果園水肥一體化高效節水灌溉技術應用研究

毛洪霞

（新疆石河子職業技術學院，新疆 石河子 832000）

農作物生長階段對于水肥的要求極高，然而傳統農業中農作物施肥及灌溉的方式方法未能充分發揮水肥的有效利用率，造成資源的極大浪費。當前，先進的水肥一體化高效節水灌溉技術在農業種植領域的應用效果顯著，在節約用水資源的基礎上實現了農作物的全面灌溉需求，同時還有效提高了肥料的利用率，促使農作物實現了提質增產的種植效果，幫助農戶擴大了農作物種植產出的經濟收益。

1 水肥一體化灌溉技術概述

水肥一體化灌溉技術是當前農業生產中的一項新型科技技術，它將農作物施肥和灌溉相互結合，借助于壓力灌溉系統的作用，將具備溶解性的固液體肥料根據農作物需肥規律及特點進行科學配兌，從而溶解成一定比例的液體肥之后與灌溉用水合并，利用可控制管道系統供水、供肥，促使水肥充分融合，再通過管道或滴頭形成噴灌、滴管，從而均勻、定時定量地輸送給農作物健康生長所需的水肥營養成分[1]。當然不同的農作物生長習性和水肥需求不同，也要結合其需肥特點、土壤環境及養分含量狀態等，在農作物不同生長周期合理設計水肥需求的比例，達到科學精準種植的目的。

2 傳統果園水肥灌溉存在的劣勢問題

2.1 果園水肥供應明顯不足

長期以來在果園種植管理中，傳統普通型的水肥管理模式始終存在資源利用率偏低的問題，比如肥料見效較慢、水土遭受生態污染等，尤其是在我國某些常年氣候干燥、降雨量不足的地區，在其灌溉資源本就不足的條件下，其果園種植受環境影響極大，造成果樹生長周期加長、產果質量偏低等系列問題[2]。而水肥一體化灌溉技術的應用，能極大地改善這一突出問題。根據測算了解，傳統灌溉方式中對于水資源的利用率僅為一半左右；同時，以開穴或開溝方式施肥，對于肥料的利用率也僅僅不到七成而已。但如果采用滴灌、噴灌等水肥一體化高效節水灌溉技術，直接將液體性質的水肥灌溉到果樹根部區域，則能快速被果樹充分吸收，促進果樹得到良好的水分和養分，繼而幫助其健康快速地生長。

2.2 果園水肥存在不合理利用

果園果樹在實際種植管理階段，一些果園農戶為促進果實增質提產，也會根據實際種植現狀針對水肥灌溉條件做出相應的優化和改良措施，比如加大果樹管理施肥量，然而其果實生長狀態并非就能達到理想化，果實的品質也并非獲得了明顯有效改善，更有甚者反而起到適得其反的種植效果，造成果樹的不良生長[3]。比如，施肥過量導致燒根、黃葉，或是枝葉生長呈現陡增趨勢。這些問題的產生歸根結底，還是施肥結構不科學不合理所造成的。傳統的水、肥劃分管理，不但讓果樹無法高效吸收肥料的養分，還會阻礙果樹根部對于水肥的吸收效率，降低水肥利用率，果樹所必須的水分、養分均得不到充分供給，果實的產量及品質必然難以得到保障，既損失了水資源、肥料，還耗費了大量的勞動力及財力。

3 果園水肥一體化高效節水灌溉技術的優勢分析

果園水肥一體化高效節水灌溉技術的最顯著優勢就是農作物灌溉施肥見效快，水肥充分利用率較之傳統水肥灌溉技術要高出很多。通過應用水肥一體化高效節水灌溉技術，可有效避免肥料施于過干的表土層上，從而造成肥料營養成分的揮發損失、溶解吸收較慢等問題；尤其是可很好地規避果樹農作物常用氮肥施于地表出現該類現象，不僅節約氮肥，也有效保護了生態環境。因此，果園水肥一體化高效節水灌溉技術對于肥料利用率的大幅提升意義顯著。根據華南農業大學張承林教授的有關研究表明，一體化灌溉施肥體系要比傳統施肥方式節約肥料高達50%～70%，有效節省了果園農作物的種植成本；與此同時，這一農業灌溉技術的應用也在很大程度上降低了果樹種植中由于施肥過量所引起的水體污染及肥害問題[3]。鑒于水肥一體化高效節水灌溉技術是利用技術系統進行人為定量調控及操作的，從而能夠更好地滿足農作物在生長關鍵時期的“吃飽喝足”需求，避免了營養缺乏癥狀，這將有效促進果樹種植實現高產、高質的同步增長，從而提高我國農業生產效率，幫助果農提升經濟效益。

4 果園水肥一體化高效節水灌溉技術在應用中需注意的問題

4.1 施肥量的控制問題

不同果樹在不同生長階段，所需要的養分都存在差異化。基于此，水肥管理必須要做到科學精準化，這就需要果農切實掌握好不同果樹的需肥規律、根系分布等有關因素，針對施肥技術及標準進行合理考量[4]。在水肥一體化過程中，液體肥會與果樹根系直接產生接觸，如稍加不甚則極有可能造成農作物肥害。因此，掌握精準的施肥量極其重要。在實際使用時應盡量保證少量多次為好，需要注意的是不可直接套用理論上所講的每株果樹安全施肥量，畢竟果樹的樹齡和長勢不同，生長發育期不同，根系耐肥力不同，還有各個果園土地的干旱程度也不盡相同。因此每個果園必須要結合實際情況，在逐漸探索中尋找最為合適的施肥量。為更好地規避肥害問題，建議將果園的滴灌時間分成三個階段，首先滴灌水讓果樹根系吸收到水分，其次加肥為其注入營養，最后再次滴水促進養分吸收。一旦發現果樹出現肥害癥狀，比如果樹爛根、葉片蜷縮萎蔫、出現黃葉等現象，應停止加灌肥料，澆灌純水或是摻和黃腐酸水溶劑、12菌液等藥劑，以此化解肥害對果樹造成的不良影響。

4.2 肥料種類的選擇問題

在果實種植管理階段，肥料種類的選擇尤為關鍵，正確的選擇肥料是提升果實產量及品質的關鍵要素。首先，果農在選擇某些固體肥料時應慎重考慮其可溶性因素，因為只有肥料溶解到一定標準程度之后，才可在農田適宜的溫度條件下完全溶解于水中，同時肥料溶解度越高則表明其所形成的固體沉淀物越少，這不但可有效提高肥料的利用率，還能夠合理規避肥料殘渣對滴水孔造成堵塞性的影響；其次，果農要保證所施肥料的養分含量處于高標準狀態之下，在水肥一體化高效節水灌溉技術的應用中，一旦肥料所含養分成分偏少，則必須要適當增加其肥料施用量，如果肥料溶解過程中無法對離子濃度予以合理化控制，滴水孔堵塞的問題就會隨之產生[5]。

4.3 滴灌帶類型的選擇問題

滴灌帶主要分為軟管和硬管兩種，前者鋪設于地表層，后者則可懸掛在果樹上。通常，軟管由于在地表則不便于人工或機械化除草等其他作業，極易造成損壞，且滴水孔容易受到泥沙、水垢等的堵塞，而硬管出水孔被堵塞后則可進行人工疏通排堵。

4.4 灌溉面積和時間問題

通常從理論來講，一臺抽水機泵可控制多大灌溉面積要通過水泵型號大小、出水量、壓力、水耗量、滴灌帶出水量等相關參數才能統計出來。從操作經驗上看，2寸鐵管井使用一條12馬力的柴油機配備2寸水泵抽水，并使用長度為2 500 m左右的滴灌帶，可控制相應果園的灌溉面積為0.3～0.7 hm2，每次可灌溉10～20 h，當然這個數據是要根據果樹種植密度及每行單雙帶、行距的不同而決定的，還與氣候干旱情況有關[6]。如果果園面積較大則應采用分區灌溉的方式，通常一組機泵控制灌溉果園的面積為1～3 hm2為適宜。

4.5 配方施肥的問題

要做好配方施肥首先應提前做好果園的診斷，不僅要檢測土質，還包括果樹，比如對果樹品種、葉片、根莖等進行檢測，這需要與具備相應能力及資質的專業單位合作才可完成。

4.6 施肥步驟的問題

水肥一體化高效節水灌溉技術在實際應用過程中，對于灌溉設備及一體化技術水平的要求比較高，這就需要果農在開展果園施肥作業之前做好充分的準備工作，比如對水肥一體化灌溉設備進行全面檢查，同時將所有硬件有序地關聯起來，通過相應必要的檢查，為接下來的施肥工作能夠順利完成奠定硬件基礎[7]。在果園水肥灌溉工作結束之后，果農需要使用清水對設備進行全面清洗，約十來分鐘再將所有機器設備關閉。

5 技術展望

通過近幾年調查研究了解，世界上一些水果產業強國如美國、新西蘭、日本等均在采用工業化理念及措施來經營種植果園，從而達到了良種化、機械化、標準化、規模化、安全化、技術化、一體化、集約化的全面發展，在獲得明顯經濟效益的同時還保證了生態環境[8]。當前我國農業也構建了相關的技術體系，為育種專家提供了資金的大力支持，現有新品種水果不管是在數量還是質量上都獲得顯著提升，逐漸與國外農業發達國家縮小了差距。從現有的農業種植水準來看，水肥一體化灌溉技術還存在一些局限性因素，首先是之前也有所提及的肥料水溶性問題，目前肥料產品的質量參差不齊，尤其是假冒偽劣較多且難以辨別；其次是重投資而輕維養，盡管有些果園配置了水肥一體化設備，但其利用率較低，降低了設備使用價值和壽命。就上述問題及現有研究，未來在水肥一體化灌溉技術的研究上還需側重考慮如下三點。

5.1 推進水溶性肥料配方多元化及功能綜合化

水溶性肥料配方除含有多種養分之外，還應添加氨基酸、海藻素、腐殖酸、黃腐素等活性生物刺激物質，且可同各種農藥藥劑合并配施，從而為農作物提供養分并刺激其生長，充分改善農作物養分吸收不足以及病蟲害的問題，未來的水肥一體化灌溉技術應朝著水、肥、藥一體化的趨勢發展，從而促進肥藥提高利用率、提高農業自動化水平，切實提高農業經濟效益及環境保護效應。

5.2 研究不同果樹的科學培育措施

還需進一步研究不同果樹生長發育期間所需營養，生長環境的養分狀態，深入研究養分元素在不同土質環境下的遷移性、規律性，通過研究成果精確計算果樹所需要的肥料種類，以及在生育期間的合理配比量，構建不同果樹施肥模型并在試驗田進行測試，摸索到適用于不同地域、不同果樹的澆灌量及施肥量，形成最優化的水肥耦合模式，最終制定出科學合理的果樹種植水肥調控方案[9]。

5.3 構建完善的技術服務體系

我國農業水果產業的發展，有待進一步構建完善的技術服務體系，為果樹種植提供優質全面的問題解決方案。未來技術企業還會提高農業專用設備的開發，為農業提供個性化服務，促進果園產業實現更大規模化的種植發展，以高效、省心、專業的水肥藥一體化技術與信息化技術實現有機結合，從而提高農業果園經營管理的自動化、科技化水平。