水肥一體化技術(shù)在荔枝上的應(yīng)用

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摘要：綜述了荔枝的水肥需求，水肥一體化技術(shù)在荔枝生產(chǎn)中的應(yīng)用效果及存在的問題，同時對水肥一體化技術(shù)在荔枝生產(chǎn)建設(shè)方面提出發(fā)展建議，以期為水肥一體化技術(shù)在荔枝生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：荔枝；水肥一體化；節(jié)水減肥；推廣應(yīng)用

中圖分類號S667.1文獻標(biāo)識碼A

文章編號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

我國是一個重度缺水的國家，為應(yīng)對缺水和化肥嚴(yán)重浪費的現(xiàn)狀，積極推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水減肥技術(shù)勢在必行。水肥一體化技術(shù)是在節(jié)約農(nóng)業(yè)水肥資源上頗見成效的一類實用技術(shù)。我國20世紀(jì)70年代從墨西哥引進水肥一體化技術(shù)，在果樹生產(chǎn)應(yīng)用上已經(jīng)進行了廣泛試驗。水肥一體化技術(shù)在葡萄、香蕉、蓮霧等果樹上的應(yīng)用都取得了十分可觀的效果［1-3］。水肥一體化技術(shù)在荔枝上還有很大的推廣空間，孔慶波等［4］對福建果園調(diào)查發(fā)現(xiàn)，福建僅有6.27%的荔枝種植戶選擇水肥一體化的施肥灌水方式以提高田間水肥管理的效率。

荔枝在我國的種植歷史悠久，唐宋時期，我國的荔枝種植已有跡可循［5］。荔枝作為典型的熱帶水果，在中國、越南、印度等國皆有種植［6-7］。中國是世界上荔枝產(chǎn)業(yè)最發(fā)達的國家，荔枝生產(chǎn)面積占全球生產(chǎn)面積的50%以上，2018年我國荔枝產(chǎn)量已超過全球荔枝產(chǎn)量的60%［8］。優(yōu)越的荔枝種植管理方式促進荔枝產(chǎn)業(yè)持續(xù)向前發(fā)展。目前荔枝種植業(yè)已成為南方地區(qū)鄉(xiāng)村振興的重點之一。荔枝種植業(yè)的蓬勃發(fā)展給果農(nóng)帶來可觀經(jīng)濟效益，幫助貧困種植戶逐步脫貧致富。

1荔枝的水肥需求研究

1.1荔枝的水分需求

水肥耦合是水肥一體化技術(shù)的核心。了解荔枝生長發(fā)育過程中的水肥規(guī)律，有利于荔枝水肥一體化技術(shù)的高效實施。

荔枝是一類對水分敏感的果樹。缺水會降低荔枝體內(nèi)酶活性從而影響新梢生長、開花率、果實發(fā)育和糖分的累積［9-12］。荔枝的年生長發(fā)育期主要分為秋梢老熟期、開花期、幼果期、果實膨大期、果實收獲期5個時期［13］。在果樹的不同生長階段對水分需求不同，根據(jù)各個時期的水分需求特點進行灌溉，避免少量或者過量灌溉對荔枝生長發(fā)育造成負(fù)影響。研究表明，荔枝在開花和結(jié)果期間對水分的需求大，在開花期缺水會嚴(yán)重影響荔枝的坐果率，在坐果前后水分供應(yīng)不足會導(dǎo)致荔枝出現(xiàn)坐果量減少、果實重量下降、果實開裂等現(xiàn)象從而降低荔枝產(chǎn)量。果實膨大期是荔枝年生長周期中需水高峰期。在這個時期要格外注重水分的補充［14-15］。

1.2荔枝的養(yǎng)分需求

氮、磷、鉀是植物所需的大量元素，一直以來都是作物施肥的重點，其使用時期和施肥用量能直接影響荔枝的產(chǎn)量和品質(zhì)［16-17］。了解荔枝不同生長階段對養(yǎng)分的需求情況，為荔枝水肥耦合施肥方案的制定提供有力依據(jù)。Mathura等［18］對中國荔枝養(yǎng)分需求研究表明，一年中促進中國荔枝果實發(fā)育的最佳氮施用量為500 g/株，最佳磷施用量為220 g/株，最佳鉀施用量為249 g/株。荔枝的整個生長發(fā)育周期中，種子、葉片、果實中的大量元素含量情況為N＞K＞P，由此可知，荔枝對氮素和鉀素的需求量高于磷素，在荔枝種植過程中要注重氮肥和鉀肥的施用［19-20］。鉀有促進淀粉合成、促使果肉生長、降低酸度、增加可溶性固形物等作用，提升了荔枝果實風(fēng)味，研究表明在坐果期施用高鉀復(fù)合肥能顯著促進荔枝果實品質(zhì)［21-24］?；ㄑ糠只?、開花時消耗大量磷和鉀，在此時期應(yīng)追加磷、鉀占比高的肥料［25］。由于荔枝果實采收之后會帶走較多的土壤養(yǎng)分，在果實成熟采收后需要及時施用有機肥改良土壤理化性質(zhì)，增加土壤有機質(zhì)含量，提高土壤肥力，為來年荔枝的產(chǎn)量和品質(zhì)提供基本保障［26-27］。

裂果是影響荔枝產(chǎn)量的重要因素之一。當(dāng)荔枝葉片缺鈣時會從果實中吸收鈣素，果實缺鈣，荔枝的裂果率升高，及時補充鈣鎂對荔枝產(chǎn)量十分重要［28］。增加荔枝果皮色度可以提高荔枝的經(jīng)濟價值，果實中的鈣、鎂含量調(diào)控果皮中花青苷色素生成，從而改變果皮外觀顏色。通過外施鈣、鎂肥解決果實“滯綠”問題，調(diào)節(jié)荔枝果皮的色度［29］。Yogeshwari等［30］研究表明，荔枝中鈣鎂的含量在果實生長發(fā)育前期不斷增加，在果實成熟期逐漸降低。周曉超等［31］研究發(fā)現(xiàn)果實膨大期鈣鎂肥與鉀肥配施有利于增加荔枝糖度，提升荔枝的風(fēng)味。

2水肥一體化在荔枝生產(chǎn)上的應(yīng)用效果

2.1節(jié)水減肥、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)

水肥一體化技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展重點推廣應(yīng)用的技術(shù)，在提升荔枝產(chǎn)量和改善產(chǎn)品品質(zhì)的同時很大程度上節(jié)約水肥資源，提高果樹對肥料利用效率，保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。

目前我國的水肥一體化技術(shù)研究已初顯成效，可運用于實際生產(chǎn)種植的供水供肥手段主要有滴灌、噴灌、微噴灌及滲灌技術(shù)［32-34］。微灌和滴灌在干旱地區(qū)荔枝園有較好的應(yīng)用效果，滴灌增加根系長度，擴大荔枝根系分布表面積，增強根系的生長活力。肥料和水分集中施用，均勻地分布在根際土壤中，根系營養(yǎng)吸收效率增強，相較于傳統(tǒng)的撒施、大水漫灌的施肥灌水模式，合理使用滴灌技術(shù)能明顯促進根系增長，提升荔枝水肥吸收效率，減少肥料與水資源的浪費［35-37］。賈詠霖等［38］對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騰量，提高了玉米的水分利用效率。在以色列利用精準(zhǔn)的地下滴灌技術(shù)可將農(nóng)作物的水分利用效率提高至95%左右［39］。李戰(zhàn)國［40］研究表明，與滴灌相比，畦灌的施肥方式在產(chǎn)量相同時多消耗17.8%的氮肥。王志平等［41］研究發(fā)現(xiàn)，與普通畦灌相比，環(huán)繞式滴灌使水分利用效率提高1.5 kg/m3左右，水分節(jié)約了37%，養(yǎng)分節(jié)約了7%～15%。

水肥一體化技術(shù)少量多次的施肥灌溉方式，提高了作物根系對水肥的吸收效率，促使作物對肥料養(yǎng)分的高效利用，以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。Vijaya 等［42］對柑橘的研究表明，滴灌條件下，適當(dāng)減少水肥投入量可提升柑橘的結(jié)果率和單果重。付蕾等［43］研究表明，與傳統(tǒng)溝灌定期沖肥相比，定量滴灌施用甜椒專用營養(yǎng)液能使甜椒增產(chǎn)30%以上。王銳等［44］對葡萄施肥方式研究表明，滴灌施加鈣鎂硫肥，能加速葡萄成熟，提高葡萄的糖分。如果水肥一體化技術(shù)能在荔枝生產(chǎn)上大力推廣，可以提高荔枝對水肥的吸收效率，一定程度上減少荔枝種植戶在水肥上的投入成本。

2.2結(jié)合農(nóng)膜，施肥便利

地膜覆蓋是田間常用的農(nóng)藝措施。荔枝種植園中覆蓋地膜能有效阻礙雜草生長，防止其與果樹爭奪土壤養(yǎng)分，同時覆膜阻斷了土壤與大氣之間直接的水分交換，降低土壤的蒸發(fā)速率，起到保水保墑的作用。覆蓋有色薄膜增加了荔枝樹對光熱的吸收，從而促進果實中糖分的累積，提升荔枝的口感。但覆膜降低了農(nóng)作物灌溉施肥等日常田間管理效率，明顯增加荔枝種植戶人力成本的投入。為提升覆膜時灌水施肥效率，利用滴灌設(shè)備與地膜覆蓋相結(jié)合，將滴灌管淺埋在覆膜的農(nóng)田地表下，利用半自動化的灌溉施肥設(shè)備進行灌水施肥管理，保障果樹獲得充足的養(yǎng)分來源以供應(yīng)生長發(fā)育的需要。滴灌施肥為荔枝提供所需水肥，在促進荔枝對水肥吸收效率的同時避免覆膜對人工施肥灌溉造成的不便［45-47］。

2.3調(diào)節(jié)地溫，調(diào)控水肥

荔枝對溫度的要求高，地溫的變化會對荔枝的生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)都產(chǎn)生明顯的影響。微灌和噴灌可以在人為操控下，通過調(diào)整水分釋放量和釋放速率改變土壤含水量、適當(dāng)調(diào)節(jié)地溫，以保證荔枝在適宜的環(huán)境中生長［48-49］。

水肥一體化灌溉施肥方式滿足荔枝種植過程中不同生長發(fā)育期的養(yǎng)分和水分需求，實現(xiàn)作物生長過程中的水肥需求耦合［50］。傳統(tǒng)的施肥方式易使人們輕視中微量元素的施用，而水肥一體化灌溉施肥技術(shù)結(jié)合液體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為水溶肥后通過施肥機械可以更為精準(zhǔn)便捷地施用在根系周圍，促進作物對中微量營養(yǎng)元素的吸收［51］。水溶肥的使用不僅有效促進果樹對養(yǎng)分的吸收利用，而且可以根據(jù)果樹的實際需求在其中添加活性微生物菌劑、生長調(diào)節(jié)劑、農(nóng)藥等物質(zhì)以達到促進荔枝生長、殺菌滅蟲、提高植株自身抗性的作用［52-53］。

2.4減少成本，便于管理

荔枝多種植在南方丘陵坡地，傳統(tǒng)的田間管理方式不僅耗時費力而且人工投入成本高。對于普通種植戶而言，如果要對種植面積較大、種植行距寬的荔枝園進行除草、除蟲、灌水、施肥等日常的田間管理是十分煩瑣困難的，需要耗費較多的人力和物力。水肥一體化技術(shù)結(jié)合自動化控制系統(tǒng)的使用，在很大程度上解放了荔枝園的勞動力，優(yōu)化了荔枝園的田間管理。種植戶可通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，快速地掌握荔枝生長發(fā)育狀況，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，并盡快落實解決措施，防止荔枝大規(guī)模減產(chǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。

3推廣應(yīng)用中存在的問題

水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用在一定程度上推動了荔枝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但在推廣應(yīng)用中仍存在一定問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：一是多數(shù)荔枝種植戶的文化水平相對較低，對新技術(shù)的接受能力有限，對水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)識不足。由于荔枝種植戶自身認(rèn)知限制，種植戶在種植方面更依賴于長年累月下形成的傳統(tǒng)方式。二是缺少專業(yè)型人才對農(nóng)戶進行系統(tǒng)的培訓(xùn)，荔枝種植戶難以將水肥一體化應(yīng)用在實際生產(chǎn)活動中［54］。三是水肥一體化技術(shù)設(shè)備的前期投入較高，這在一定程度上限制了部分種植戶使用該技術(shù)系統(tǒng)。尤其對于農(nóng)業(yè)資金投入相對保守敏感的種植戶而言，會因為擔(dān)心成本而忽視先進農(nóng)業(yè)技術(shù)在應(yīng)用方面的效率和優(yōu)勢。這也導(dǎo)致了荔枝園的自動化程度低，水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢無法充分發(fā)揮。四是受市場影響，荔枝產(chǎn)品的市場行情不穩(wěn)也一定程度上影響了水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用。

4發(fā)展建議

針對水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用中存在的問題，應(yīng)在政府、企業(yè)、科研人員、廣大種植戶間建立起有效的溝通聯(lián)系，采取積極有效措施，加強技術(shù)的培訓(xùn)與推廣應(yīng)用，讓水肥一體化技術(shù)惠及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、農(nóng)民增產(chǎn)增收。

4.1加強政府和政策對技術(shù)的支持力度

在政府和政策支持方面，2012年，國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)國家農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要（2012—2020年）的通知就已明確要積極發(fā)展水肥一體化技術(shù)；2013年農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于印發(fā)《水肥一體化技術(shù)指導(dǎo)意見》的通知再次強調(diào)了加快發(fā)展水肥一體化技術(shù)的重要意義。有了政府、政策的大力支持，接下來就是地方政府及相關(guān)職能部門、企業(yè)、科研院所、技術(shù)人員和廣大種植戶怎樣協(xié)調(diào)配合，做好技術(shù)示范、技術(shù)和人才培訓(xùn)、資金籌集與配套、技術(shù)推廣應(yīng)用，怎樣調(diào)動廣大種植戶的參與，讓技術(shù)更好地服務(wù)于生產(chǎn)。

4.2強化技術(shù)培訓(xùn)和人才培養(yǎng)工作

水肥一體化技術(shù)因其節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)工、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保的優(yōu)點，已被越來越多的種植戶采用。田間示范和培訓(xùn)是推廣該技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，缺一不可。在培訓(xùn)和推廣應(yīng)用中，應(yīng)做好以下幾方面的工作：一是室內(nèi)和田間培訓(xùn)相結(jié)合。水肥一體化技術(shù)是實踐性很強的技術(shù)，掌握再多的理論，只要不到田間實踐，依然不懂什么是水肥一體化，更不用談去指導(dǎo)農(nóng)戶使用。因此，培訓(xùn)應(yīng)是課堂講理論，田間教操作，特別強調(diào)實踐環(huán)節(jié)培訓(xùn)。二是做好充分準(zhǔn)備，力爭培訓(xùn)取得滿意效果。由于學(xué)員文化水平、專業(yè)背景、生產(chǎn)經(jīng)驗和職業(yè)分工存在差異，因此要針對不同培訓(xùn)對象采用不同形式和內(nèi)容，不能千篇一律。三是與農(nóng)技推廣部門密切合作，組織好培訓(xùn)。每進行一次培訓(xùn)，都需要合理的計劃和周密的組織，其中需要大量的人力和財力。特別是對種植戶的培訓(xùn)，通常還要提供差旅費補貼。四是與種植大戶、種植業(yè)協(xié)會和企業(yè)密切合作，組織好培訓(xùn)。同時，為了使企業(yè)各級管理人員盡快熟悉技術(shù)要求，還可以為種植大戶舉辦培訓(xùn)，提升培訓(xùn)效果。

4.3重視示范和推廣應(yīng)用工作

國外水肥一體化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，是一項相對成熟的技術(shù)。但在國內(nèi)仍有許多種植戶對水肥一體化的技術(shù)內(nèi)容還不甚了解。因此，要做好水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用工作，就必須做好田間示范工作。田間示范工作的開展，應(yīng)注意以下幾方面的問題：一是要選好示范戶。? 在推廣過程中需要在當(dāng)?shù)剡x擇一些有代表性和有影響力的農(nóng)戶，他們愿意接受新觀念、新技術(shù)，擁有一定規(guī)模的土地，擁有多年的種植經(jīng)驗，在群眾中有威信、口碑好，愿意幫助他人提高種植技術(shù)；示范一旦有效果，他的說服力遠(yuǎn)勝于農(nóng)技人員和政府。二是制定好示范方案。通常要準(zhǔn)備好通俗易懂、圖文并茂的影像及文字資料，對示范戶做簡單培訓(xùn)，讓他們初步了解示范意圖和基本方案。很多示范戶由于第一次接觸這些設(shè)備，覺得系統(tǒng)復(fù)雜，會有畏懼心理。要讓示范戶參與從規(guī)劃、設(shè)計、設(shè)備安裝和調(diào)試的全過程。在這個過程中，示范戶既學(xué)到了技術(shù)細(xì)節(jié)，又消除了畏懼心理，示范效果的說服力就會增強。三是排除非示范因素的干擾。做水肥一體化技術(shù)示范，一定要“一炮打響”。雖然主要是示范水肥一體化技術(shù)，但示范最后能否取得成功，是多種綜合因素的影響及相互作用的結(jié)果，如病蟲害、惡劣天氣、人畜干擾等都會給示范地帶來失敗的風(fēng)險。示范一旦失敗，絕大部分農(nóng)民都不會從其他因素找原因，而是堅持認(rèn)為技術(shù)不過關(guān)。所以示范過程中一定要排除非示范因素的干擾。四是做好示范點的展示與推廣應(yīng)用工作。水肥一體化技術(shù)在作物的生長過程中就會表現(xiàn)出效果，這種生長差異最有說服力，這時就應(yīng)該組織田間觀摩學(xué)習(xí)等活動，讓種植戶親自感受到水肥一體化技術(shù)的優(yōu)點，做好推廣應(yīng)用工作。

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基金項目國家重點研發(fā)計劃項目（SQ2017ZY060084）；東莞市引進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才計劃項目（東人函〔2018〕736號）。

作者簡介馮紫薈（1998—），女，海南澄邁人，碩士研究生，研究方向：水肥一體化技術(shù)和水溶性肥料的研究與應(yīng)用。*通信作者，副教授，碩士，碩士生導(dǎo)師，從事作物營養(yǎng)、水肥一體化技術(shù)及水溶性肥料的教學(xué)、研究與推廣應(yīng)用工作。

收稿日期2022-05-23