葡萄產區水肥藥一體化灌溉的環境影響與可持續發展策略

摘要：葡萄產區水肥藥一體化灌溉技術通過將灌溉、施肥、施藥有機結合，顯著改變農業生產模式。在環境影響方面，該技術對土壤結構、水環境和大氣環境均產生雙重效應，既能改善土壤結構、防止鹽堿化、減少污染，又存在設備維護不當等潛在風險；在水資源與大氣保護上，具備節水、降污、減碳等優勢。針對其應用，本文提出可持續發展策略，包括精準適配設施技術、精細調控水肥藥管理、強化人員培訓推廣、全面加強生態保護等，以實現葡萄產業與生態環境的協調發展，推動農業綠色轉型與高質量發展。

關鍵詞：葡萄；水肥藥一體化；灌溉；可持續發展；發展策略

在全球農業生產面臨資源約束與生態保護雙重挑戰的背景下，葡萄產業的可持續發展備受關注。傳統灌溉、施肥和施藥方式存在資源利用率低、環境污染嚴重等問題，難以滿足現代農業發展需求。水肥藥一體化灌溉技術應運而生，其憑借精準調控、高效利用資源的特性，成為葡萄產區優化生產模式的重要方向。研究該技術的環境影響與可持續發展策略，對于提升葡萄產業經濟效益、保護生態環境、保障農產品質量安全具有重要的現實意義。

1 葡萄產區水肥藥一體化灌溉的環境影響

1.1 土壤環境方面

1.1.1 改善土壤結構

傳統灌溉方式容易造成土壤板結，而水肥藥一體化灌溉通過滴灌等方式，使水分和養分緩慢滲透到土壤中，減少了對土壤結構的破壞。同時，合理的施肥方式能夠增加土壤有機質含量，促進土壤微生物的活動，有利于土壤團粒結構的形成，提高土壤的通氣性和保水性，為葡萄根系生長創造良好的土壤環境。

1.1.2 防止土壤鹽堿化

在一些干旱和半干旱地區，不合理的灌溉容易導致土壤鹽堿化。水肥藥一體化灌溉技術可以精確控制灌溉水量和施肥量，避免因過量灌溉造成地下水位上升，從而減少鹽分在土壤表層的積累。此外，通過合理搭配肥料種類和調節土壤酸堿度，還可以改善土壤的理化性質，降低土壤鹽堿化的風險。

1.1.3 減少土壤污染

傳統施肥和施藥方式容易造成肥料和農藥的浪費，多余的肥料和農藥會滲入土壤，對土壤環境造成污染。水肥藥一體化灌溉技術能夠將肥料和農藥準確地輸送到葡萄根系周圍，提高肥料和農藥的利用率，減少了因過量施用而導致的土壤污染。同時，精準施肥和施藥可以避免對土壤中有益微生物和土壤動物的傷害，保護土壤生態平衡。

1.2 水環境方面

1.2.1 節約用水

葡萄產區采用水肥藥一體化灌溉技術，能夠根據葡萄的生長需求精確控制灌溉水量，避免了傳統灌溉方式中因大水漫灌造成的水資源浪費。滴灌和噴灌等方式可以將水分直接輸送到葡萄根部，減少了水分在輸送過程中的蒸發和滲漏損失，提高了水資源的利用效率。在水資源短缺的地區，這種節水效果尤為顯著，有助于緩解水資源緊張的局面[1]。

1.2.2 減少水污染

傳統施肥和施藥過程中，大量的肥料和農藥會隨著灌溉水或雨水流失，進入河流、湖泊等水體，造成水體富營養化和水污染。水肥藥一體化灌溉技術通過精準施肥和施藥，減少了肥料和農藥的流失量，降低了對水環境的污染風險。同時，由于減少了灌溉水量，也減少了因灌溉排水而攜帶的污染物排放量，有利于保護水體環境。

1.2.3 改善水質

合理的水肥藥一體化灌溉管理可以促進葡萄的生長和發育，提高葡萄的抗病能力，減少農藥的使用量。此外，通過科學施肥，能夠減少土壤中養分的淋溶損失，避免了因養分過量進入水體而導致的水質惡化。因此，該技術在一定程度上有助于改善周邊水體的水質，保護水生態環境。

1.3 大氣環境方面

1.3.1 減少溫室氣體排放

傳統農業生產中，大量施用化肥會導致土壤中氮素的揮發和反硝化作用，產生大量的溫室氣體N2O。水肥藥一體化灌溉技術通過精準施肥，能夠控制氮肥的施用量，減少氮素的揮發和反硝化損失，從而降低溫室氣體的排放。同時，由于提高了肥料的利用率，減少了化肥的施用量，也間接減少了化肥生產過程中能源的消耗和溫室氣體的排放。

1.3.2 降低農藥揮發

傳統施藥方式中，農藥通常以噴霧的形式進行，容易在空氣中揮發，對大氣環境造成污染。水肥藥一體化灌溉技術將農藥溶解在灌溉水中，通過滴灌或噴灌系統將農藥直接輸送到葡萄根部，減少了農藥在空氣中的揮發量，降低了對大氣環境的污染。此外，這種施藥方式還可以提高農藥的利用率，減少農藥的使用量，進一步降低了農藥對大氣環境的影響。

1.3.3 改善田間小氣候

水肥藥一體化灌溉系統可以通過調節土壤水分和空氣濕度，改善葡萄田間的小氣候。在炎熱的夏季，滴灌或噴灌可以降低田間溫度，增加空氣濕度，減少葡萄植株的水分蒸發，有利于葡萄的生長和發育。同時，適宜的田間小氣候也有助于減少病蟲害的發生，降低農藥的使用頻率，從而間接減少了農藥對大氣環境的污染。此外，良好的田間小氣候還可以提高葡萄的品質和產量，增加農民的收入。

2 水肥藥一體化灌溉技術在葡萄產區應用的可持續發展策略

2.1 精準適配設施與技術

葡萄產區的地形地貌與氣候條件千差萬別，需依據實際情況精準選擇適配的灌溉與施肥設備及技術。在地勢平坦、土壤質地均勻的平原地區，滴灌系統是理想選擇。滴灌通過毛管和滴頭將水、肥、藥以小流量、均勻、緩慢的方式直接輸送到葡萄植株根系附近的土壤中，水分蒸發損失極小，且能有效避免深層滲漏，相較于傳統灌溉方式，水資源利用率可提升至 80%～90%。滴灌管鋪設可采用單行單管或雙行單管等模式，依據葡萄種植行距靈活調整，確保每株葡萄都能得到精準灌溉與養分供給。在地形起伏較大的山地或丘陵葡萄產區，微噴灌或涌泉灌更具優勢。微噴灌利用折射、旋轉或輻射式微型噴頭，將水分噴灑在葡萄植株枝葉及根部周圍，不僅能實現均勻灌溉，還可在高溫時段起到降溫增濕作用，改善葡萄園小氣候；涌泉灌則通過出水口以涌泉方式將水緩慢注入葡萄園土壤，適合坡度較大區域，可有效減少水土流

失[2]。對于施肥設備，小型葡萄園可選用手動施肥器或簡易的壓差式施肥罐，成本較低且操作便捷；大型規模化葡萄園則應配備自動化程度高的智能施肥機，其可與灌溉系統聯動，根據土壤濕度傳感器、土壤養分檢測儀等反饋的數據，精確計算并自動控制肥料的施用量和施肥時間，實現水肥一體化精準管理。同時，引入氣象監測站實時獲取光照、溫度、濕度、風速等氣象數據，結合葡萄生長模型，進一步優化灌溉和施肥策略，確保設施與技術的適配性和高效性，為葡萄生長創造最佳環境，實現資源的最大化利用。

2.2 精細調控水肥藥管理

葡萄生長周期包含萌芽期、花期、果實膨大期、成熟期等多個關鍵階段，每個階段對水分、養分和農藥的需求都有所不同，需進行精細化管理。在萌芽期，葡萄植株開始生長，需水量逐漸增加，此時應保證充足的水分供應，同時適量追施氮肥，促進枝蔓快速生長和花芽分化，為后期開花結果奠定基礎，一般施氮量約150～200 kg/hm2，配合滴灌系統少量多次施用。花期對水分較為敏感，過度灌溉易導致落花落果，需適度控水，保持土壤適度濕潤即可。此階段應增施磷鉀肥，可葉面噴施0.2%～0.3%的磷酸二氫鉀溶液，提高坐果率。果實膨大期是葡萄生長需水需肥的高峰期，要保證充足且穩定的水分和養分供應，除了大量元素肥料外，還應補充鈣、鎂等中微量元素，可通過滴灌系統隨水追施全營養水溶肥，施肥量約300～400 kg/hm2，同時保持土壤含水量為田間持水量的60%～70%。在成熟期，為提高果實品質和含糖量，需控制水分供應，降低土壤濕度，同時減少氮肥施用量，適量增施鉀肥。肥料管理方面，應根據土壤檢測結果和葡萄生長需求，制定科學的配方施肥方案，優先使用有機肥，如腐熟的農家肥、商品有機肥等，改善土壤結構和肥力，提高葡萄的抗逆性和果實品質。病蟲害防治堅持“預防為主，綜合防治”的原則[3]。農業防治上，加強葡萄園的田間管理，合理修剪枝葉，保持園內通風透光；及時清除病殘體，減少病蟲害滋生場所。生物防治方面則可釋放赤眼蜂等天敵昆蟲防治害蟲，利用蘇云金芽孢桿菌等微生物制劑防治病害；也可使用昆蟲性信息素誘捕害蟲，降低蟲口密度。化學防治時，嚴格按照農藥安全使用標準，選擇高效、低毒、低殘留的農藥品種，精準控制施藥劑量和時間，避免盲目用藥和過量用藥，減少農藥對環境和農產品的污染，保障生態安全和食品安全。

2.3 強化人員培訓與推廣

人員技術水平和認知程度是決定水肥藥一體化灌溉技術能否在葡萄產區成功應用和持續推廣的關鍵因素。因此，必須建立全方位、多層次的培訓體系，對葡萄種植者、技術人員和管理人員進行系統培訓。培訓內容要涵蓋灌溉系統的基礎原理、設備安裝與操作、日常維護與故障排除、水肥藥科學管理技術以及相關法律法規和政策等方面。針對葡萄種植者，采用通俗易懂的語言和直觀的現場演示方式進行培訓。通過舉辦田間課堂，在葡萄園現場講解和示范灌溉設備的操作方法、水肥藥的配制與施用技巧；組織技術人員深入農戶家中和田間地頭，一對一進行技術指導，解答實際生產中遇到的問題。同時，利用線上培訓平臺，如短視頻、直播課程等，方便種植者隨時學習，提高他們對水肥藥一體化灌溉技術的實際操作能力和應用水平。對于技術人員和管理人員，定期舉辦專業培訓班和學術研討會，邀請行業專家和科研人員授課，講解水肥藥一體化灌溉技術的前沿理論、最新研究成果和發展趨勢，拓寬他們的技術視野和創新思維。鼓勵技術人員和管理人員參與科研項目和技術推廣實踐，在實踐中不斷提升專業素養和解決實際問題的能力。在技術推廣方面，政府要發揮主導作用，出臺相關扶持政策，如給予設備購置補貼、技術培訓補貼、貸款優惠等，降低種植戶采用新技術的成本和風險，提高他們應用水肥藥一體化灌溉技術的積極性[4]。同時，加強與企業、科研機構和社會組織的合作，建立多元化的技術推廣模式。企業可通過建立示范基地，展示技術應用效果和經濟效益，吸引周邊種植戶參觀學習；科研機構利用自身的技術和人才優勢，開展技術研發和示范推廣工作；社會組織則可以組織種植戶進行經驗交流和技術互助，形成全社會共同參與的良好氛圍，逐步擴大技術應用范圍，推動葡萄產業的可持續發展。

2.4 全面加強生態環境保護

在葡萄產區應用水肥藥一體化灌溉技術過程中，生態環境保護至關重要。水資源方面，合理規劃灌溉用水是首要任務。根據葡萄園的種植規模、土壤條件、氣候特點等因素，科學制定灌溉制度，避免過度灌溉造成水資源浪費和土壤鹽堿化。積極推廣雨水收集、中水回用等技術，在葡萄園建設雨水收集池、蓄水池等設施，將收集到的雨水經過簡單處理后用于葡萄園灌溉；對于符合標準的中水，也可經過嚴格的凈化處理后回用于灌溉，提高水資源的循環利用率，減少對新鮮水資源的依賴。同時，加強對灌溉水源的保護，劃定水源保護區，嚴禁在保護區內排放工業廢水、生活污水等污染物，定期對灌溉水源進行水質監測，確保灌溉用水的質量安全。土壤保護方面，采用科學合理的施肥方式，避免長期過量施用化肥導致土壤板結、酸化和鹽漬化等問題。增加有機肥施用量，有機肥富含大量的有機質和有益微生物，能有效改善土壤結構，增強土壤保水保肥能力，提高土壤生物活性。通過深耕、深松等土壤改良措施，打破土壤犁底層，增加土壤透氣性和透水性。在農藥使用后，對廢棄的農藥包裝、容器等進行集中收集和無害化處理，防止農藥殘留污染土壤和地下水[5]。

3 結語

葡萄產區水肥藥一體化灌溉技術在環境影響與可持續發展方面具有重要研究價值和實踐意義。盡管該技術在改善土壤結構、節約水資源、減少環境污染等方面展現出顯著優勢，但也存在設備投入成本高、技術操作復雜等挑戰。通過實施精準適配設施技術、精細調控水肥藥管理、強化人員培訓推廣、全面加強生態保護等可持續發展策略，能夠有效發揮其積極作用，降低潛在風險。

參考文獻

[1] 韓秀麗，李嘉偉，張杰，等.生物有機肥替代化肥對葡萄生長與土壤肥力的影響[J].中國農業科技導報，2024，26（4）：195-205.

[2] 張杰.冀中南釀酒葡萄赤霞珠水肥高效管理技術研究[D].石家莊：河北農業大學，2022.

[3] 徐偉.湖南省不同地區葡萄園土壤理化特性和重金屬污染風險研究[D].長沙：湖南農業大學，2021.

[4] 奐照芳.大棚葡萄水肥管理及枝蔓管理技術[J].鄉村科技，2023，14（11）：81-83.

[5] 王利霞.大棚葡萄的種植及葡萄保鮮技術[J].中國果菜，2008（1）：44.