西部旱區(qū)蘋果園雨水收集型水肥一體化施肥技術(shù)

摘 要：中國西部旱區(qū)是我國蘋果的主要產(chǎn)區(qū)之一，但土地瘠薄，水資源匱乏成為制約蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。滴灌、噴灌、微噴灌等水肥一體化技術(shù)在提高水肥利用效率方面表現(xiàn)優(yōu)異，但所需的硬件設(shè)備要求高、投資大，短期內(nèi)難以廣泛應(yīng)用。將雨水收集在簡(jiǎn)易的貯水罐、貯水池，利用施肥槍在果樹樹冠外圍投影處注入作物根部土壤中來搭建一套簡(jiǎn)易的肥水液，實(shí)行簡(jiǎn)易的肥水一體化管理方法可行。

關(guān)鍵詞：旱區(qū)；雨水收集；水肥一體化

中圖分類號(hào)： S661.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

文章編號(hào)： 1002-2910（2024）04-0083-03

收稿日期：2024-01-18

*通信作者：王婷（1987-），女，甘肅天水人，農(nóng)藝師，從事果樹栽培、病蟲害防治方面的研究工作。E-mail：1156074099@qq.com

作者簡(jiǎn)介：楊江生（1978-），男，甘肅禮縣人，助理研究員，從事北方落葉果樹的栽培及生理研究工作。E-mail：959348773＠qq.com

水肥一體化是通過合理管理水分和肥料，以提高作物產(chǎn)量質(zhì)量和減少資源浪費(fèi)為目標(biāo)的先進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)措施，其核心理念是肥水供給和作物生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)奏的準(zhǔn)確耦合。我國西北地區(qū)土壤貧瘠，水資源缺乏成為制約當(dāng)?shù)靥O果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。國內(nèi)對(duì)果園水肥一體化技術(shù)研究較多，如陜西渭北紅富士蘋果園施肥槍減量施肥對(duì)果品產(chǎn)量質(zhì)量的影響^［1］；水肥一體化系統(tǒng)中桃園注射施肥對(duì)桃樹生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的作用^［2］；水肥一體化加施鐵鋅肥對(duì)棗吊的生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用，能夠有效增加紅棗的單果重，促進(jìn)紅棗的坐果率，提高紅棗的產(chǎn)量^［3］；有機(jī)全營養(yǎng)液肥水肥一體化能夠增加獼猴桃的單果重，有利于果實(shí)膨大發(fā)育并且能夠顯著提高獼猴桃的產(chǎn)量^［4］；滲灌施氮處理顯著促進(jìn)了嘎拉蘋果樹體葉片生長(zhǎng)和氮素利用，并提高了果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)^［5］；施肥和灌水都降低了土壤中真菌數(shù)量，使沙地紅棗土壤肥力升高^［6］；山東蘋果主產(chǎn)區(qū)滲灌施肥器不同應(yīng)用參數(shù)（開孔率、埋土深度、灌水流量）對(duì)蘋果生長(zhǎng)發(fā)育、土壤氮磷鉀養(yǎng)分分布、養(yǎng)分吸收量和果實(shí)品質(zhì)的影響^［7-9］等研究結(jié)果均表明，采用水肥一體化施肥模式可有效提高果樹的生長(zhǎng)發(fā)育水平及產(chǎn)量質(zhì)量。但當(dāng)前水肥一體化研究應(yīng)用多集中于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，自動(dòng)或半自動(dòng)肥水一體化設(shè)備能夠普及應(yīng)用的地區(qū)。鑒于西部果園氣候干旱、降水不均、地形破碎、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的現(xiàn)實(shí)，其推廣應(yīng)用的難度較大。筆者在考慮操作難度、勞動(dòng)效率和設(shè)備成本等因素下，簡(jiǎn)述雨水收集型簡(jiǎn)易果園水肥一體化技術(shù)在西部干旱、半干旱地區(qū)的實(shí)施技術(shù)要點(diǎn)，為當(dāng)?shù)氐奶O果生產(chǎn)提供簡(jiǎn)便易行的解決方案。

1 雨水收集

建造簡(jiǎn)易雨水收集池，利用溝渠、田間道路排水系統(tǒng)、村莊主干道排水渠收集雨水并存儲(chǔ)到集水池，合理規(guī)劃雨水收集的位置，最大限度地收集雨水，減少水分蒸發(fā)損失。

1.1 屋頂雨水收集

收集建筑物的屋面雨水，利用收集管道和排水口，截獲和導(dǎo)流雨水，貯存到水桶、水池或地下水井中。

1.2 溝渠和排水渠收集

利用溝渠和田間道路排水系統(tǒng)，收集和導(dǎo)流自然降雨徑流。通過田間路面或果園道路兩邊排水渠，將雨水引導(dǎo)到果園集水坑、集水池或其它儲(chǔ)存設(shè)施中，上面加蓋塑料布或木板，防止枯枝落葉進(jìn)入。

1.3 村莊主干道雨水收集

村莊內(nèi)主干道可以稍加改造，能夠很方便的將雨水從主干道中截獲，然后導(dǎo)流存儲(chǔ)在地下水井或蓄水設(shè)施中。這種方法能夠收集較多雨水，可作為整村果園灌溉或水肥一體化施肥用水來源。

1.4 農(nóng)戶庭院雨水收集

利用農(nóng)戶寬敞庭院的水泥地，在降雨來臨前打掃干凈地面，通過導(dǎo)流孔或管道將收集的雨水集中存儲(chǔ)于貯水桶、水井或水窖。

2 水肥一體化設(shè)備

由一套肥料配液裝置和施肥設(shè)備組成。在作業(yè)過程中，肥料與灌溉水按照一定比例混合，然后通過施肥裝置輸送到果樹毛根分布區(qū)。

2.1 小型農(nóng)機(jī)搭載貯水桶構(gòu)成的水肥一體化設(shè)施

西部旱區(qū)農(nóng)戶家庭大多擁有小型拖拉機(jī)、小型三輪車、電動(dòng)三輪車等農(nóng)機(jī)設(shè)備，在車廂上加載一個(gè)500 kg以上的塑料貯水桶，先將肥料攪拌溶解在水桶中，再進(jìn)行施肥灌溉作業(yè)。

2.2 果園貯水池內(nèi)直接溶解肥料的水肥一體化設(shè)施

將肥料按要求直接溶解在果園內(nèi)簡(jiǎn)易貯水池內(nèi)，再利用自然高差或抽水泵抽提肥液進(jìn)行施肥灌溉。按照每個(gè)貯水池2 m³的貯水量，每株果樹一次澆灌10 kg肥液，則此種貯水池可滿足100株果樹的肥水需求。

2.3 利用水窖貯水構(gòu)建肥水一體化設(shè)施

將水窖（圖1）等大型貯水容器收集的雨水抽入塑料貯水桶或其他盛水設(shè)備，再將樹體所需肥料溶解其中進(jìn)行果園施肥灌溉作業(yè)。如能夠?qū)⒋鍍?nèi)主干道、果園主干道的自然降雨能有效的收集在一起，以每個(gè)水窖貯水15 m³，每株果樹每次澆灌20 kg肥液計(jì)算，則此一個(gè)水窖可滿足750株果樹的水分養(yǎng)分需求。以西部旱區(qū)普遍采用的55株/666.7 m²果樹計(jì)，約合果園0.93 hm²（14畝）。由此可以大大緩解西部旱區(qū)早春、夏季持續(xù)干旱對(duì)果樹生長(zhǎng)發(fā)育的不利影響。

3 施肥

依據(jù)西部旱區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，采用施肥槍或開穴多點(diǎn)澆灌是符合當(dāng)前現(xiàn)實(shí)情況的理想選擇。在具體的作業(yè)過程中，一臺(tái)小型水泵一頭插入肥水桶抽提肥水液，一頭連接根據(jù)果園實(shí)際面積所需的PPR管或更加便宜的PVC管作肥液輸送管，管子另一頭連接施肥槍插入樹冠外圍投影區(qū)，分東西南北四個(gè)點(diǎn)每個(gè)施肥點(diǎn)注射入約5 kg的肥液，或直接在果樹樹冠外圍開挖8～10個(gè)深30 cm深的施肥穴均勻灌入10 kg肥料溶液。

3.1 施肥槍施肥

市面上有各式施肥槍出售，根據(jù)天水地區(qū)淺山旱地的使用經(jīng)驗(yàn)，在選擇施肥槍作為肥水一體化的施肥設(shè)備時(shí)，腳踏板和槍頭的距離應(yīng)該大于40 cm以上。由鍍鋅管或其它輕質(zhì)材料制成，肥水控制開關(guān)輕巧有力，能經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)按壓。槍體和輸液管的連接接頭做工精細(xì)，在較大壓力下作業(yè)時(shí)無液體泄漏現(xiàn)象。

3.2 肥液澆灌施肥

經(jīng)濟(jì)情況不支持購置水泵、輸液管的農(nóng)戶，可將配制好的肥液參照多點(diǎn)開挖施肥穴的方法來直接澆灌樹冠外圍新根、毛根分布較密的區(qū)域，以此來達(dá)到提高水肥吸收，提高果園效益的生產(chǎn)目的。

3.3 肥料配比

水肥一體化技術(shù)中的水肥投入比例和施肥時(shí)間首先要明確果樹不同生長(zhǎng)階段的養(yǎng)分需求變化。其次，密切注意果園的土壤水分，果樹養(yǎng)分狀態(tài)在樹體生長(zhǎng)上的表現(xiàn)是調(diào)整水肥投入的關(guān)鍵，在日常的果園管理中，土壤干濕狀況、樹體生長(zhǎng)狀態(tài)、葉片形態(tài)及顏色等，都可作為水肥一體化管理中的要素加以考慮。還要根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥捞匦浴夂驐l件和果樹品種來制定適合果園的水肥投入策略，達(dá)到最大程度地滿足植物的需求，提高果樹生產(chǎn)效益和水肥利用效率。結(jié)合長(zhǎng)期的果樹生產(chǎn)實(shí)踐和學(xué)者研究成果，西部旱區(qū)蘋果園666.7 m²施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料4 000 kg，生物菌肥275 kg，中微量元素肥5.52 kg，澆水約3.1 m³可基本滿足蘋果優(yōu)質(zhì)高效的肥水需求。在確?；首懔渴┤氲那疤釛l件下，在花后、花芽分化期、果實(shí)彭大期、果實(shí)臨近成熟期采用水肥一體化技術(shù)追肥4次，具體肥料配比及施肥時(shí)間參考表1，整個(gè)果樹生長(zhǎng)期每666.7 m²投入尿素18.8 kg，過磷酸鈣13.9 kg，硫酸鉀27.8 kg，比常規(guī)施肥方法，極大的節(jié)約了肥料投入，也緩解了化肥流失導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。

4 小結(jié)

水分和養(yǎng)分是蘋果產(chǎn)量、質(zhì)量構(gòu)成的基礎(chǔ)物質(zhì)保障，而水肥一體化這種將肥料和水分有機(jī)結(jié)合在一起，根據(jù)果樹生長(zhǎng)發(fā)育不同階段的需水需肥規(guī)律，精準(zhǔn)供給水分養(yǎng)分的技術(shù)在果樹上的應(yīng)用可以提高樹體發(fā)育水平和產(chǎn)量、品質(zhì)^［10］，并在具體的實(shí)踐過程中結(jié)合區(qū)域氣候特點(diǎn)、果樹品種等要素給出了最優(yōu)施肥量^［11］。面對(duì)西部干旱缺水的現(xiàn)實(shí)情況，提出的雨水收集型水肥一體化技術(shù)成為一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，即通過不同方法收集、貯存自然降水，解決水源供給問題，再結(jié)合西部農(nóng)村經(jīng)濟(jì)情況，構(gòu)建簡(jiǎn)易的水肥一體化設(shè)施。最后結(jié)合前人研究成果和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)之上給出西部旱區(qū)水肥一體化技術(shù)的追肥配比參考。該技術(shù)近2年在天水市秦州區(qū)、秦安縣魏店鎮(zhèn)等年降水量400～500 mm蘋果主產(chǎn)區(qū)應(yīng)用以來，農(nóng)戶利用9～10月的密集降雨，采樣屋面、庭院來收集雨水后儲(chǔ)藏于水窖之中，或通過果園開挖貯水池來收集田間道路降水，天水市果樹研究所在蘋果示范園靠近主干道的地方修建可以貯水20～40 m³的大型雨水收集池來集中貯藏秋季道路雨水，在來年果樹生產(chǎn)中利用小型三輪車裝載配好的肥水桶，水泵、PPR管、施肥槍組成一套簡(jiǎn)易的肥水一體化設(shè)備，不論是對(duì)抗春旱的干旱或是其后的噴藥、施肥，果園產(chǎn)量質(zhì)量、樹體生長(zhǎng)勢(shì)上均表現(xiàn)出優(yōu)于單獨(dú)施肥的傳統(tǒng)果園管理模式。綜合天水地區(qū)蘋果園應(yīng)用成效，建議西部旱區(qū)農(nóng)戶每1 333.4 m²（2畝）果園開挖一個(gè)2 m³貯水池收集雨水，組裝一套簡(jiǎn)易肥水一體化設(shè)備來克服西部蘋果園生產(chǎn)中面臨的主要矛盾，為化肥減施，果園增效提供物質(zhì)保障。

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