果园水肥一体化高效节水灌溉技术应用研究

毛洪霞

（新疆石河子职业技术学院，新疆 石河子 832000）

农作物生长阶段对于水肥的要求极高，然而传统农业中农作物施肥及灌溉的方式方法未能充分发挥水肥的有效利用率，造成资源的极大浪费。当前，先进的水肥一体化高效节水灌溉技术在农业种植领域的应用效果显著，在节约用水资源的基础上实现了农作物的全面灌溉需求，同时还有效提高了肥料的利用率，促使农作物实现了提质增产的种植效果，帮助农户扩大了农作物种植产出的经济收益。

1 水肥一体化灌溉技术概述

水肥一体化灌溉技术是当前农业生产中的一项新型科技技术，它将农作物施肥和灌溉相互结合，借助于压力灌溉系统的作用，将具备溶解性的固液体肥料根据农作物需肥规律及特点进行科学配兑，从而溶解成一定比例的液体肥之后与灌溉用水合并，利用可控制管道系统供水、供肥，促使水肥充分融合，再通过管道或滴头形成喷灌、滴管，从而均匀、定时定量地输送给农作物健康生长所需的水肥营养成分[1]。当然不同的农作物生长习性和水肥需求不同，也要结合其需肥特点、土壤环境及养分含量状态等，在农作物不同生长周期合理设计水肥需求的比例，达到科学精准种植的目的。

2 传统果园水肥灌溉存在的劣势问题

2.1 果园水肥供应明显不足

长期以来在果园种植管理中，传统普通型的水肥管理模式始终存在资源利用率偏低的问题，比如肥料见效较慢、水土遭受生态污染等，尤其是在我国某些常年气候干燥、降雨量不足的地区，在其灌溉资源本就不足的条件下，其果园种植受环境影响极大，造成果树生长周期加长、产果质量偏低等系列问题[2]。而水肥一体化灌溉技术的应用，能极大地改善这一突出问题。根据测算了解，传统灌溉方式中对于水资源的利用率仅为一半左右；同时，以开穴或开沟方式施肥，对于肥料的利用率也仅仅不到七成而已。但如果采用滴灌、喷灌等水肥一体化高效节水灌溉技术，直接将液体性质的水肥灌溉到果树根部区域，则能快速被果树充分吸收，促进果树得到良好的水分和养分，继而帮助其健康快速地生长。

2.2 果园水肥存在不合理利用

果园果树在实际种植管理阶段，一些果园农户为促进果实增质提产，也会根据实际种植现状针对水肥灌溉条件做出相应的优化和改良措施，比如加大果树管理施肥量，然而其果实生长状态并非就能达到理想化，果实的品质也并非获得了明显有效改善，更有甚者反而起到适得其反的种植效果，造成果树的不良生长[3]。比如，施肥过量导致烧根、黄叶，或是枝叶生长呈现陡增趋势。这些问题的产生归根结底，还是施肥结构不科学不合理所造成的。传统的水、肥划分管理，不但让果树无法高效吸收肥料的养分，还会阻碍果树根部对于水肥的吸收效率，降低水肥利用率，果树所必须的水分、养分均得不到充分供给，果实的产量及品质必然难以得到保障，既损失了水资源、肥料，还耗费了大量的劳动力及财力。

3 果园水肥一体化高效节水灌溉技术的优势分析

果园水肥一体化高效节水灌溉技术的最显著优势就是农作物灌溉施肥见效快，水肥充分利用率较之传统水肥灌溉技术要高出很多。通过应用水肥一体化高效节水灌溉技术，可有效避免肥料施于过干的表土层上，从而造成肥料营养成分的挥发损失、溶解吸收较慢等问题；尤其是可很好地规避果树农作物常用氮肥施于地表出现该类现象，不仅节约氮肥，也有效保护了生态环境。因此，果园水肥一体化高效节水灌溉技术对于肥料利用率的大幅提升意义显著。根据华南农业大学张承林教授的有关研究表明，一体化灌溉施肥体系要比传统施肥方式节约肥料高达50%～70%，有效节省了果园农作物的种植成本；与此同时，这一农业灌溉技术的应用也在很大程度上降低了果树种植中由于施肥过量所引起的水体污染及肥害问题[3]。鉴于水肥一体化高效节水灌溉技术是利用技术系统进行人为定量调控及操作的，从而能够更好地满足农作物在生长关键时期的“吃饱喝足”需求，避免了营养缺乏症状，这将有效促进果树种植实现高产、高质的同步增长，从而提高我国农业生产效率，帮助果农提升经济效益。

4 果园水肥一体化高效节水灌溉技术在应用中需注意的问题

4.1 施肥量的控制问题

不同果树在不同生长阶段，所需要的养分都存在差异化。基于此，水肥管理必须要做到科学精准化，这就需要果农切实掌握好不同果树的需肥规律、根系分布等有关因素，针对施肥技术及标准进行合理考量[4]。在水肥一体化过程中，液体肥会与果树根系直接产生接触，如稍加不甚则极有可能造成农作物肥害。因此，掌握精准的施肥量极其重要。在实际使用时应尽量保证少量多次为好，需要注意的是不可直接套用理论上所讲的每株果树安全施肥量，毕竟果树的树龄和长势不同，生长发育期不同，根系耐肥力不同，还有各个果园土地的干旱程度也不尽相同。因此每个果园必须要结合实际情况，在逐渐探索中寻找最为合适的施肥量。为更好地规避肥害问题，建议将果园的滴灌时间分成三个阶段，首先滴灌水让果树根系吸收到水分，其次加肥为其注入营养，最后再次滴水促进养分吸收。一旦发现果树出现肥害症状，比如果树烂根、叶片蜷缩萎蔫、出现黄叶等现象，应停止加灌肥料，浇灌纯水或是掺和黄腐酸水溶剂、12菌液等药剂，以此化解肥害对果树造成的不良影响。

4.2 肥料种类的选择问题

在果实种植管理阶段，肥料种类的选择尤为关键，正确的选择肥料是提升果实产量及品质的关键要素。首先，果农在选择某些固体肥料时应慎重考虑其可溶性因素，因为只有肥料溶解到一定标准程度之后，才可在农田适宜的温度条件下完全溶解于水中，同时肥料溶解度越高则表明其所形成的固体沉淀物越少，这不但可有效提高肥料的利用率，还能够合理规避肥料残渣对滴水孔造成堵塞性的影响；其次，果农要保证所施肥料的养分含量处于高标准状态之下，在水肥一体化高效节水灌溉技术的应用中，一旦肥料所含养分成分偏少，则必须要适当增加其肥料施用量，如果肥料溶解过程中无法对离子浓度予以合理化控制，滴水孔堵塞的问题就会随之产生[5]。

4.3 滴灌带类型的选择问题

滴灌带主要分为软管和硬管两种，前者铺设于地表层，后者则可悬挂在果树上。通常，软管由于在地表则不便于人工或机械化除草等其他作业，极易造成损坏，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则可进行人工疏通排堵。

4.4 灌溉面积和时间问题

通常从理论来讲，一台抽水机泵可控制多大灌溉面积要通过水泵型号大小、出水量、压力、水耗量、滴灌带出水量等相关参数才能统计出来。从操作经验上看，2寸铁管井使用一条12马力的柴油机配备2寸水泵抽水，并使用长度为2 500 m左右的滴灌带，可控制相应果园的灌溉面积为0.3～0.7 hm2，每次可灌溉10～20 h，当然这个数据是要根据果树种植密度及每行单双带、行距的不同而决定的，还与气候干旱情况有关[6]。如果果园面积较大则应采用分区灌溉的方式，通常一组机泵控制灌溉果园的面积为1～3 hm2为适宜。

4.5 配方施肥的问题

要做好配方施肥首先应提前做好果园的诊断，不仅要检测土质，还包括果树，比如对果树品种、叶片、根茎等进行检测，这需要与具备相应能力及资质的专业单位合作才可完成。

4.6 施肥步骤的问题

水肥一体化高效节水灌溉技术在实际应用过程中，对于灌溉设备及一体化技术水平的要求比较高，这就需要果农在开展果园施肥作业之前做好充分的准备工作，比如对水肥一体化灌溉设备进行全面检查，同时将所有硬件有序地关联起来，通过相应必要的检查，为接下来的施肥工作能够顺利完成奠定硬件基础[7]。在果园水肥灌溉工作结束之后，果农需要使用清水对设备进行全面清洗，约十来分钟再将所有机器设备关闭。

5 技术展望

通过近几年调查研究了解，世界上一些水果产业强国如美国、新西兰、日本等均在采用工业化理念及措施来经营种植果园，从而达到了良种化、机械化、标准化、规模化、安全化、技术化、一体化、集约化的全面发展，在获得明显经济效益的同时还保证了生态环境[8]。当前我国农业也构建了相关的技术体系，为育种专家提供了资金的大力支持，现有新品种水果不管是在数量还是质量上都获得显著提升，逐渐与国外农业发达国家缩小了差距。从现有的农业种植水准来看，水肥一体化灌溉技术还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问题，目前肥料产品的质量参差不齐，尤其是假冒伪劣较多且难以辨别；其次是重投资而轻维养，尽管有些果园配置了水肥一体化设备，但其利用率较低，降低了设备使用价值和寿命。就上述问题及现有研究，未来在水肥一体化灌溉技术的研究上还需侧重考虑如下三点。

5.1 推进水溶性肥料配方多元化及功能综合化

水溶性肥料配方除含有多种养分之外，还应添加氨基酸、海藻素、腐殖酸、黄腐素等活性生物刺激物质，且可同各种农药药剂合并配施，从而为农作物提供养分并刺激其生长，充分改善农作物养分吸收不足以及病虫害的问题，未来的水肥一体化灌溉技术应朝着水、肥、药一体化的趋势发展，从而促进肥药提高利用率、提高农业自动化水平，切实提高农业经济效益及环境保护效应。

5.2 研究不同果树的科学培育措施

还需进一步研究不同果树生长发育期间所需营养，生长环境的养分状态，深入研究养分元素在不同土质环境下的迁移性、规律性，通过研究成果精确计算果树所需要的肥料种类，以及在生育期间的合理配比量，构建不同果树施肥模型并在试验田进行测试，摸索到适用于不同地域、不同果树的浇灌量及施肥量，形成最优化的水肥耦合模式，最终制定出科学合理的果树种植水肥调控方案[9]。

5.3 构建完善的技术服务体系

我国农业水果产业的发展，有待进一步构建完善的技术服务体系，为果树种植提供优质全面的问题解决方案。未来技术企业还会提高农业专用设备的开发，为农业提供个性化服务，促进果园产业实现更大规模化的种植发展，以高效、省心、专业的水肥药一体化技术与信息化技术实现有机结合，从而提高农业果园经营管理的自动化、科技化水平。