楊志明,張咸成,邱乾光(. 四川果怡農業科技有限公司,四川彭山 6700;. 四川省眉山市彭山區農業局,四川彭山 6700)
四川彭山葡萄優質栽培中肥水一體化管理技術與實踐介紹
楊志明1,張咸成2,邱乾光1
(1. 四川果怡農業科技有限公司,四川彭山 612700;2. 四川省眉山市彭山區農業局,四川彭山 612700)
本文主要介紹了利用自動肥水一體化系統來更好地解決葡萄生產中的肥水供應問題。本文從肥水一體化灌溉系統建立的科學基礎出發,分析了其由供水、加壓和過濾等多個系統組成的綜合系統是如何實現內部系統間的相互輔助,以提升工作效率特有的運作形式。從科學的角度研究了葡萄對養分的吸收規律,并深化到根系養分吸收規律與葡萄在不同時期的養分需求特點。最后,總結出了幾年間不斷嘗試所得出的早、中、晚熟品種的肥水一體化合理施肥方案。
優質葡萄;肥水;一體化;管理
四川果怡農業科技有限公司(簡稱“果怡農業”)目前主要從事精品鮮食葡萄的種植和銷售,多次榮獲全國“葡萄果實評優”金銀獎,是全國優質葡萄生產示范基地,通過多年實踐現已總結出一套《優質葡萄栽培技術》,而《肥水一體化管理》是其中主要的內容之一。
果怡農業葡萄基地地處東經103°50'、北緯30°10',屬于成都平原亞熱帶濕潤氣候區,年均溫16.7 ℃,年降雨998 mm,年日照1255 h。氣候特點是:春季氣溫回升早,氣溫偏低;夏秋溫度較高,冬季暖和,葡萄植株低溫休眠不足,萌芽不整齊,影響開花結果。夏秋多雨,光照嚴重不足,非常不利于葡萄優質豐產。
自2002年開始應用簡易滴灌系統(即膜下微噴灌模式)。通過5年實踐,開發出一套適合葡萄生產的簡易水肥一體化滴灌技術。由于傳統施肥方法費工費時,肥料利用率不足30%,該滴灌施肥技術成本低、效率較高、省水省肥(肥料利用率提高到60%以上)且葡萄增產提質顯著,從而得到廣大種植戶認可。于2007年后在彭山推廣667 hm2,在四川推廣3330 hm2,在2007年后新建葡萄園中有90%以上采用該項簡易水肥一體化技術。
由于葡萄園規模化生產和勞動力的緊張,葡萄園生產成本不斷上升,以上簡易滴灌技術(只適合6670~4萬 m2葡萄園,一次施肥面積僅667~1330 m2)也不適合規?;咸褕@應用。因此,本公司于2012年引進自動水肥一體化系統在葡萄園應用(在多年前全國很多地區從國外引進了先進的水肥一體化系統,但由于多種原因未能很好應用)。經過近四年的實踐,該系統表現出強大的優勢。
1.1肥水一體化概念
作物肥水一體化是指作物生長發育所需營養以液體的方式通過微滴灌系統與水分同時輸送到作物有效根系部位,直接被作物根系吸收利用的全過程。這是作物智能化的養分與水分供養關系。葡萄園肥水一體化必須建立在龐大的分布在全園的灌溉施肥系統之中,才能適時適量的有效進行。
1.2葡萄園肥水一體化灌溉施肥系統
葡萄園肥水一體化灌溉施肥系統主要由供水、加壓、過濾、管路、滴灌等5大系統組成,如果全部實現智能化工程,還需增設自動控制系統。
(1)供水系統:設施葡萄園要求修建一個貯水池,從水源地引水,并在園中心位置修建泵房,隨時供灌溉施肥使用。
(2)加壓系統:在泵房內加入恒壓裝置,利用水泵加壓可以有效的控制整個系統的壓力,以保持過濾、管路和滴灌終端的肥水暢通。
(3)過濾系統:在泵房內設置“自動反沖洗過濾器”,過濾水源和肥料中的雜質,避免微滴管、滴頭或噴頭堵塞,以達到長久穩定運行之目的。
(4)管路系統:連接水源、水泵、滴頭或噴頭的各種管道均為管路系統,分主管和副管。主管一般采用HDPE管,使用壽命較長。副管采用低密度聚乙烯材質即可,方便安裝和鋪設,造價低。
(5)滴灌系統:實踐證明,貼片式滴管帶是葡萄園最經濟實用的滴灌方式,適合膜下滴灌。經過加壓、過濾的肥水最終精確定向灌溉到葡萄有限根群。
(6)自動控制系統:該系統由計算機監控終端、可編程控制器PLC、土壤濕度無線傳感器、數據采集設備RTU、數據傳輸單元DTU等組成。
土壤濕度無線傳感器設置在田間滴灌有效范圍內的土層內,可實時監測土壤濕度,連接控制終端進行數據分析,發布執行指令,從而通過啟動或關閉自動控制閥門控制微滴頭,適時適量的進行田間灌溉施肥。
1.3灌溉施肥系統的優勢
(1)使田間肥料利用率由60%提高到80%以上。
(2)使施肥灌溉工作效率由單次工作面積的667~1000 m2擴大到了0.67~2 hm2;而且由適合小面積(<4 hm2)葡萄園應用,提升到適應大面積(>40 hm2)現代化葡萄園應用。
(3)精確精量施肥灌溉,減少田間肥料流失對環境的污染。
(4)提高葡萄漿果的產量和質量。
2.1葡萄養分吸收規律
葡萄植株需要適時、適量的吸收營養物質才能健壯生長。據研究,葡萄生命活動中需要16種必需元素,這些元素在葡萄樹體中的作用,始終遵循營養元素同等重要律、不可代替律和最低養分定律。換言之,任何一種必需元素的短缺都會影響葡萄的正常生長發育,而且任何一種元素具有的特殊功能都不能由其他元素所代替,而處于相對最低水平的那種元素或元素間濃度比例失調,恰好正是影響葡萄產量和品質的決定性因素。所以,葡萄栽培過程遵循上述養分吸收三大規律,保證土壤溶液中16種必需元素充足,保持最低水平那種元素的含量,并且協調好各元素之間合適的濃度比例,才能將葡萄的產量和品質提高到一個新的水平。

圖1 葡萄園肥水一體化(非自動控制)系統示意圖
2.2葡萄需肥特點
葡萄是多年生藤本果樹,既可依靠根系從土壤中吸收養分,又能依賴枝葉皮孔或氣孔從空間吸收養分。其需肥特點:
2.2.1根系需肥特點
(1)葡萄根系龐大,可廣泛深入不同層次土壤吸收養分。
(2)由于根系多年來在同一土壤中吸收養分,易產生局部根域的營養虧缺,造成地域性缺素癥。
(3)在為葡萄地上部不斷地供給水分和礦質養分進行光合生產的同時,光合產物碳水化合物又轉移到枝干和根系供其生長發育所需,而且把多余的養分貯藏起來。
(4)枝干和根系的貯藏養分,特別是碳素營養是葡萄發芽、嫩梢生長、展葉、花芽分化、花器官形成、開花、坐果的必需養分。
(5)由于不同種類砧木的根系吸收養的分種類和能力不同,應針對地區土壤養分的特點,選擇相應的抗性砧木。
2.2.2葡萄不同生育期需肥特點與對策
從圖2看出:
(1)葡萄萌芽前是不從土壤中吸收養分的,所以生產中不應施肥。
(2)萌芽20 d后才開始吸收養分,并逐漸增加。所以該“施肥方案”中第一次施肥時間就定在3月上旬的萌芽期。

圖2 葡萄主要礦質應用年吸收比例
(3)從末花至果實轉色出現第一次養分吸收高峰,其養分元素主要用于新梢生長、坐果和果實發育。不同品種在這個階段持續時間長短相差較大,早、中、晚熟品種大約分別需50~70 d、70~90 d和90 d以上,施肥量占全年追肥量的50%左右,而且以高鉀肥為主。
(4)果實采收后至樹體休眠呈現第二次養分吸收高峰,其營養元素主要用于樹體恢復和樹體營養積累與貯藏。這個階段雖然時間長達100 d,但是由于樹上沒有果實,而且枝蔓處于木質化老熟時期,對營養元素的需求較少,進行1~2次化學追肥(以磷鉀肥為主)即可。
(5)葡萄根系兩次吸收高峰與根系兩次生長高峰正好相遇,這體現了地上生長與地下生長的一致性。所以,把施基肥時間定在9月下旬至10月初,正是為了趕在葡萄根系第二次生長高峰期間,使開溝施肥時切斷的根系能很快發出新的吸收根,提高根系吸收能力和樹體貯藏營養“庫”存量,以利于翌年葡萄樹體有豐富營養供萌芽、開花、坐果之需。
(6)N、P兩元素在果實轉色至采收期中斷營養吸收,符合樹體養分分配規律,此時若過多供給N、P元素,只會助新梢徒長而不利于果實發育。所以,果實著色成熟期間追肥高鉀肥可明顯提高葡萄漿果增糖著色。
3.1早熟品種葡萄肥水一體化管理方案
適用品種:黑芭拉多、夏黑、沈農金皇后、光輝等,目標產量:1250 kg/667m2(表1)。

表1 早熟品種葡萄肥水一體化管理方案
3.2中、晚品種葡萄肥水一體化管理方案
適用品種:巨峰、陽光玫瑰、美人指、紅地球等,目標產量:1500 kg/667m2(表2)。
3.3肥水一體化的施肥技術要求和注意事項
(1)水溶性肥料的使用原則是少量多次,符合葡萄根系不間斷吸收養分的特性,以減少一次性過量施肥造成的淋流損失。
(2)水源要始終保持清潔,水中雜質應清理干凈,以免滴頭堵塞。
(3)施肥前先滴清水,等管道都充滿水后再下肥開始施肥。施肥結束后接著滴清水20~30 min,將管道中殘留的肥液全部排出,以免滴頭處生長青苔、藻類等植物或微生物,堵塞滴頭。

表2 中、晚葡萄品種肥水一體化管理方案
(4)注意施肥均勻性,原則上施肥速度越慢越好,特別對在土壤中移動性差的磷元素,延長施肥時間可提高肥料利用率。但是,在土壤不缺水的情況下,在保證施肥均勻的前提下,施肥速度越快越好,通常在2~3 h內完成。
(5)避免過度灌溉。水對葡萄生命雖然很重要,但不是越多越好,只需保持根系范圍內土壤中水分濕潤即可,土壤孔隙中水分過多會使氧氣外溢,引起根系缺氧影響吸收功能甚至死亡。
(6)使用全水溶高效水溶肥。
(7)必須使用自動反沖洗過濾裝置。
(8)改施肥罐為施肥池(國外一般使用液體肥,而國內一般為水溶肥,需先溶解成母液)。
(9)配備自動恒壓裝置,確保壓力一致。
(10)配備變頻器,節約能源。
(11)該系統適用面積為13.34~40 hm2。
10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.031
2016-08-01
楊志明(1970-),男,農技師,主要從事葡萄引種及栽培工作。E-mail: jngrape@qq.com