宝鸡苹果树高水肥管理技术的应用

梁录瑞，刘文杰，李丙智，闵显宁

（1陕西省千阳县果业发展中心，陕西 千阳 721100；2西北农林科技大学园艺学院，陕西 咸阳 721101；3陕西省宝鸡市陈仓区桑果工作站，陕西 宝鸡 721300）

世界发达国家美国、法国、意大利、荷兰、日本、韩国等几乎所有的苹果园均采用水肥一体化高效管理技术，通过滴灌施入生物肥及化肥，向土壤增加有机质和土壤微生物，可以疏松土壤、改善土壤团粒结构、增加土壤通透性，提高土壤肥力，达到持续稳产的目的。结合灌水，把经过叶分析缺少的营养通过滴灌施入土壤，肥料的利用率显著提高，其中氮肥利用率从25%提高到35%~60%，磷肥的利用率从10%提高到30%~40%，钾肥的利用率从40%提高到70%~80%。要减少化肥使用量，保护生态，就要实施滴灌的水肥一体化高效管理技术。

1 陕西省宝鸡市肥水一体化管理概况

苹果是陕西宝鸡农村区域经济发展的主导产业和优势产业，其产量和产值在陕西宝鸡农业经济中占有重要地位。2019年陕西苹果产量已达1 135.58万t，面积61.46万hm2，出现一批果农收入过万元的乡、过2万元的村和过50万元的户。2019年陕西宝鸡苹果产量已达110万t，面积7.07万hm2，出现一大批果农收入过万元的乡、过2万元的村和过50万~60万元的户。苹果生产、加工、运输、销售的产业链带动了宝鸡农村经济的飞速发展，已成为农民增收致富的主要来源，为脱贫攻坚、乡村振兴、经济发展和社会进步做出巨大贡献。

目前，宝鸡苹果肥水一体化应用面积1.33万hm2，占总面积的25%。大多数种植户采用简易蓄水池+肥料的泵吸式施肥法[1]、有机肥+肥水一体化[2]、施肥器+滴灌模式，还有一些农户选用科学的施肥方案，减少水肥浪费。在灌溉过程中，强化设备的日常维护和保养，提高了灌溉效果。水肥一体化技术做到真正的“精准”，避免了肥水浪费，666.7 m2节省肥料60%，节水70%(图1)。

图1 肥水一体化管理标准化示范园

2 肥水一体化的应用效果

陕西从2013年开始进行水肥一体化技术推广，在千阳县南寨镇建设标准化示范园，面积433.3 hm2，在水沟镇建设标准化示范园66.7 hm2；还有扶风县法门镇，陇县东风、东南、曹家湾、天成、城关、固关、八渡镇实施水肥一体化技术推广。全市肥水一体化技术推广面积3 400 hm2。现以千阳县为例，说明水肥一体化技术的应用效果。

宝鸡华圣果业有限公司于2014年5月引进荷兰2年生无病毒苹果大苗，在千阳县水沟镇建设标准化示范园6.7 hm2，配套滴管系统，进行肥水一体化管理，7月开始施肥，当年每666.7 m2灌水量44 m3，施用纯氮、纯磷、纯钾分别为4.3、3.8、7.58 kg[3]。采用少量多次的施用方式，前期以氮肥为主，中后期减少氮施用量，增施磷、钾肥[4]。化肥用量减少45.8%。当年苗木生长良好，农艺性状指标增长明显，从‘密谢拉’‘金冠’及授粉树海棠中随机选100株进行生长指标测试，生长季末测定株高、干粗、总枝数、长枝(＞30 cm)数。结果显示，平均株高分别为215、235、152 cm，干粗分别是2.1、2.4、1.3 cm，总枝数分别是30、29、25个，长枝数分别是11、15、3个。2015年每株结果30个，2016年100个。666.7 m2产量、产值比对照提高10.9%和14.5%，从而减少化肥用量，降低生产成本，增加产量和改善品质。

陕西海升公司实施肥水一体化管理，根据天气情况，20 d滴管施肥1次，全年施肥10次，平均株灌水0.5 m3，平均每666.7 m2追肥50.00元左右。通过对果园不同区域土壤养分测定和叶片营养分析，针对M9T337自根砧矮化密植果树，全年滴灌10次[5]，化肥用量减少46.8%，666.7 m2产量、产值比对照提高11.9%和14.8%。实现化肥减量、增产提高的目的。

德方园、大地丰泰、景千合作社、丰禾、麒麟等全年滴灌10次，第7年实现666.7 m2产果3.5~6.0 t、产值1.4万~1.8万元。化肥用量减少46.3%，产量、产值比对照提高10.5%和14.8%。

3 推广肥水一体化所采取的措施

3.1 强化技术培训力度，提升果农管理水平

矮砧密植的水分高效管理与规范化利用技术是一项果园肥水管理新技术，要做好该技术的推广工作，必须加强对基层技术推广队伍的培训和指导，做好技术帮扶，使高水平的专业技术人员扎根技术推广一线。通过专题讲座、课堂培训、田间示范等形式，加大对应用技术的果农、合作社管理人员等的培训力度，促使从业人员快速掌握水溶肥的作用、肥料的选用和正确使用方法、灌水时间、设施维护等关键环节，全面提升水分高效管理与规范化的技术推广服务和应用水平，使水溶肥发挥最大肥效。

3.2 加强水溶肥产品的研发推广

适合精准滴管施肥的肥料应满足以下要求:肥料中养分含量较高，溶解度高，能迅速地溶于灌溉水中[6]；杂质含量低，其所含调理剂物质含量最小，能与其他肥料匹配混合施用，不产生沉淀；流动性好，不会堵塞过滤滴管和滴头；与灌溉水的相互作用很小，不会引起灌溉水pH值的剧烈变化，尤其不引起pH值升高；对滴管系统的腐蚀性很小。针对上述的技术要求，政府促进灌溉企业海升、华圣、木美土里、德方园等和水溶肥企业强强联合，推广高品质的水溶肥，减少设备堵塞情况发生；千阳县加大政策和资金支持力度，开发性价比高、使用年限长的环保材料，降低生产成本，提高使用的便捷性，实现绿色可持续发展。

3.3 加强管护和社会服务

建立健全良好的售后维修制度，配备专业运营人员定期检修，并从技术层面降低运营成本。加强农机与农艺融合，结合遥感、人工智能技术，建立相关的专家决策系统，提高设备性能、精度和智能性，保证水分高效管理与肥水一体化规范化发展的实际需要[7]。

3.4 水肥一体化的具体技术

3.4.1 水肥一体化系统

主要由水源、首位枢纽、输配水管网、滴灌带组成。

水源 千阳县矮砧苹果主要分布在县城北面台塬地，机井水源成本高，水源以千河引水、大沟水库、夜叉母河、宝丰水库等6大水库水源为主，但由于千河水源不能经常满足滴灌系统的要求，因此，修建一些配套的引水、蓄水或提水工程，如蓄水池、沉沙池。

首位枢纽 主要由水泵、施肥装置、过滤设备，以及安全测量设备(控制阀门、进(排)气阀、压力表、流量计)等组成。其作用是从水源取水加压，并注入肥料(经过滤后按时、按量输送到输配水管网中)，并通过压力表、流量计等测量设备检测系统情况。承担整个系统的驱动、检测和调控任务，是全系统控制调配中枢。以千河为水源的过滤器组合为沙石过滤器+网式过滤器，或叠片过滤器；以机井为水源的过滤器组合为离心过滤器+网式过滤器，或叠片过滤器。

输配水管网 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水、肥按照计划要求输送、分配到每个滴水、施肥单元和滴水器，滴灌施肥系统的输配水管道一般由干管、支管和毛管等二级管道组成，毛管是滴灌系统末级管道，其中安装灌水器(即滴灌带)。

滴灌带 滴灌带及滴头是通过流道或孔口将滴灌带中的水变成水滴或细流，均匀、稳定的滴入土壤作物土层，满足作物对水肥的需求[8]，滴头是滴送系统中最重要的设备，其性能、质量的好坏直接影响到滴灌施肥系统的可靠性及滴水、施肥的优劣。根据土壤质地选择滴管带滴头流量；沙壤土应当选择偏大滴头流量，粘土应当选择偏小滴头流量。

3.4.2 水肥一体化的滴灌

滴灌次数 全年滴灌十一二次，其中萌芽期2次、谢花后2次、花芽分化期2次、果实膨大期2次、成熟期2次、落花期1次。

主要肥料与施肥定额 尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾、硝酸钾、氨基酸、黄腐酸钾等水溶性固体及液体肥料，根据滴灌设备泵前吸肥法滴灌施肥工程工艺参数，不同的肥料类型选用不同施肥量，施肥次数和施肥时间(表1)。每666.7 m2施40~45 kg，氮磷钾配比12∶7∶13。施肥7次，其中萌芽前1次、谢花后2次、花芽分化期1次、果实膨大期2次、成熟期1次、落花期1次。每666.7 m2浇水20 m3，液体肥4~5 kg。

表1 水肥一体化的施用时间和用量 kg

3.4.3 水肥一体化设施的维护

水肥一体化运行维护的关键首先是整个管道系统维持低的恒压，需要配置质量好的变频控制器、变频水泵，以维持整个灌溉系统稳定的压力供应。其次是整个滴灌系统防止堵塞问题，使用自清洁的压力补偿抗堵塞滴头，提高滴灌均匀度。灌水器的堵塞是当前滴灌应用中最主要的问题，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化学因素。如水中的泥沙、有机物质或是微生物以及化学沉凝物等。因此，滴灌时水质要求较严，一般均应经过滤，必要时还需经过沉淀和化学处理。需要进行多级过滤系统，保证每次灌溉前半小时滴灌后，再进行管道化施肥，施肥停止后，待管道液肥滴完后，需再进行半小时灌溉，确保肥液清洗干净。灌溉水肥需适量，防止土壤盐分积累。每年定期对蓄水池清污。每年秋季或春季采用0.2%柠檬酸液对滴灌管道进行清洗。冬季上冻前，及时排放所有灌溉管道系统的水，防止管道冻裂。