水肥一体化技术在鲜食葡萄上的应用

李艳红，石德杨，许玉良，李凡华，王奎良*

(1.烟台市农业技术推广中心土肥站，山东烟台 264000；2.烟台市农业科学研究院；3.招远市农业技术推广中心；4.龙口市农业技术推广中心)

烟台市光照充足、气候温和，是中国鲜食葡萄的重要生产基地，近年来葡萄产业迅速发展，生产效益相应提高，但生产中盲目追求产量，过量施肥，偏施氮肥，养分利用效率不高，不合理灌溉等现象普遍存在，造成水分和肥料的大量浪费，葡萄产量降低和品质下降，同时也导致土壤退化及农业面源污染等生态环境问题。烟台市葡萄产区多属于丘陵区，水资源严重短缺，因此发展节水、节肥、高效的葡萄园肥水管理模式已经成为缓解水资源供需矛盾的必要途径。

水肥一体化技术，是借助压力系统或地形落差，将可溶性固体或液体肥料，按照土壤养分含量和作物需肥规律配兑成肥液，随灌溉水一起通过管道系统并顺着滴头均匀、缓慢地浸润作物根系区域，将传统的浇地变为浇作物，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量。与传统的肥料撒施方式及大水漫灌或喷灌灌溉方式相比，水肥一体化技术具有提高水肥资源利用率、减少资源浪费、节省劳动力及减少面源污染、提高效益等优点。Klein等[1]报道，果园采用水肥一体化技术可以节省氮肥约30%。黄丽华等[2]指出，应用水肥一体化技术可以使梨树单位产量的总氮流失量较常规施肥减少45.2%～56.4%。另有研究表明，水肥一体化技术可在提高养分利用效率的同时明显提高作物产量[3,4]。前人研究表明水肥一体化可以使香蕉增产15.6%[5]，甘蔗增产35%[6]。路永莉等[7]研究报道，肥料用量减少50%进行滴灌施肥可使陕西渭北旱原区苹果增产13.0%。目前以色列有90%的灌溉区域运用水肥一体化技术，中国只有8%的灌溉面积应用水肥一体化技术[8]。水肥一体化技术在中国有很大的发展空间。从已有研究结果看，水肥一体化对葡萄生长、发育及增产等方面具有良好的调控和促进作用，可显著提高葡萄的产量和品质，且能改善目前农村劳动力缺乏、水资源短缺和肥料利用率低的现状。笔者总结了葡萄园应用水肥一体化技术效果，供生产者参考借鉴。

1 园区概况

2017～2018年在烟台市大户庄园农林专业合作社葡萄园进行水肥一体化施肥灌溉，园区棕壤土，栽植品种为摩尔多瓦，树龄5年，栽植株行距2m×3m，树势基本一致，每666.7m2产量1500kg左右。秋季施肥前取0～40cm土样化验，全氮含量0.49g/kg，速效磷含量33.8mg/kg，速效钾含量40mg/kg，有机质含量8.7g/kg，pH值4.8。水肥一体化设备系统(图1)包括首部枢纽(水源、逆止阀、压力表、施肥器和过滤器)(图2)和输配水管网(干管、支管、毛管)(图3)。

图1 水肥一体化设备系统示意图

图2 水肥一体化设备首部枢纽

图3 水肥一体化设备输配水管网

2 肥料选择

肥料要具备水溶性、全营养性和盐分指数低等特性，且混溶的肥料间不发生化学反应产生沉淀。氮肥有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮，优先选择硝酸钾、硝酸钙，或与少量尿素配成母液使用。因为长期使用铵态氮，在硝化过程中会产生氢离子，土壤有酸化的风险。磷肥选择工业级和食品级磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾和磷酸，溶解度都很好，聚磷酸铵是很好的管道肥料。钾肥选择硝酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾，氯化钾要用白色粉状的。钙镁肥常用硝酸钙、氯化钙，氯化镁、硝酸镁、六水硫酸镁、硫酸钾镁。微量元素硼和钼，用可溶性的硼酸、硼砂、钼酸铵、钼酸等，以阳离子存在的微量元素(铁、锌、铜、锰)在灌溉施肥中常用螯合态的。

3 施肥方案

3.1 土壤施肥

葡萄采收后落叶前施入基肥1次，以有机肥为主。每666.7m2施商品有机肥500kg、纯氮4.8kg、五氧化二磷3.0kg、氧化钾4.4kg，可选用三元复合肥(15-15-15)30kg，灌水30m3。缺少微肥的地块，可每666.7m2基施硫酸锌1～1.5kg、硼砂0.5～1.0kg，生石灰60～100kg或50～100kg硅钙镁肥。开花前后每666.7m2分两次补施10～20kg硝酸钙，单独使用，不与其他肥料混施，条沟施入，深40cm左右，施肥时将肥料与土充分混合，然后填入施肥沟内，隔年在葡萄树的另一面开沟施肥。施肥后及时浇水，充分发挥肥效(表1)。

3.2 管道施肥

水肥一体化灌溉施肥9次，每666.7m2施纯氮、五氧化二磷、氧化钾分别为12.6kg、6.8kg、16.5kg，灌水100m3，选用尿素(氮含量46%)、工业级磷酸一铵(氮12%、五氧化二磷61%)、硝酸钾(氮13%、氧化钾46%)(表1)。前期需要高氮低磷中钾肥料，建议施用17-10-18配方肥；着色期需要高钾低磷中氮型肥料，可选用高钾配方15-5-30或16-8-34水溶性肥料。

4 水肥一体化效果

根据试验调查结果，水肥一体化技术在鲜食葡萄上的效果可概括为“三节、两增、两改”。“三节”即节省水量、节省肥料、节省用工，“两增”即增加产量、增加收入。“两改”即改善品质、改善生态环境。与常规施肥管理相比，水肥一体化浇水一般是常规浇水次数的2～3倍，但流量小，平均每666.7m2节水50m3，节省30%～50%；节肥30kg，节省30%～50%。同时节省大量人工，减轻了劳动强度，平均每666.7m2省工15～20个。每666.7m2产量增加160kg，按照每千克8元计算，增加收入1280元。

表1 666.7m2葡萄园水肥一体化实施方案

注：表中数据为全年施肥灌水总量，包括休眠期土壤施肥1次和管道施肥9次。

5 注意事项

施肥器和水源之间一定安装逆止阀，防止肥液流进水源。施肥器一定装在水源和过滤器之间，肥料先经过过滤器再进入灌溉管道，使未溶解的化肥和其他杂质被清除掉，以免堵塞管道。每666.7m2每次管道灌水定额不要超过20m3，可通过增加灌溉次数解决水量问题，要根据滴头间距、毛管长度、滴头流量计算单位时间内的出水量(每小时出水量=毛管长度/间距×滴头流量)，从而确定灌水时间。微灌施肥时，先滴清水20～30分钟，等管道充满水后再施肥，施肥结束后立刻滴清水20分钟左右，将管道中残留的肥液全部排出，防止设备被腐蚀和产生沉淀。一般滴灌5次左右，需放开滴灌管末端堵头冲洗管道内杂质。