水肥一体化技术在荔枝上的应用

2023-07-04冯紫荟但晨歆薛鑫海丘智晃陈煜林涂攀峰邓兰生

安徽农业科学 2023年6期

关键词：水肥一体化推广应用荔枝

冯紫荟　但晨歆　薛鑫海　丘智晃　陈煜林　涂攀峰　邓兰生

摘要：综述了荔枝的水肥需求，水肥一体化技术在荔枝生产中的应用效果及存在的问题，同时对水肥一体化技术在荔枝生产建设方面提出发展建议，以期为水肥一体化技术在荔枝生产上的应用提供理论依据。

关键词：荔枝；水肥一体化；节水减肥；推广应用

中图分类号S667.1文献标识码A

文章编号0517-6611（2023）06-0144-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.035

Application of Integrated Water and Fertilizer Technology in Litchi

FENG Zihui，DAN Chenxin，XUE Xinhai et al

（College of Natural Resources and Environment，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642）

AbstractThis paper summarized the water and fertilizer demand of litchi，the application effect and existing problems of water and fertilizer integration technology in litchi production，and put forward some suggestions for the development of water and fertilizer integration technology in litchi production and construction，so as to provide the basis for the application of water and fertilizer integration technology in litchi production.

Key wordsLitchi;Integration of water and fertilizer;Water saving and weight loss;Promotion and application

我国是一个重度缺水的国家，为应对缺水和化肥严重浪费的现状，积极推广农业节水减肥技术势在必行。水肥一体化技术是在节约农业水肥资源上颇见成效的一类实用技术。我国20世纪70年代从墨西哥引进水肥一体化技术，在果树生产应用上已经进行了广泛试验。水肥一体化技术在葡萄、香蕉、莲雾等果树上的应用都取得了十分可观的效果［1-3］。水肥一体化技术在荔枝上还有很大的推广空间，孔庆波等［4］对福建果园调查发现，福建仅有6.27%的荔枝种植户选择水肥一体化的施肥灌水方式以提高田间水肥管理的效率。

荔枝在我国的种植历史悠久，唐宋时期，我国的荔枝种植已有迹可循［5］。荔枝作为典型的热带水果，在中国、越南、印度等国皆有种植［6-7］。中国是世界上荔枝产业最发达的国家，荔枝生产面积占全球生产面积的50%以上，2018年我国荔枝产量已超过全球荔枝产量的60%［8］。优越的荔枝种植管理方式促进荔枝产业持续向前发展。目前荔枝种植业已成为南方地区乡村振兴的重点之一。荔枝种植业的蓬勃發展给果农带来可观经济效益，帮助贫困种植户逐步脱贫致富。

1荔枝的水肥需求研究

1.1荔枝的水分需求

水肥耦合是水肥一体化技术的核心。了解荔枝生长发育过程中的水肥规律，有利于荔枝水肥一体化技术的高效实施。

荔枝是一类对水分敏感的果树。缺水会降低荔枝体内酶活性从而影响新梢生长、开花率、果实发育和糖分的累积［9-12］。荔枝的年生长发育期主要分为秋梢老熟期、开花期、幼果期、果实膨大期、果实收获期5个时期［13］。在果树的不同生长阶段对水分需求不同，根据各个时期的水分需求特点进行灌溉，避免少量或者过量灌溉对荔枝生长发育造成负影响。研究表明，荔枝在开花和结果期间对水分的需求大，在开花期缺水会严重影响荔枝的坐果率，在坐果前后水分供应不足会导致荔枝出现坐果量减少、果实重量下降、果实开裂等现象从而降低荔枝产量。果实膨大期是荔枝年生长周期中需水高峰期。在这个时期要格外注重水分的补充［14-15］。

1.2荔枝的养分需求

氮、磷、钾是植物所需的大量元素，一直以来都是作物施肥的重点，其使用时期和施肥用量能直接影响荔枝的产量和品质［16-17］。了解荔枝不同生长阶段对养分的需求情况，为荔枝水肥耦合施肥方案的制定提供有力依据。Mathura等［18］对中国荔枝养分需求研究表明，一年中促进中国荔枝果实发育的最佳氮施用量为500 g/株，最佳磷施用量为220 g/株，最佳钾施用量为249 g/株。荔枝的整个生长发育周期中，种子、叶片、果实中的大量元素含量情况为N＞K＞P，由此可知，荔枝对氮素和钾素的需求量高于磷素，在荔枝种植过程中要注重氮肥和钾肥的施用［19-20］。钾有促进淀粉合成、促使果肉生长、降低酸度、增加可溶性固形物等作用，提升了荔枝果实风味，研究表明在坐果期施用高钾复合肥能显著促进荔枝果实品质［21-24］。花芽分化、开花时消耗大量磷和钾，在此时期应追加磷、钾占比高的肥料［25］。由于荔枝果实采收之后会带走较多的土壤养分，在果实成熟采收后需要及时施用有机肥改良土壤理化性质，增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，为来年荔枝的产量和品质提供基本保障［26-27］。

裂果是影响荔枝产量的重要因素之一。当荔枝叶片缺钙时会从果实中吸收钙素，果实缺钙，荔枝的裂果率升高，及时补充钙镁对荔枝产量十分重要［28］。增加荔枝果皮色度可以提高荔枝的经济价值，果实中的钙、镁含量调控果皮中花青苷色素生成，从而改变果皮外观颜色。通过外施钙、镁肥解决果实“滞绿”问题，调节荔枝果皮的色度［29］。Yogeshwari等［30］研究表明，荔枝中钙镁的含量在果实生长发育前期不断增加，在果实成熟期逐渐降低。周晓超等［31］研究发现果实膨大期钙镁肥与钾肥配施有利于增加荔枝糖度，提升荔枝的风味。

2水肥一体化在荔枝生产上的应用效果

2.1节水减肥、高产优质

水肥一体化技术是现代农业发展重点推广应用的技术，在提升荔枝产量和改善产品品质的同时很大程度上节约水肥资源，提高果树对肥料利用效率，保护农田生态环境。

目前我国的水肥一体化技术研究已初显成效，可运用于实际生产种植的供水供肥手段主要有滴灌、喷灌、微喷灌及渗灌技术［32-34］。微灌和滴灌在干旱地区荔枝园有较好的应用效果，滴灌增加根系长度，扩大荔枝根系分布表面积，增强根系的生长活力。肥料和水分集中施用，均匀地分布在根际土壤中，根系营养吸收效率增强，相较于传统的撒施、大水漫灌的施肥灌水模式，合理使用滴灌技术能明显促进根系增长，提升荔枝水肥吸收效率，减少肥料与水资源的浪费［35-37］。贾咏霖等［38］对玉米灌溉方式的研究表明，采用滴灌的灌溉方式使水分聚集在作物根系降低了玉米的蒸腾量，提高了玉米的水分利用效率。在以色列利用精准的地下滴灌技术可将农作物的水分利用效率提高至95%左右［39］。李战国［40］研究表明，与滴灌相比，畦灌的施肥方式在产量相同时多消耗17.8%的氮肥。王志平等［41］研究发现，与普通畦灌相比，环绕式滴灌使水分利用效率提高1.5 kg/m3左右，水分节约了37%，养分节约了7%～15%。

水肥一体化技术少量多次的施肥灌溉方式，提高了作物根系对水肥的吸收效率，促使作物对肥料养分的高效利用，以提高作物的产量和品质。Vijaya 等［42］对柑橘的研究表明，滴灌条件下，适当减少水肥投入量可提升柑橘的结果率和单果重。付蕾等［43］研究表明，与传统沟灌定期冲肥相比，定量滴灌施用甜椒专用营养液能使甜椒增产30%以上。王锐等［44］对葡萄施肥方式研究表明，滴灌施加钙镁硫肥，能加速葡萄成熟，提高葡萄的糖分。如果水肥一体化技术能在荔枝生产上大力推广，可以提高荔枝对水肥的吸收效率，一定程度上减少荔枝种植户在水肥上的投入成本。

2.2结合农膜，施肥便利

地膜覆盖是田间常用的农艺措施。荔枝种植园中覆盖地膜能有效阻碍杂草生长，防止其与果树争夺土壤养分，同时覆膜阻断了土壤与大气之间直接的水分交换，降低土壤的蒸发速率，起到保水保墒的作用。覆盖有色薄膜增加了荔枝树对光热的吸收，从而促进果实中糖分的累积，提升荔枝的口感。但覆膜降低了农作物灌溉施肥等日常田间管理效率，明显增加荔枝种植户人力成本的投入。为提升覆膜时灌水施肥效率，利用滴灌设备与地膜覆盖相结合，将滴灌管浅埋在覆膜的农田地表下，利用半自动化的灌溉施肥设备进行灌水施肥管理，保障果树获得充足的养分来源以供应生长发育的需要。滴灌施肥为荔枝提供所需水肥，在促进荔枝对水肥吸收效率的同时避免覆膜对人工施肥灌溉造成的不便［45-47］。

2.3调节地温，调控水肥

荔枝对温度的要求高，地温的变化会对荔枝的生长发育和产量品质都产生明显的影响。微灌和喷灌可以在人为操控下，通过调整水分释放量和释放速率改变土壤含水量、适当调节地温，以保证荔枝在适宜的环境中生长［48-49］。

水肥一体化灌溉施肥方式满足荔枝种植过程中不同生长发育期的养分和水分需求，实现作物生长过程中的水肥需求耦合［50］。传统的施肥方式易使人们轻视中微量元素的施用，而水肥一体化灌溉施肥技术结合液体肥料的使用更容易遵循平衡施肥的原理，中微量元素肥料溶解成为水溶肥后通过施肥机械可以更为精准便捷地施用在根系周围，促进作物对中微量营养元素的吸收［51］。水溶肥的使用不仅有效促进果树对养分的吸收利用，而且可以根据果树的实际需求在其中添加活性微生物菌剂、生长调节剂、农药等物质以达到促进荔枝生长、杀菌灭虫、提高植株自身抗性的作用［52-53］。

2.4减少成本，便于管理

荔枝多种植在南方丘陵坡地，传统的田间管理方式不仅耗时费力而且人工投入成本高。对于普通种植户而言，如果要对种植面积较大、种植行距宽的荔枝园进行除草、除虫、灌水、施肥等日常的田间管理是十分烦琐困难的，需要耗费较多的人力和物力。水肥一体化技术结合自动化控制系统的使用，在很大程度上解放了荔枝园的劳动力，优化了荔枝园的田间管理。种植户可通过远程控制系统，快速地掌握荔枝生长发育状况，及时发现异常情况，并尽快落实解决措施，防止荔枝大规模减产现象的发生。

3推广应用中存在的问题

水肥一体化技术的推广应用在一定程度上推动了荔枝产业的发展，但在推广应用中仍存在一定问题，主要表现在以下几方面：一是多数荔枝种植户的文化水平相对较低，对新技术的接受能力有限，对水肥一体化技术的应用认识不足。由于荔枝种植户自身认知限制，种植户在种植方面更依赖于长年累月下形成的传统方式。二是缺少专业型人才对农户进行系统的培训，荔枝种植户难以将水肥一体化应用在实际生产活动中［54］。三是水肥一体化技术设备的前期投入较高，这在一定程度上限制了部分种植户使用该技术系统。尤其对于农业资金投入相对保守敏感的种植户而言，会因为担心成本而忽视先进农业技术在应用方面的效率和优势。这也导致了荔枝园的自动化程度低，水肥一体化技术优势无法充分发挥。四是受市场影响，荔枝产品的市场行情不稳也一定程度上影响了水肥一体化技术的推广应用。

4发展建议

针对水肥一体化技术推广应用中存在的问题，应在政府、企业、科研人员、广大种植户间建立起有效的沟通联系，采取积极有效措施，加强技术的培训与推广应用，让水肥一体化技术惠及现代农业，助力现代农业提质增效、农民增产增收。

4.1加强政府和政策对技术的支持力度

在政府和政策支持方面，2012年，國务院办公厅关于印发国家农业节水纲要（2012—2020年）的通知就已明确要积极发展水肥一体化技术；2013年农业部办公厅关于印发《水肥一体化技术指导意见》的通知再次强调了加快发展水肥一体化技术的重要意义。有了政府、政策的大力支持，接下来就是地方政府及相关职能部门、企业、科研院所、技术人员和广大种植户怎样协调配合，做好技术示范、技术和人才培训、资金筹集与配套、技术推广应用，怎样调动广大种植户的参与，让技术更好地服务于生产。

4.2强化技术培训和人才培养工作

水肥一体化技术因其节水、节肥、节工、高产、优质、高效、环保的优点，已被越来越多的种植户采用。田间示范和培训是推广该技术的重要环节，缺一不可。在培训和推广应用中，应做好以下几方面的工作：一是室内和田间培训相结合。水肥一体化技术是实践性很强的技术，掌握再多的理论，只要不到田间实践，依然不懂什么是水肥一体化，更不用谈去指导农户使用。因此，培训应是课堂讲理论，田间教操作，特别强调实践环节培训。二是做好充分准备，力争培训取得满意效果。由于学员文化水平、专业背景、生产经验和职业分工存在差异，因此要针对不同培训对象采用不同形式和内容，不能千篇一律。三是与农技推广部门密切合作，组织好培训。每进行一次培训，都需要合理的计划和周密的组织，其中需要大量的人力和财力。特别是对种植户的培训，通常还要提供差旅费补贴。四是与种植大户、种植业协会和企业密切合作，组织好培训。同时，为了使企业各级管理人员尽快熟悉技术要求，还可以为种植大户举办培训，提升培训效果。

4.3重视示范和推广应用工作

国外水肥一体化技术已被广泛应用，是一项相对成熟的技术。但在国内仍有许多种植户对水肥一体化的技术内容还不甚了解。因此，要做好水肥一体化技术的推广应用工作，就必须做好田间示范工作。田间示范工作的开展，应注意以下几方面的问题：一是要选好示范户。在推广过程中需要在当地选择一些有代表性和有影响力的农户，他们愿意接受新观念、新技术，拥有一定规模的土地，拥有多年的种植经验，在群众中有威信、口碑好，愿意帮助他人提高种植技术；示范一旦有效果，他的说服力远胜于农技人员和政府。二是制定好示范方案。通常要准备好通俗易懂、图文并茂的影像及文字资料，对示范户做简单培训，让他们初步了解示范意图和基本方案。很多示范户由于第一次接触这些设备，觉得系统复杂，会有畏惧心理。要让示范户参与从规划、设计、设备安装和调试的全过程。在这个过程中，示范户既学到了技术细节，又消除了畏惧心理，示范效果的说服力就会增强。三是排除非示范因素的干扰。做水肥一体化技术示范，一定要“一炮打响”。虽然主要是示范水肥一体化技术，但示范最后能否取得成功，是多种综合因素的影响及相互作用的结果，如病虫害、恶劣天气、人畜干扰等都会给示范地带来失败的风险。示范一旦失败，绝大部分农民都不会从其他因素找原因，而是坚持认为技术不过关。所以示范过程中一定要排除非示范因素的干扰。四是做好示范点的展示与推广应用工作。水肥一体化技术在作物的生长过程中就会表现出效果，这种生长差异最有说服力，这时就应该组织田间观摩学习等活动，让种植户亲自感受到水肥一体化技术的优点，做好推广应用工作。

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