海南省檳榔水肥一體化應(yīng)用模式及配套技術(shù)

張 瀚，李 晗，陳 奇，孫會舉，王 熙，楊福孫

（海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院，海南?？?570228）

水肥一體化技術(shù)通過將灌溉技術(shù)與配方施肥技術(shù)相結(jié)合，在作物生長發(fā)育過程中將水分和配方肥以“少量、多次”的原則施入，同時(shí)提高植株對水分的利用率及對養(yǎng)分的吸收利用，植株根系吸收快速、有效，基本避免了水分、肥料資源過剩導(dǎo)致浪費(fèi)，具有在增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)的同時(shí)減少水肥過剩，增加經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)[1-2]。檳榔水肥一體化技術(shù)結(jié)合了水肥一體化的優(yōu)點(diǎn)，也實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增收同時(shí)起到保護(hù)環(huán)境的作用。檳榔種植過程中通常處于“人種、天管”的狀態(tài)，大多在旱地進(jìn)行栽培且施肥盲目，過量施肥導(dǎo)致園區(qū)土壤結(jié)構(gòu)破壞、pH值呈逐漸酸化的狀態(tài)，同時(shí)由于過量施入導(dǎo)致水肥下滲而致地下水和河流污染。檳榔水肥一體化技術(shù)將水與配方肥少量多次施入，即可使根系有效吸收，也可以防止園區(qū)土壤板結(jié)，減少水肥的揮發(fā)損失，滿足檳榔“吃飽喝足、細(xì)酌慢飲”的需求，為檳榔的生長創(chuàng)造了良好的生育環(huán)境，同時(shí)改善檳榔園的生態(tài)條件，提高了檳榔種植的經(jīng)濟(jì)效益，真正實(shí)現(xiàn)檳榔產(chǎn)業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。

1 海南省推廣檳榔水肥一體化的意義

檳榔（Areca catechu）為棕櫚科檳榔屬的多年生常綠喬木植物，別名為賓門、榔玉等，作為一種藥用植物，其種子、果皮、花苞和花均可入藥[3]。檳榔為“四大南藥”之首，原產(chǎn)地位于馬來西亞等地[4]，是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物。檳榔在我國主要種植在海南、云南等地，其中海南是我國檳榔種植的主產(chǎn)區(qū)，在海南的栽培歷史長達(dá)一千多年，海南省的檳榔年產(chǎn)量占全國檳榔年總產(chǎn)的95%左右[5]。近年來檳榔價(jià)格持續(xù)攀升，檳榔已成為海南省東部及中部市縣的主要扶貧作物，同時(shí)種植面積逐漸擴(kuò)大，目前已超過橡膠，成為海南省的第一大經(jīng)濟(jì)作物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年檳榔的種植面積已達(dá)15.33萬公頃，年產(chǎn)值約為260億元。

海南省檳榔種植面積廣，但種植規(guī)模較小，大多為農(nóng)戶小片種植。因檳榔抗逆性較強(qiáng)，大多管理粗放，很多檳榔園因水肥管理不當(dāng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平較低，造成營養(yǎng)缺失、水肥失衡，嚴(yán)重影響了檳榔的正常生長發(fā)育[6]。另外，海南位于熱帶北部邊緣，有“天然大溫室”之稱，季節(jié)性干旱嚴(yán)重，加上農(nóng)戶不善管理，檳榔的水分條件不容樂觀。海南省雨季集中在5—10 月，旱季集中在11 月至次年4 月。檳榔的需水關(guān)鍵期是其開花期，即11 月至次年4 月。月平均降雨量在45 mm，而此時(shí)正是海南省的旱季，此時(shí)檳榔到了需水臨界區(qū)。針對存在的不足和問題，將先進(jìn)的檳榔栽培技術(shù)與節(jié)水滴灌工程技術(shù)集成融合，進(jìn)行合理的水肥一體化技術(shù)管理，對提高檳榔當(dāng)季產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)海南省檳榔產(chǎn)業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[7]。

2 海南省檳榔水肥一體化模式的前期研究

1—4月，當(dāng)檳榔園的灌水量達(dá)到200～320 m3/hm2時(shí)，園區(qū)0～40 cm 土層的土壤含水量可達(dá)到其田間持水量的70%，此時(shí)進(jìn)行溝灌2.5 h即可，在此灌水量下檳榔生長發(fā)育良好，產(chǎn)量顯著增加，品質(zhì)有所提高。根據(jù)檳榔在不同生育期的需水、需肥規(guī)律，結(jié)合檳榔園區(qū)土壤的營養(yǎng)狀況及檳榔的營養(yǎng)生長和結(jié)果情況，確定合理的施肥時(shí)間、施肥種類、施肥劑量，以及各種大量元素、中量元素、微量元素的合理配比。

3 海南省檳榔水肥一體化模式簡介

3.1 灌水系統(tǒng)的建立

灌水系統(tǒng)由水源、蓄水池、首部控制樞紐、輸配水管道、均勻混肥池5 部分組成（見圖1、圖2）。1）水源。有河流、湖泊、水庫、池塘、水井等固定水源。2）蓄水池。將河流、湖泊、水庫、池塘、水井等固定水源中的水通過過濾用管道泵入池中蓄存。3）首部樞紐。包括電源、電腦及控制臺、水泵、流量計(jì)、壓力表、配肥器、閥門、沖洗閥、過濾器、流量調(diào)節(jié)器。4）輸配水管道。包括干管、支管、毛管、控制閥、沖洗閥。5）均勻混肥池。混肥器、輸水管道。

圖1 灌水系統(tǒng)

圖2 水肥一體化一覽圖

3.2 施肥系統(tǒng)

為節(jié)省能源，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐貏輻l件建立均勻混肥池，肥料直接在水池中溶解，混肥池與灌水系統(tǒng)首部的主管并聯(lián)，將肥液帶到灌水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行施肥。

3.3 灌水制度

3.3.1 灌水原則

依據(jù)檳榔的需水規(guī)律（水分臨界期和水分最大效率期）、當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r及園區(qū)土壤的墑情指數(shù)等確定檳榔的灌溉定額、灌溉量及灌溉次數(shù)。

3.3.2 灌水時(shí)間

多在檳榔植株的花期和果期進(jìn)行灌溉?；ㄆ诎ɑㄐ蛐纬善?、脫苞期、初花期、盛花期、末花期，果期為果實(shí)形成期（均在海南旱季11 月至次年4 月）。當(dāng)5 d 以上未出現(xiàn)有效降水，則視為旱期，應(yīng)立即灌水，每5 d 灌1 次。到海南雨季時(shí)，根據(jù)降雨量情況，可適量減少灌水次數(shù)。

3.3.3 灌水量

根據(jù)檳榔植株的冠幅、當(dāng)?shù)氐暮登橹笖?shù)和土壤的墑情指數(shù)等，確定每次每株檳榔的灌溉量，一般每次每株檳榔樹灌水5～15 kg。

3.4 施肥制度

3.4.1 基肥

在掛果檳榔采果后施用，以有機(jī)肥為主，以土施為主。

3.4.2 追肥

3.4.2.1 施肥原則

根據(jù)檳榔植株的養(yǎng)分需求規(guī)律、園區(qū)土壤營養(yǎng)元素含量情況及當(dāng)季的結(jié)果情況等，確定合理的施肥時(shí)間、施肥種類和施肥量，以及各營養(yǎng)元素間的配比。追肥以少量、多次為宜，結(jié)合灌水進(jìn)行水肥共施?；蔬M(jìn)行土施。

3.4.2.2 施肥量

盛產(chǎn)期檳榔樹的施肥量應(yīng)根據(jù)樹勢與生長期進(jìn)行肥料配方施用。

3.4.2.3 施肥時(shí)間及技術(shù)

1）壯花肥。3—5 月，脫苞后，每株按氮、磷、鉀之比為17∶5∶28 的標(biāo)準(zhǔn)施用100 g，進(jìn)行水肥共施。2）坐果肥。6—8 月，雌花開放后，每株按氮、磷、鉀之比為20∶8∶20施用100 g，進(jìn)行水肥共施。

3.4.3 肥料選擇

用于灌溉施肥的肥料品種必須是符合國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的水溶性肥料。常用的水溶性肥分為氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料等。氮肥大多選擇尿素、硝酸鉀、硫酸銨等肥料；磷肥大多選擇過磷酸鈣、磷酸二氫鉀、磷酸一銨等肥料；鉀肥大多選擇硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀等肥料；微量元素肥料大多選擇硼酸、硫酸鎂、硫酸鋅、硝酸銨鈣及其他一些螯合物等。

4 海南省檳榔水肥一體化模式應(yīng)用試驗(yàn)

海南省定安縣坡寨村金雞嶺農(nóng)場（北緯19°35′35.9″，東經(jīng)110°15′38.47″）的檳榔園通過實(shí)施水肥一體化模式，取得了良好的進(jìn)展。當(dāng)?shù)氐臏囟葹?8～32 ℃，空氣相對濕度為62%～58%，當(dāng)?shù)貦壚茍@土壤容重2.34 g·cm-3、田間持水量35.2%。檳榔園土壤的基本情況見表1，土壤肥力中等。農(nóng)場中種植的均為9～11 年生的正常掛果檳榔樹，該檳榔園占地面積10 666 m2，檳榔種植密度行間距為2 m×3 m，規(guī)格為110 株/667 m2。該園區(qū)的水肥一體化方案如表2 所示。

表1 檳榔園區(qū)土壤基本情況

表2 不同灌溉、施肥方式設(shè)計(jì)

以2019年海南省定安縣檳榔水肥一體化種植示范基地的調(diào)查數(shù)據(jù)為例，從檳榔掛果期的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，水肥一體化灌溉施肥處理的檳榔生長狀況明顯優(yōu)于傳統(tǒng)施肥灌水處理。與傳統(tǒng)施肥灌水相比，水肥一體化處理組的檳榔株高增加24.09%，莖粗增加12.5%，葉面積增加7.82%，葉片的葉綠素a、葉綠素b 含量分別增加26.78%、22.87%，總?cè)~綠素含量提高25.58%，可溶性糖含量提高52.17%，VC含量提高16.20%，總酚含量提高44.17%。同時(shí)，與傳統(tǒng)施肥灌水相比，水肥一體化處理有效提高了檳榔產(chǎn)量，其中單果鮮重提高14.94%，單梭果數(shù)提高18.18%，單株產(chǎn)量提高32.30%，每667 m2產(chǎn)量增加32.20%。

5 小結(jié)

水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥相融合的一種水肥高效管理技術(shù)，將肥料溶于水后與灌水相結(jié)合，根據(jù)作物不同生長期的水肥需求規(guī)律，定時(shí)、定量地為農(nóng)作物提供水分和養(yǎng)分，有顯著的節(jié)水、節(jié)肥和增產(chǎn)等優(yōu)勢[8]。

通過水肥一體化技術(shù)的管理和應(yīng)用，不僅可顯著提高當(dāng)?shù)貦壚圃耘嗉夹g(shù)水平，充分發(fā)揮其自然資源優(yōu)勢，大幅提高海南檳榔單產(chǎn)，也將引領(lǐng)和帶動其他農(nóng)作物水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用和推廣，改變當(dāng)前水肥利用率低、管理不足的困境，進(jìn)而這對提高海南省整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的升級、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出和效益都具有重要的積極作用。

水肥一體化技術(shù)操作簡單、高效省力、生態(tài)環(huán)保，在定安縣掛果檳榔樹種植管理中實(shí)踐證明了是一項(xiàng)值得推薦的現(xiàn)代化技術(shù)，值得在海南各地的檳榔規(guī)模化種植中大力普及。