王鸿美
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.051
农业经济的飞速发展和最新技术的研发促使人们提高了对葡萄栽培水肥管理技术的标准与要求,水肥一体化技术有效克服了传统葡萄水肥灌溉的不足之处,不仅提高了水资源和农业资源的综合利用效率,还降低了种植葡萄所需的人力成本,推动绿色环保农业的持续发展。本文分析了葡萄园滴灌水肥一体化技术灌溉模式的选择与灌溉设备的安装、日常维护和葡萄的水肥管理,提出了推广水肥一体化技术的措施,为葡萄种植及农业可持续发展提供了有力的保障。
我国消费和生产鲜食葡萄的数量都位于世界第一位,近几年栽种葡萄的面积、高效栽种技术和生产产量均得到了提高,葡萄产业成为种植户提高收入的重要产业之一。宾川县是云南省大理白族自治州的其中一个县,位于云南省西北部、大理州东部,地处金沙江干热河谷南岸,立体气候明显,素有“天然温室”“热区宝地”之美称,年均日照时长达2719h,年平均气温18.3℃、昼夜温差15.4℃,无霜期达294天,气候条件适宜葡萄生长发育。葡萄产业已成为该县农业增收、老百姓致富的主要产业,现在已经发展成为全国县级规模最大的早熟鲜食葡萄生产基地。宾川县就已经将水肥一体化管理技术应用到葡萄种植中,该技术严格遵循“以水调肥、以肥控水”的栽培原则来提高水肥的利用效率,减小水肥对地下水和土层的危害,旨在提高生产效益和节约成本,是我国葡萄产业可持续发展的必由之路。
一、葡萄种植中水肥一体化技术的优越性分析
1、提高水肥吸收转化率
水肥一体化技术不仅能加快葡萄生长的速度,还能为葡萄植株提供足够的营养成分,以免发生葡萄叶枯萎和变黄等现象。葡萄植株对水肥要求较高,传统水肥漫灌会使葡萄吸收转化率处于较低的状态,影响了葡萄的开花、结果以及正常发育。水肥一体化技术能有效提高水肥吸收转化率,为葡萄开花、结果和茁壮成长提供了充足的营养物质。
2、提升葡萄品质
水肥一体化技术将被运用到葡萄种植的全部过程中,这为葡萄打造了良好的成长环境,不仅克服了传统漫灌浪费水肥的缺点,还保护了葡萄种植土壤和生态环境的安全,进而有效解决了葡萄果实掉落和着色不均等问题。此外,该技术对葡萄根系发育也有帮助,使土层与根系接触的面积扩大,将充足的营养物质传送给葡萄植株,使其茁壮成长,提高葡萄对寒冷和病虫害的抵抗能力,有助于提高葡萄的品质。
3、降低葡萄种植成本
营养物质和水分对葡萄的茁壮成长极为有利,最新研发的灌溉模式不仅能节约水肥,为葡萄发育提供充足的营养物质,而且还能防止出现水肥缺失现象。在葡萄成长的各个时期,管理员可按照各时期不同的发育状况、栽培面积和气候条件等来决定灌溉的数量,确保灌溉的时间、数量和方向等准确,从根源上克服了传统漫灌的不利因素,尤其是由于水肥沉淀或水分挥发等造成的资源浪费。最新技术不仅减小水资源对葡萄成长的影响,还能减轻管理员的劳动强度,获得了更为良好的管理效果,并推动了葡萄管理走向现代化,最终实现了减少管理经费和节约水肥经费的目标。
二、葡萄种植中水肥一体化技术的应用
1、灌溉模式的选择及设计
(1)灌溉模式的选择
水肥一体化灌溉主要被分为浇灌、微喷灌、滴灌和膜下滴灌等多种模式,宾川县按照葡萄栽培实况来因地制宜选择了园艺地布膜下滴灌和滴灌这两类。葡萄种植园区须把控好该区域的湿度,喷灌会提高空气湿度,再加上园区温度过高,极易出现和传染真菌性病害,因此不可将该技术应用到密度过大的葡萄种植园内。园艺地布覆盖技术则可有效减少杂草数量,并具有极好的保墒能力,若条件许可,可大规模推广和应用滴灌技术和园艺地布覆盖技术相结合的模式。
(2)水肥一体化系统
该系统通常被分作首部设备、水源与管道系统,首部系统主要有以下几个部分:过滤器、变频装置、水源、施肥器、排气阀、压力表以及逆止阀等。灌溉成本和灌溉规模的决定性因素就是水源,要严格按照种植区域的灌溉条件来开展设计工作。首部枢纽即水肥一体化系统的核心,该系统的安全系统、监测系统、调节系统和动力系统均分布在首部枢纽处,要按照水源的灌溉规模和出水数量来决定是否安装首部设备。
(3)水源及首部枢纽
①水源。按照种植区域的灌溉条件来选出合适的水源,共有以下三类:一是井水水源,须按照单位时间用水需求和灌溉规模来设置水泵与水井的功率,水泵水传送到地表的功率通常会比真实灌溉的用水数量稍高,便可顺利开展灌溉工作。若所需灌溉的规模较大,可将变频设备安装在需要灌溉的区域,便能有效调整管道的压力和水泵出水的数量。二是河水水源,若种植区域具备河水资源,可将其用作灌溉用水,水泵出水量还是会比灌溉规模的出水量稍高。在用水前,须确保河水水质符合用水标准,由于河水较多杂物,可安设多个过滤设备来过滤河水,以便更好保护灌溉系统。三是蓄水水源,就不具备河水资源、井水资源以及灌溉规模较小(1~2亩)的区域来说,可安设水罐或建设容量最少为12t蓄水池,再以滴灌的方式来灌溉,每次灌溉用水数量为4~12t。
②首部枢纽。过滤器通常会被设置在滴灌系统首部前端。过滤器通常是为了将河水中的各种杂质过滤出去,并去除管道中未能完全溶解的肥料,确保滴灌管处于畅通状态,避免影响系统正常运转。水质的不同影响着过滤器类型的选择,按照河水和井水的质量不同来选用适宜的过滤器,完整的过滤系统通常包含2~3层过滤设备,首层主要是为了过滤水源,其运用了较为简易的滤网作为过滤装置,主要是筛除掉河水中较大的垃圾和有机物,保持水泵通畅;第2层主要作用是过滤泥沙,若用水会流经管道,就须开展二次泥沙过滤作业,利用离心来去除大质量泥沙;第3层通常选用150~200目的网式或叠片过滤器,目的是筛除直径为105μm以上的泥沙或未能完全溶解的肥料。
③滴灌施肥模式。施肥器主要有重力自压式、比例式、文丘里、泵吸肥法和泵注肥法等。先在管道中将肥料充分溶解,并利用压力差来将其传输到管道内,使其和管道水充分融合,并将融合后的肥水灌溉到葡萄根部。肥水和水源水通常会在管道内充分融合,随后可将其输送到各支管道内,施肥器通常设置在首部位置,或距下级分支管合适的间距处,确保混合均匀。
2、水肥管理
(1)水分管理
开花前,葡萄对水没有过多需求,前期应管理好水肥的用量,避免植株疯长影响葡萄开花。在开花坐果阶段,应避免水肥用量过度,影响坐果质量。葡萄通常会在降水较为集中的时间段着色成熟,幼果与果实膨大的时间段葡萄对水分的需求量较大,须为其提供充足的水分,若未能满足葡萄对水分的需求,会造成果实腐烂和开裂等问题。在开花之前和开花时,应确保土壤水分含量在60%,果实膨胀和成熟时,土壤水分含量必须高于65%。在灌溉的过程中,可根据土壤张力计来设置灌溉用水数量和灌溉时间,若在适宜的深度(通常是60cm),张力计上的数字变回0,即可不用灌溉。在确定土壤是否缺水时,可用手来握住植株根部,进而确定土壤的紧实程度,若土壤没有散开现象,就证明土壤水分含量大于60%,无需灌溉。
(2)滴灌施肥方案的制定
葡萄根系极为发达,通常会在20~40cm的土壤之中延伸根系,就水平方向而言,根系通常在树干0~80cm的距离内延伸,根系直径多在0~2mm。在3月下旬,葡萄的枝干就会冒出地面,进入伤流阶段,4月初开始萌芽,5月上旬葡萄开花,该月中旬进入幼果膨大期,这也是决定葡萄产量的重要阶段,待硬核期与第2次果实膨大期后,8月上旬葡萄就会开始改变颜色,这一时期对葡萄的品质具有决定性的作用,8月中旬葡萄开始成熟,由于天气影响,葡萄在11月份就会开始休眠,此时可开展埋土和剪枝等工作。
葡萄通常是在葡萄收获后开始施肥,直到次年葡萄收获前即可停止。在收获完成后,可在当年秋天对前树体进行修剪,即可将养分存储起来,为次年葡萄早期的成长和发育提供充足的营养。葡萄开花前,可利用B、Zn肥来提高葡萄坐果的质量,在果实膨大前期及时追加钙肥、钾肥和氮肥等,后期改用高钾肥,可有效提高葡萄产量和质量。研究证明,若葡萄产量为1000kg,则需追加N3.87kg、P2O51.95kg、K2O3.07kg,比例如下:10∶5.04∶7.92,根据多次少量、肥随水下的原则来追加肥料,一年施肥频率约13次。
(3)滴灌设备的维护
若想发挥水肥一体化系统的技术优势,就要做好日常维护工作,要点如下:
①在启动灌溉设备后,须严格检查管道是否完整,管道压力如何,若有破损和漏水问题,应及时修复。
②每次设备启动以及施肥之后,必须用清水冲刷15~30min,避免未溶解的肥料和杂物影响滴头和管道正常使用。
③定期对管道与过滤器进行清洁。过滤器运行时间过长,会出现大量的杂质,这会对水头产生不利的影响,影响灌溉的效率。应及时检测和定期清洁过滤器,并打开管道末端,便于完全去除管道杂质。
④检查清洗注肥泵。注肥泵在输送肥料水的过程中,积累了大量未被溶解的肥料,肥料数量过多会对水泵隔膜或回水阀造成堵塞,若肥料酸性过强且停留在管道的时间过长,会对管道产生腐蚀,损坏管道。有鉴于此,在施完肥后,可加注清水10min来将肥料完全溶解,并对全部测量设备进行定期检测,确保系统安全和正常使用。
三、葡萄种植中水肥一体化技术推广对策
在各级政府的大力扶持下,水肥一体化技术的宣传、推广和示范效果极为良好。在今后种植葡萄的过程中,建议因地制宜规划出该技术推广的区域,根据作物种类和种植环境来研发出更为完善的水肥一体化管理系统和运行模式,并颁布相关的政策、种植户投资建设和项目建设补助相结合的方式来激励种植户,并在葡萄种植中引入社会资本,取得更为良好的示范推广效果。此外,根据高标准农田建设规定来推动葡萄种植的可持续发展,确保每建设一个示范点,成功一个示范点,稳步扩大水肥一体化推广面积,取得良好的水肥节约效果。
1、健全完善管理机制
在对水肥一体化技术进行研发时,不仅需增加投入基础设备建设的经费,还要从运行模式和管理系统两方面入手,建立完善的管理制度。一是农户不想流转的种植区域而言,在推广水肥一体化技术时,首部系统无需统一配置施肥罐,而是选择滴灌系统来统一灌溉,可将小型施肥设备安装在种植区域的入水口位置,种植户可自行追加肥料,能有效避免施肥不匀、施肥量不一等问题。这一模式也可被推广到其他林果栽培区域,以上区域因难以通过整合来改变种植面积,因此,可在保持田块格局的前提条件下推广水肥一体化技术。二是在一些机井配套不足或井水难以灌溉的田块,可引导种植户自行建设小型蓄水池,并由政府部门统一为其配套适宜的水肥一体化系统,建设完毕后,种植户可自行使用和管理。三是致力于研发水肥一体化技术托管模式,引入技术过硬的农业服务组织,在农户有意愿的基础上来推广和运用该模式,并将栽培、追肥、田块管理和收获等工作托管给信用佳、经营能力强且技术过硬的农业服务组织,此时该区域的村委会可充当中间组织,和农户签立托管合同,明确收入分配。同时,农业服务组织需提供技术服务,该托管模式可有效克服配套技术不完善、管理基础薄弱、品种肥料使用不当等缺点,同时节约了经济成本、时间成本和劳动成本,提高了经济效益和生产产量。
2、研究配套生产技术
一是改变耕种的模式,选择深耕30cm以上、拉沙压碱和秸秆还田腐熟等方式,可有效减少土层表面的盐分数量,减小土壤盐渍化的影响,有利于改良土壤表面的结构。二是改变灌溉的模式,在农作物生长阶段应灵活调整用水数量,取得良好的洗盐和脱盐效果,而在非生长阶段即可选择春天或冬天进行灌溉,如此便可有效去除土层表面的盐分。三是将土壤改良技术落到实处,如追加有机肥可有效增加田块内的有机质,使土层更加透水和透气,减轻返盐和土层板结问题;也可选择追加腐殖酸类肥料和盐碱改良剂来更改土层的物理特征,有效去除盐分。
3、加大政策扶持力度
示范区取得良好的示范效果后,政府仍需对其后期管理予以政策上的扶持,定期出台补贴政策来鼓励种植户换新滴灌带以及与之配套的管件设备,降低农户经济压力和检修成本,继续发挥出示范区的示范作用。与此同时,和推广先建后补的投资建设模式,这主要指的是建设单位可出台相关的补助政策,在农户申报获批后,即可自主安装和建设,在验收完毕后即可将补助下发。该模式的优点在于农户自行建设。不仅能够避免出现统一建设与用户真实需求不符的现象,还能提高用户对设备的爱护意识,使其使用期限和效率有效增加。政府部门或相关单位若能加大对水肥一体化技术的关注力度和补贴力度,减轻农民的经济压力,可以激励农民主动选用该技术,使这一技术大规模运用到各种植区域。
4、探索可持续发展路径
有关部门必须出台与水肥一体化技术相关的政策,对农户予以大力扶持和补贴,提高其推广和运用该技术的积极性,若农户对这一技术进行了积极推广,可为其提供相关的惠农政策扶持。一是肥料补贴,在推广和运用水肥一体化的示范区域,农户使用的一些水溶性肥料可获得补贴。二是盐碱改良补贴,在推广和运用水肥一体化的示范区,若农户使用了盐碱改良剂来减轻土壤盐分,可为其提供补贴。三是农户自行运用水肥一体化技术,可为其提供水费补贴和电费补贴,并在惠农补贴、土壤改良和设备检修更新等方面给予相应的扶持和补贴。通过相关的补贴和扶持政策,农户能够更好地了解到推广和应用水肥一体化技术的优越之处,尝到使用这一技术所带来的甜头,逐步推动种植户形成自行投资建设水肥一体化大好局面。
综上所述,农业经济飞速发展不仅改变了施肥的模式,也改变了农业的生态环境。在云南省宾川县推广和应用水肥一体化技术,推动了葡萄种植产业的可持续发展。有鉴于此,应将该技术积极运用到其他种植产业中,推动农业水肥一体化技术的可持续发展。
(作者单位:671600 云南省宾川县土壤肥料工作站)