‘桃溪蜜柚’水肥一体化技术与应用

肖委明 戴祥生 王芳飞 廖云勇 黄春辉

摘 要：基于实施江西省果业重大协同推广项目井冈蜜柚轻省水肥一体化项目，对整个吉安地区水肥一体化系统优缺点的调查分析，优化集成了一套适于‘桃溪蜜柚的水肥一体化技术，并对其设计要点、施肥方案及应用效果进行了叙述。该水肥一体化技术提高了‘桃溪蜜柚的产量，增加了一级商品果率，改善了果实的内在品质，果园效益明显提升，因此具有广阔的应用前景。

关键词：水肥一体化 产量 果实品质 桃溪蜜柚

中图分类号：S666.3                  文献标志码：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

水肥一體化技术是一项集合灌溉与施肥的农业新技术，因其具有省工省时、省肥省水、节约成本、增产高效、使用方便等优点，欧美等发达国家在水肥一体化技术方面的研究、推广及应用较为突出[1]。如今以色列已有90 %的农作物灌溉园采取了水肥一体化技术，且为欧洲提供40 %的水果和蔬菜，拥有“欧洲果篮”的称号[2]。美国25 %的玉米种植地、60%的马铃薯种植地和32.8%的果园均采用了水肥一体化技术[3]。我国水肥一体化技术研究起步较晚，但发展较快并取得了良好效果，在果树生产上也在逐渐推广应用[4]。研究表明水肥一体化能显著提高椪柑产量，相对于传统的肥料干施，其产量提高了约9000 kg/hm2，且在一定程度上增加了果实的大小[5]。同样的结果在砂糖橘和脐橙上也得到了验证[6]。徐淑君等研究发现，滴灌施肥能显著降低柑橘果实裂果率，且显著提高单果重和大果率[7]。采用水肥一体化技术比人工淋灌撒肥处理香蕉，其抽生新叶的速度显著加快，生育期缩短，假茎增粗，高度显著增加;极显著或显著提高了果穗第三梳蕉的个数和单株产量，增产12.1%～17.6%[8]。‘红地球葡萄随水冲施肥料比常规土壤开沟施肥，其土壤养分和葡萄叶片养分提高显著，同时有效促进新梢生长，可溶性固形物含量提高6.9%，可溶性总糖含量增高10.92%，可溶性蛋白质含量提升4.65%，可滴定酸含量降低13.65%，糖酸比提高29.21%，产量比对照增加12.65% [9]。在我国中、西部半干旱地区，果园水肥一体化技术在苹果[10]、梨[11]、桃[12]、核桃[13]等树种上应用较多。然而，与发达国家相比，我国水肥一体化技术仍处于摸索阶段，使用面积仅占全国灌溉总面积的 1.25%，远远落后于以色列和美国等发达国家，迫切需要进一步的研究与推广[14]。尽管目前干旱半干旱区水肥一体化技术的研究和应用较多，但我国南方地区常有季节性干旱，如2019年8-9月份江西省绝大部分地区长达40多天滴雨未下，降雨与果树生育期耗水存在明显的不协调关系。因此，有必要对南方多雨地区水肥一体化技术展开研究并示范推广[15]。

‘桃溪蜜柚是从江西省新干县桃溪乡板埠村实生柚树中选育的新品种，属沙田柚系列，2011年通过了江西省农作物品种审定委员会审定。该品种果汁较多，质地细嫩，风味甜，余味不苦麻，口味纯正，品质极佳;具有早熟丰产特性，果实 9 月上中旬成熟，能在中秋节前采收应市;是我省吉安地区一项特色富民产业，经济效益明显，发展潜力巨大[16]。但由于近年天气恶劣，夏秋季节连续干旱，劳动力短缺且成本高，使得柚园果实快速膨大正需肥水时，果园的肥水管理却得不到保障。此外，种植户在施肥技术方面仍然多依靠经验，方法不一，导致‘桃溪蜜柚产量不高、品质下降等问题日益突出。课题组在前期进行了不同施肥处理对‘桃溪蜜柚养分吸收、产量及品质影响的研究基础上[17]，对吉安市现有水肥一体化系统调查分析之后，研究了水肥一体化技术在‘桃溪蜜柚生产上的应用效果，总结出一套适合‘桃溪蜜柚应用的水肥一体化技术方案，以促进该技术更好地推广，对‘桃溪蜜柚的高效栽培具有现实的指导意义。

1 吉安市水肥一体化系统应用调查分析

水肥一体化技术是将灌溉与施肥有机结合的一项农业新技术，根据作物需求对农田水分养分进行综合调控和一体化管理，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提高水肥利用效率。因此，当前吉安市蔬菜、果树种植上均有水肥一体化技术的应用。表1是对目前吉安市水肥一体化系统配置的调查分析，主要有三种类型，即全系统固定式、首部移动式和移动式。从水肥耦合、应用效果上来讲，全系统固定式最好，移动式最差。但是全系统固定式造价最高，首次投入非常大，是诸多中小企业、个体种植户可望不可及的。因此，当前全市应用较多的是首部移动式和简易移动式系统。然而首部移动式系统由于无砂石过滤器、反冲洗装置和无摆线针搅拌机，使得滴头极易堵塞，大大增加了维修难度和提高了运行成本，在调查过程中发现有些果园的水肥一体化系统已经形同虚设。简易移动式由于需要劳动力调试装置、拖放水管等原因，在农忙季节往往很难雇工以及时快速地满足作物生长对水肥的需求。

2 ‘桃溪蜜柚水肥一体化系统配置

‘桃溪蜜柚水肥一体化技术实施地在江西省吉安市吉州区，果园为≤15°的缓坡地，试验区土壤为酸性土壤，土壤黏性强，有机质含量在 13.71 g/kg 左右，土壤速效氮、磷、钾含量分别为 31.6 mg/kg、2.8 mg/kg、38.5 mg/kg，土壤干密度为1.46 g/m2，pH 5.6。供试品种‘桃溪蜜柚于2010年移栽定植，砧木为枳壳，株行距4 m×5 m，至今已结果投产6年。表2为‘桃溪蜜柚水肥一体化配置情况，果园实际应用面积5745 hm3，考虑后期果园发展，设计功率管辖面积为7500 hm3，首部每公顷平均造价为3906元，供给水系统含主管、支管、毛管、滴头、阀门、接头每公顷造价9645元，总造价为13551元。

3 ‘桃溪蜜柚水肥一体化系统安装及注意事项

施工前期准备：施工现场勘察→采用施工图设计和设计交底→对照图纸查清管线设施等障碍→勘察现场后组织材料进场→组织放线、电源按三相五线制敷设→“一机一闸一箱一漏保”。

施工安装顺序：施工前期准备→周围社会关系协调→测量放线首部泵房建设→管道开挖→管道安装→阀门井工程→首部泵站工程→确定最低点安装提水莲篷头→进行各区域压力试水→管道容沙回填→恢复现场及移交工程。

注意事项：鉴于基本农田的相关政策，建议首部房采用3～3.5 m层高组装彩钢活动板的可拆卸保温隔热房，场地要求在32～40 m2，墙面用50 mm防火岩棉板，含金属夹层，能起到恒温保挡风效果，地面采用10～12 cm混凝砾石结构，动力机座位置垫层加层5 cm，房里地面留升缩缝，四周留3 cm导水槽。首部安装成功试水应先测算面积试压试水，确保轮灌区面积每个滴头出水均匀，随管道延长及动力扬程不足，应结合阀门和缩减面积，确保不留死角，不存在缺压供水不上现象，确保均匀系数在1.0。

不同质地土壤推荐灌水器应考虑流量问题：砂土流量在2.5～3.2 L/h，红壤土在1.5～2.1 L/h，黏土在1.0～1.5 L/h。正常市场16 mm贴片式滴灌带1.38 L/h、2.0 L/h、2.7 L/h、4.0 L/h;侧翼迷宫滴管带2.5 L/h、3.2 L/h;滴头系列工作压力在0.8～2.0 Bar，流量在2～60 L/h，对砂土宜选用较大流量的滴头，增大水分横向扩散范围，对于黏性土壤宜采用流量小的滴头，以免造成地面径流，在多数情况下当地势及工作压力能耗大时，建议采用偏差系统数小的灌水器。过滤器推荐选择介质过滤器+叠片过滤器，遇有机物含量大于200 mg/kg，应采用沉淀池+拦污棚介质过滤器+叠片过滤器。

4 ‘桃溪蜜柚水肥一体化管理方案

根据课题组前期对‘桃溪蜜柚生长发育规律的观测以及不同施肥处理对‘桃溪蜜柚养分吸收、产量及品质影响研究的结果，制定出‘桃溪蜜柚水肥一体化管理方案见表3。全年灌水11次，其中6-9月的果实膨大期灌水次数需达到6次。施肥采用传统施肥与滴灌施肥结合的模式，即土施有机肥和部分化肥作为基肥，滴灌施用追肥。每公顷目标产量52500 kg，制定‘桃溪蜜柚的施肥方案为秋季基肥和萌芽期、果实膨大期、果实采后期（指果实采摘后至基肥施用前这段时间）3个时期多次追肥。基肥在10月下旬至11月中上旬开沟施用腐熟有机肥50～60 kg/株+平衡复合肥（15-15-15）1.0～1.5 kg/株。追肥则按照表3的方案通过水肥一体化系统施用，要求不施用颗粒态复合肥，主要是颗粒态复合肥表面多是由黏土、硅藻土或水硅土包膜，应使用100%水溶性肥。

5 ‘桃溪蜜柚水肥一体化技术应用效果

笔者连续两年（2018年和2019年）观测了‘桃溪蜜柚水肥一体化技术的应用效果。果园产量通过聘请5位省內外果树专家在试验区和对照区（常规水肥管理）的东南西北中随机选取一株树，将其果实全部采集进行称重，再根据4 m×5 m的株行距（种植密度为495株/hm3）进行产量折算。果品分级参照地方标准《井冈蜜柚 商品果》2019修订稿进行了大于1100 g、900～1100 g、800～900 g、小于800 g四个级别的分级，并且对果实进行了可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、固酸比、Vc等含量的检测分析。

表4为 ‘桃溪蜜柚水肥一体化技术试验区与对照区的测产结果。从表中数据可以看出试验区每株平均果数比对照区高，且平均单果重亦高于对照区。2018年试验区与对照区对比平均每公顷增产9627.75kg，增幅19.5%，平均单果增重7.6%。这种差异在2019年夏秋连续干旱、近四十天未下雨的恶劣天气时，表现得更加明显。2019年试验区与对照区对比增产每公顷增产11015.25 kg，增幅25.27%，平均单果增重7.8%。

2019年将专家选取5棵树的果实测产后并进行了分级和几个果实品质指标的检测分析。表5 是果品分级统计表，从中可以看出，试验区比对照区小于800 g级的果实减少1.3%，800～900 g>减少16.39%，而900～1100 g级果大于增幅为16.82%，1100 g级果大于增幅为0.87%。一级果（900～1100 g）比例的增加，大大提高了果园的商品经济效益。进一步分析试验区和对照区的果实品质发现，试验区果实可溶性固形物含量高于对照区，而可滴定酸含量低于对照区，导致固酸比试验区显著高于对照区。检测果实Vc含量同样发现试验区优于对照区，可见水肥一体化的应用提高了果实的品质。

6 结语

大量研究表明，水肥一体化微喷灌技术可有效控制灌水及施肥的数量和频率，及时满足果树对水分及养分的需要，减少无效损耗，显著提高水肥利用效率，具有提升产量、减少人工及促进增收的优势。本研究亦证明在水肥一体化应用中，‘桃溪蜜柚增产效果显著，一级果率增加，且果实品质明显优于对照（传统水肥管理区）。本研究根据南方气候特点和丘陵红黄壤地设计的水肥一体化系统，其设计参数可靠，运行效果较佳，简单易行，具有较强的实际应用和推广价值。

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