河流；水輸送的方式：抽水站抽水輸送；用水量：每667 m2用水5～15 m3，根據雨量多少及土壤水分狀況確定；動力：采用三相電源電力系統；主要設備系統：蓄水池、加壓系統、過濾系統、施肥系統、滴灌管道系統、田間管路系統；水費：1～3元·m-3；肥料類型：液體水溶肥、固體水溶肥、水溶性有機肥、微量元素水溶性肥料；過濾器：采用砂石過濾器、碟片過濾器、網式過濾器等多重過濾；滴灌速率：每小時20～80 m3肥水；用工：只需1人操作，8 h內可滴完2 hm2果園；肥料濃度：0.1%～0.5%；供應次數：每年12～20次；這種水肥一體化模式具有節水、節肥、省工、高質、高效等優點，適合集約化規模種植戶使用。

3 效益對比

A果園采用水肥半機械半人工淋肥模式，2018年應用水肥一體化技術，在山頭建有50 m3配肥蓄水池[6]。采購小型抽水泵、水槍、自來水管、過濾器等設備，鋪設果園主要管路系統。應用水肥一體化技術后，每667 m2可增產20%以上，節水40%以上，省肥25%以上，減少農藥使用25%以上，節省勞動力70%，每年每667 m2節本增效約1 810元，全園每年節本增效達54 300元。

B果園采用滴灌施肥系統模式，2019年底應用水肥一體化技術，建成蓄水池、輸水管道、噴頭、閥門、飲水管道及過濾池等配套設施，每667 m2一體化滴灌系統造價在1 200元左右，設備設計壽命為8～10年，每年每667 m2折合投入成本約120元左右。2020年，該果園每株平均產量在50 kg以上，大果率（直徑70 cm以上果實）在85%以上，均比2019年高出20%以上，大果收購價超過6元·kg-1，比2019年高出1元·kg-1以上[7]。根據果園負責人介紹，扣除肥料、人工等成本，應用水肥一體化技術后，節水50%以上，省肥30%以上，減少農藥使用30%以上，節省勞動力90%以上，每667 m2增加盈利在400元以上，23.33 hm2蘆柑增收14萬多元，經濟效益十分顯著。

兩種果園水肥一體化技術的應用推廣都能讓蘆柑種植業產生良好的經濟和生態效益。B果園通過精確控制灌溉和施肥量，顯著提高水肥利用效率，確保均勻供應養分，減少土壤和水源污染，以及提高蘆柑產量和品質，水肥一體化技術的應用建設有望為永春蘆柑的種植者帶來更多的經濟收益和環境效益[8]。

4 技術要點小結

1）丘陵山地果園地形高差在25 m以上的，可以采取動力滴灌結合重力滴灌的方式，這樣比較節省費用。2）滴頭一般分為普通滴頭和壓力補償滴頭。丘陵山地果園通常存在不同程度的高差，若使用普通滴頭會導致出水不均勻，表現為高處出水少，低處出水多，因此丘陵山地果園必須使用壓力補償滴頭。3）滴頭的流量和間距的選擇與土壤質地有關，砂性土壤選擇大流量、小間距，黏性土壤選擇小流量、大間距；果園為中壤土或者輕壤土的每行樹一條滴灌管，土壤為砂壤土的每行樹兩條滴灌管，果樹濕潤層深度以0.3～0.8 m為宜。4）果樹的栽植不規則或樹體根系較少、種植行距較大時，應選擇環繞式布置水管，確保水肥能夠在果樹周圍均勻施用[9]。5）微灌系統應用有機肥，要注意以下3點。①有機肥必須充分漚熟。②有機肥使用前要經過多級過濾，防止堵塞管道。③纖維素、木質素含量較高的有機肥不能用于微灌系統，如秸稈類。6）水肥混合施用后及時清洗管道。果園水肥混合施用結束后，需要繼續滴灌清水清洗管道，至少清洗0.5 h，將管內殘留的水肥液全部清理干凈。若不繼續滴灌清水清洗管道，則管道易沉積堵塞，滴頭處易生長藻類及微生物，引起滴頭堵塞[10]。

5 技術推廣應用

永春縣屬南亞熱帶向中亞熱帶過渡的濕潤季風氣候區，福建省第二大山脈戴云山脈自德化南伸全縣，地勢由西北向東南傾斜。森林覆蓋率達69.7%，海拔在100～1 000 m，丘陵山地土壤以紅壤土為主，山地果園土層深厚，具有優質蘆柑栽培的優越自然條件。2021年總降水量為1 766.1 mm，雨量充沛，但是大雨及暴雨天氣集中，短時間內雨水沖刷土壤，極易使土壤板結，造成水分養分流失。而8—10月是永春蘆柑果實膨大期，是蘆柑最需要水的季節，此時主要依賴臺風降雨，但由于降水量較少，山地果園經常干旱無水，這時候果農為了保住全年產量和大果品質，每天靠人工抽水灌溉果樹，費工費力，收效也不顯著，而水肥一體化技術能夠將水和肥料直接輸送到蘆柑的根系區域，最大限度地提高肥料的利用率，顯著提高蘆柑的產量和品質[11]。

當前，永春蘆柑傳統栽培管理技術中主要存在水和肥料的利用率低、用工多等問題，傳統栽培管理技術已經不能適應現代農業發展的需要。改革傳統種植管理技術是研究的重要課題之一。水肥一體化現代農業生產綜合技術具有諸多優點，然而在永春蘆柑的應用和推廣還處在起步階段。如上述對比所示，水肥一體化技術的效能非常高，應全面加強水肥一體化技術的推廣和應用，讓果農認識到水肥一體化技術帶來的綜合效益[12]。

參考文獻：

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[11] 劉峰，石建利.水肥一體化技術在設施農業中的應用[J].農業工程技術，2023，43（9）：39-40.

[12] 聶訓，黃招娣，黃德昌，等.基于物聯網的水肥一體化系統設計[J].農業工程，2023，13（3）：43-49.

（責任編輯：張春雨）