赵晓伟
(陕西省眉县果业技术推广服务中心,陕西 眉县 722300)
水肥一体化技术就是通过灌溉系统施肥,作物在吸收水分的同时吸收养分。前提条件是把肥料溶解,通过喷、淋、滴、灌等方式施用于植物表面或根区的施肥技术。水肥一体化是一项高效利用水肥的先进技术。随着人工、肥料、灌溉等成本的不断增加,化肥减量化使用和水资源高效利用需求的日益增加,最严水资源管理、农业生态环境保护等政策进一步落实,水肥一体化技术的应用日益普遍。近年来,水肥一体化在苹果、葡萄、猕猴桃等果业生产上得到大量运用。
猕猴桃生长量大,产量高,养分消耗巨大,如果果园水肥管理不当,就会造成树体营养不良、树体难以健壮生长,病虫害滋生,果实产量、质量下降。长期以来,果农常年偏施化肥、轻视有机肥、不按照猕猴桃生长规律施肥、长期大水漫灌等不良操作习惯造成土壤板结、肥力下降,形成了肥料越施越多,土壤结构越来越差的恶性循环。改变传统的施肥习惯,提高水肥利用效率,改良土壤结构,已成为猕猴桃生产中亟待解决的问题。
猕猴桃是肉质根,主根不发达,在2~3片真叶时逐渐停止生长,分生侧根,形成簇生的侧根群,侧根生长加粗形成根系骨干。成龄树根系一般由几条骨干根分生侧根形成。如果施肥不当或操作不当,会对根系造成损伤,影响营养物质的吸收。水肥一体化可以有效避免集中施肥、耕作对根系的破坏,对土壤结构影响小,肥料利用率高,对于改良猕猴桃园土壤结构,提高水肥利用效率,促进高产优质具有重要意义。
猕猴桃产业发展时间较短,但水肥一体化技术的利用却发展快速。经过技术部门不断试验推广和国家相关项目的支持,施肥枪、喷灌、滴灌等技术相继引入,根据施肥方式的不同,主要有以下几种实现方式:
主要施肥器械是液体施肥枪。利用果园喷药的机械装置,包括罐、加压泵、管子等。施肥时,将喷枪换成施肥枪,将肥料溶解于罐中,通过泵增压,将液体通过管子输送至施肥枪中,将枪头插入土壤根系分布层,握紧手握开关,肥料溶液输入土壤。松开手握开关,停止输送肥料溶液。一般每株可通过6个点左右注入肥液。
施肥枪施肥动力来源于打药机,使用时只需更换施肥枪,操作难度低;可以同时带2~4条施肥枪,施肥效率高;可以在树冠周围多点注入,分布比较均匀、科学。
施肥枪的推广已有15年的时间了,应用技术比较成熟,施肥效率高,投入少,适合以家庭为单位的小农户或者施肥面积不大时使用。其施肥时需要人拖拉管道,施肥范围相对集中,每个点施肥量不能精确把握。劳动强度相对较大。
小管出流是将肥料溶液通过由主管道、支管、毛管组成的三级管道灌溉系统施于作物根部的施肥方法。每株树对应的毛管数量可以根据需要设置,施肥效率高,投入较少。但地面附着管道较多,其他农事操作容易踩踏、损伤管道。
在首部系统通过压差注入肥料溶液,最后通过喷头、微喷带等喷洒在根部地面。在高温季节,给猕猴桃树体降温效果显著。喷灌施肥的喷头对水质和肥料溶解性要求较高。猕猴桃园的倒挂微喷系统,喷洒范围大,施肥效率较高,但若发生喷头堵塞或者淋水,处理比较麻烦。行间铺设带孔软管的喷灌,铺设方便,流量大,施肥效率高,投资较少。
在首部系统通过压差注入肥料溶液,最后通过滴灌管滴在根部地面。滴灌管现在多铺设在猕猴桃架面,水滴滴落,溅在周围,在地面形成小坑,不宜用于土质松散的果园。滴管施肥对水质和肥料溶解性要求很高,一般都需要有良好的过滤系统,一次性投入较高。
受传统观念的影响,很多果农陷入施肥漫灌——土壤板结——机械旋耕——施肥漫灌的循环中,大量使用化肥、常年大水漫灌等不良习惯造成土壤板结,土壤透气性差。在水肥一体化设施安装后,由于水肥一体化设施的使用要统筹协调,部分果农接受能力不强,为了方便,仍然采取漫灌、旋耕;部分使用小管出流的果农只用来施肥,认为灌水不如大水漫灌效果好。还有果农认为喷灌只能用来喷水,施肥不能用来施肥。部分项目实施只管安装,对培训果农和售后服务不够重视,造成果农误操作,挫伤了果农的积极性。
水肥一体化是建立在良好的的灌溉系统基础上的。良好的首部系统是水肥一体化设施的关键。根据肥料溶液加入方式不同,主要有自压施肥法、泵吸肥法、泵注肥法、旁通罐施肥法、文丘里施肥法、比例施肥法等。但实践发现,小面积的、通过汽油泵吸肥、注肥的方式机械振动很大,会造成管道连接脱离、甚至损坏。大型园区设施传动效率高,能较好的避免这个问题。有一个设计将滴灌管安装在猕猴桃主干距地面30 cm,这个高度对田间造成很多不便,更重要的是猕猴桃吸收根不在这个区域。有的项目设计时没有考虑操作效率,在猕猴桃快速膨大期等水分敏感时期,不能及时灌水,造成树体缺水,影响产量。
由于当前水肥一体化设施纷繁复杂,不同果园树体状况、土壤条件参差不齐,对肥、水用量的研究数据较少,水肥一体化设施应用后,果农对施肥量和灌水量不能准确把握,造成施肥不足或施肥过量,灌水不足或灌水过量。这既不利于提高水、肥利用效率,也不利于树体良好生长。
部分果农对水溶肥的认识不足,选用肥料的水溶性不良,残渣太多,造成管道、喷头等堵塞,直接影响使用效果。在实施水肥一体化的果园,提倡生草,裸露地面不利于蓄水保墒。草也必须控制在适当高度,不能影响猕猴桃正常生长。
水肥一体化以单个农户实施的较少,对设备的管理也比较规范。大面积实施的项目,使用主体多为村组、合作社,若没有管理制度,就会造成设备管护不力,常见的滤网清洗不及时、残渣堵塞管道不能及时疏通,甚至还有割断管道、施肥泵锈蚀的现象。这不但造成公共财产的巨大损失,也影响了项目实施单位的形象。
水肥一体化设计不光是管道布设和泵、滤搭配,还要考虑生长习性、农事操作、气候和后续管理。生长习性包括(树体)架面高度、物候期、水分需求规律(特别是水分敏感期)、养分需求规律等。农事操作主要包括施肥、绑蔓、抹芽、授粉、疏果、修剪、施肥等。同时必须考虑当地气候条件,灾害性天气(大风造成的“T”形架倒伏,极端高温持续时间、晚霜冻害等)。在设计过程中,必须考虑后期交付使用的可行性,在按小区划分农户田块、使用顺序、管理方式等,以方便交付后的规范管理,充分发挥设备效能。
项目实施单位在招标、合同签订过程中,与承建单位明确约定售后售后服务内容。
设备维护是售后的一项关键内容。受不当操作、人为破坏等人为因素影响,接头、吸肥泵、阀门、喷头、滴灌管等都易受损,及时更换易损件是设备正常运行的保证。项目设计必须将易损件的数量考虑在内。
使用方法培训也是售后重要内容。在项目交付之前,必须进行系统的操作方法培训。让使用农户掌握操作方法。可以通过印发技术手册、张贴设备管理技术规程等,将关键步骤、技术参数直接纸面展示,以方便查阅。可以协助其建立使用档案,记录不同使用参数,从而为故障排除和技术改进提供数据支撑。
实时指导让设备使用更加方便。供应商也可以通过电话、社交软件为农户提供实时的远程操作指导,可以大大降低不当操作的发生。
随着物联网技术的快速发展,近年来果园的设备智能化已经能实时远程监控、自动化控制水肥、田间气象观测、田间数据快速检测等,但在果园中的运用还比较少,大多仅局限于视频监控、水肥一体化设备的远程控制。
随着人工智能技术的进一步发展和农村土地集约化进一步加强,水肥一体化设施也面临换代升级。猕猴桃园的水肥一体化研究基础数据还比较少,对设施智能化发展的支撑还不够。下一步必须加强基础数据积累,加强水利与农艺的联合研究,提升设备科技水平。