果樹根域灌溉技術(shù)

1 技術(shù)概述

1.1 技術(shù)基本情況

我國水資源人均占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平，僅為世界人均的1/4，農(nóng)業(yè)用水占據(jù)總用水量的60%以上且有效利用系數(shù)偏低，因此發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)，做好節(jié)水工作對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展是必行之路。合理的灌溉技術(shù)是推動水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，相較于傳統(tǒng)灌溉方式極易造成水資源浪費(fèi)，根域灌溉技術(shù)可達(dá)到明顯節(jié)水增產(chǎn)效果。

（1）與滴灌、噴灌相比較。沒有水沿土壤表面的流失、沒有水蒸發(fā)的損失、沒有水侵濕土壤表層的無效灌溉損失；由于滲灌管、灌水器等埋設(shè)于土壤中，沒有風(fēng)吹雨淋日曬，老化速度較慢，系統(tǒng)壽命較長。

（2）與滲灌比較，不易阻塞，根灌管容易維修；灌水均勻度高，對果樹根部的引導(dǎo)作用明顯。

（3）根域灌溉技術(shù)可解決水資源浪費(fèi)、肥料農(nóng)藥利用率低、濕度高導(dǎo)致的病蟲草害嚴(yán)重等問題。使用效果表現(xiàn)在可明顯節(jié)省土地、省工節(jié)本、改善土壤環(huán)境，利于作物生長。適用于免耕法、提高產(chǎn)量和品質(zhì)，增效顯著。

1.2 技術(shù)示范推廣情況

華寧縣華溪鎮(zhèn)斑茅棵華寧縣亞熱帶水果示范園示范面積共100 hm2，試驗(yàn)地面積66.67 hm2。盤溪鎮(zhèn)新村柑橘有限責(zé)任公司的華寧柑橘現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園示范面積200 hm2，試驗(yàn)地面積4 hm2。杧果水肥一體根區(qū)自動灌溉施肥技術(shù)應(yīng)用于華坪縣榮將鎮(zhèn)哲理村三組千畝杧果科技示范基地示范面積106.67 hm2，試驗(yàn)地面積2 000 m2。

1.3 提質(zhì)增效情況

（1）華寧縣斑茅棵試驗(yàn)結(jié)果。與微噴灌相比，根域灌溉節(jié)水效果較為明顯，可達(dá)到79.7%～87.5%；節(jié)肥可達(dá)到30%～38%；產(chǎn)量單株增幅為35.7%～111.1%；經(jīng)濟(jì)效益2017—2020年每年單位面積利潤分別增加2.14倍、1.45倍、3.27倍和0.52倍（主要受肥料價(jià)格變化影響）。

（2）華坪縣榮將鎮(zhèn)杧果基地試驗(yàn)結(jié)果。與常規(guī)灌溉方式相比，根域灌溉節(jié)水效果較為明顯，可達(dá)到60%～75%；節(jié)肥可達(dá)到34%～40%；杧果細(xì)菌性病害的發(fā)生程度降低50%～60%，畝產(chǎn)值增幅為20%～30%；畝成本由3 500～4 000元降低至1 500元。

1.4 技術(shù)獲獎情況

技術(shù)獲得專利2項(xiàng)、發(fā)表相關(guān)論文5篇，撰寫專著1部。

2 技術(shù)要點(diǎn)

2.1 根域灌溉技術(shù)原理

高原王子種植基地

根域灌溉是通過埋在地下的管道以高于滲灌出水壓力的方式適時(shí)將水、肥料及農(nóng)藥直接送至植物根部滿足植物生長發(fā)育所需。由于根灌管埋設(shè)于地下，有利于果園最大限度發(fā)揮地表生草覆蓋技術(shù)和省力化栽培技術(shù)中的機(jī)械化田間除草作業(yè)。

2.2 包根區(qū)設(shè)置

（1）要選擇毛細(xì)根分布最密集土壤作為設(shè)置根域灌溉的包根區(qū)。

（2）包根區(qū)材料選擇、包裹方式及防堵措施。不同土壤特性采用不同埋設(shè)方法埋設(shè)根部出水管，方法運(yùn)用不當(dāng)易造成根部出水管阻塞。黏性土壤埋設(shè)根部出水管時(shí)，包根區(qū)部分應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)爻杀咀畹偷馁Y源，以風(fēng)化石、粗顆粒江沙等包埋根部出水管，距離管周圍5 cm左右比較適宜，再用土壤填蓋；粗顆沙性土壤可以直接埋設(shè)。較細(xì)的沙性土壤仍然要以風(fēng)化石、粗顆粒江沙等包埋根部出水管；特別注意最后填埋時(shí)根部出水管尾部的堵頭一定要露出在土壤表面，以備將來出水情況檢查與管網(wǎng)清洗之用。

2.3 其他設(shè)置

（1）設(shè)置氣、水、肥、農(nóng)藥輸入（交換）孔，通過交換孔，可以完成水、肥、農(nóng)藥向植物包根區(qū)輸入，實(shí)現(xiàn)根區(qū)灌溉施肥、施藥。

（2）設(shè)置水、肥、藥混合攪拌罐，通過管道增壓泵直接將水、肥、農(nóng)藥向植物包根區(qū)輸入，實(shí)現(xiàn)根域灌溉施肥用藥。

3 適宜區(qū)域

果樹水肥藥一體根域自動灌溉技術(shù)是云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院自主研發(fā)的專有技術(shù)，專用于干熱河谷地區(qū)以及冬季沒有較深凍土層的缺水、少水地區(qū)。

4 注意事項(xiàng)

（1）技術(shù)主要針對常年生長的果樹（包括堅(jiān)果與水果）、灌木樹（咖啡）等；主要特點(diǎn)是根部出水管以圓形或方形狀態(tài)埋設(shè)于果樹、灌木樹根部土壤中，距離樹根梢區(qū)上方5 cm處，以高于滴灌的出水壓力和大于滴灌的出水孔直徑直接向樹根梢區(qū)送水送肥；由于輸送至每棵樹的水肥量要盡可能相等，因此，管網(wǎng)設(shè)計(jì)上開多少出水孔，孔徑多大要使用末端等壓并聯(lián)管網(wǎng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算；有條件的情況下要在計(jì)算機(jī)上充分運(yùn)用軟件進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)校核。

（2）灌溉施肥自動控制涉及較強(qiáng)的專業(yè)知識和技術(shù)，更需要與農(nóng)藝技術(shù)高度配合。

（3）水肥一體根域自動灌溉技術(shù)不一定非要將管網(wǎng)系統(tǒng)埋設(shè)于地下，尚有鋪設(shè)于地表面或架空等多種運(yùn)用方式，可與滴灌、微噴灌等目前農(nóng)業(yè)上廣泛使用的灌溉方式無縫對接，實(shí)現(xiàn)由單一水灌溉向水肥藥一體自動灌溉的轉(zhuǎn)型升級。

5 技術(shù)依托單位

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所。