陈启军,韩超伦,陈曦,韩霄,臧振涛
(1.温州市农村水利管理处,浙江 温州 325000; 2.杭州水信农业科技有限公司,浙江 杭州 311200; 3.浙江水院勘测设计研究有限公司,浙江 杭州 310018)
微喷灌水肥一体化技术是以高效节水灌溉为基础,结合微喷灌技术[1]将配好的水肥溶液溶入灌溉用水中,并通过微喷头释放到作物所在的空气中,达到高效节水节肥的一项农业新技术。该技术将微喷灌系统与水肥一体化技术相结合,不仅能节约人工成本、实现自动化操作,而且还能提高水肥的利用效率[2-3]、增加作物产量[4]、改善作物品质[5]、降低土壤板结与流失等问题[6]。行株距的大小对作物的光合作用、产量、品质等影响较大,构建合理的行株距有利于提高作物产量[7-9]。
为了提高水肥利用效率,提高桃树产量,结合微喷灌水肥一体化技术,在湖州市布鲁克农场基地开展不同行株距及水肥施用方案对桃树的影响试验研究,分析不同行株距及水肥实施方案对桃果生长过程、产量及糖度的影响。
试验安排在湖州市长兴县林城镇布鲁克农场基地。该农场已建设2年,主要种植晚熟品种桃树,国庆节期间上市,口感鲜甜脆易储存。选择农场东北角20 000 m2桃树林作为试验区,该区块土层深厚,以棕灰色和暗黄色的壤质黏土、粉砂质黏土为主,土质肥沃。
根据桃树不同行株距及水肥实施方案设4个处理。处理1和2采用微喷灌水肥一体化,行株距分别为3.2 m×2.8 m(微喷密集区)和4.5 m×3.4 m(微喷稀疏区);处理3和4采用常规灌溉施肥,行株距分别为3.2 m×2.8 m(常规密集区)和4.5 m×3.4 m(常规稀疏区)。
微喷灌采用FERTIKID-CH-020型旁路式水肥一体机,PVC管道铺设,每棵桃树布设1个微喷头;常规灌溉试验区采用沟灌、人工施肥。试验监测和测定内容主要包括灌水量、施肥量、桃果生长过程、桃果产量以及桃果糖度等指标,其中,灌水量及施肥量利用智能水肥一体机记录;生长过程监测仪器采用游标卡尺,监测指标为桃果的横径与纵径;产量采用人工采摘后统计;糖度测量仪采用CHT65型数显糖度计。
根据农场基地桃树生长过程中对水肥的需求,采用微喷灌水肥一体化试验区,通过利用水肥一体化系统能定时、定量、均匀地灌溉施肥,而常规灌溉施肥方案的试验区则采用人工施肥和沟灌。
表1看出,相比常规灌溉施肥,采用微喷灌水肥一体化技术,可节约灌水量0.628 m3·m-2,节水率为68.7%;节约施肥量0.086 g·m-2,节肥率为37.1%。
表1 不同处理节约水肥的情况
对试验区桃果生长过程进行监测,监测时间段为2018年7—10月。
由表2结合不同实施方案水肥量统计数据(表1)可以看出,在桃树不同生长时期,与普通灌溉施肥方案相比,利用微喷灌水肥一体化技术能减少灌溉量、施肥量,对果实的生长过程影响差异不明显,其整体生长趋势基本一致。根据成熟时桃果纵横径测量情况(10月15日)可知,同种水肥条件下,稀疏区比密集区的果实纵横径大约2 mm;相同行株距条件下,微喷区比常规区的桃果纵横径大约1 mm。可见,采用微喷灌水肥一体化技术,在大幅降低灌水量、施肥量的同时,还能满足桃果生长需求,增加果实尺寸,提高桃果品质;桃树行株距对桃果生长过程及成熟尺寸影响较大,增大桃树行、株距时,能提高桃果成熟尺寸,改善桃果品质。
表2 不同处理桃果纵横径的变化情况 mm
对试验区桃果产量进行测定,不同种植密度及水肥方案的对比成果见表3。
表3 不同处理桃果产量和桃果糖度的情况
从表3可以看出,试验区桃果平均产量的大小顺序依次为微喷密集区>常规密集区>微喷稀疏区>常规稀疏区;其中,微喷灌条件下,密集区较稀疏区增产0.15 kg·m-2,增产率7.6%;常规条件下,密集区较稀疏区增产0.19 kg·m-2,增产率10.4%。密集区微喷灌措施较常规措施增产0.05 kg·m-2,增产率2.5%;稀疏区微喷灌措施较常规措施增产0.10 kg·m-2,增产率5.2%。可知,利用微喷灌水肥一体化技术能提高产量,且不同行株距对桃产量有一定影响。
从表3可以看出,同等水肥条件下,稀疏区与密集区的桃果糖度相差0.01°;同等行株距条件下,微喷区较常规区的桃果糖度相差0.08°。由此可知,利用微喷灌水肥一体化技术在节水、节肥的同时,能提高桃果糖度值,改善桃果品质。但当行株距在一定范围内变化时,对桃果的糖度影响较小。
试验表明,作物的行株距与灌溉施肥方案对其生长过程、产量、品质影响很大。本试验结合微喷灌水肥一体化技术在布鲁克农场基地开展了不同行株距和水肥实施方案对桃树影响的试验,通过对试验区有关灌水量、施肥量、桃果生长过程、桃果产量及糖度等指标进行监测分析可知,采用微喷灌水肥一体化技术,可达到每667 m2节约用水418.9 m3,节水率为68.7%,节约肥料57.5 kg,节肥率为37.1%;同等水肥实施条件下,稀疏区较密集区的桃果纵横径增大约2 mm;同等行株距条件下,微喷区较常规区的桃果纵横径增大约1 mm。微喷灌实施条件下,密集区较稀疏区增产0.15 kg·m-2,增产率7.6%;常规实施条件下,密集区较稀疏区增产0.19 kg·m-2,增产率10.4%。密集区微喷灌措施比常规措施增产0.05 kg·m-2,增产率2.5%;稀疏区微喷灌措施比常规措施的桃果增产0.1 kg·m-2,增产率5.2%。
因此,避雨微喷灌水肥一体化技术能够提高桃树对水肥的利用效率,提升肥料产出率与用水产出率,降低肥料过剩造成的土壤损伤,以及用水过量造成的土壤流失和板结,同时能显著提高桃树的产量,改善桃果的品质,适宜推广应用。同时,桃树行株距对桃果生长过程及果实大小影响较大,增大桃树行株距能提高桃果单果重,改善桃果品质,但会影响产量,建议在种植时合理选择桃树行株距。