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长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

果园水肥一体化技术及其应用

水作为生物生存不可或缺的自然资源,是人类赖以生存的生命源泉,

也是影响植物生长的关键因素。我国幅员辽阔,但水资源十分匮乏且分

布不均。据统计,我国水资源总量为2.81万亿立方米,人均水资源占有

量为2200立方米,为世界平均水平的1/4,由此可见,我国水资源短缺相

当严重。近年来环境污染、水肥资源浪费等问题愈发严重,制约了我国

农业的可持续发展。我国果树种植面积和水果产量均居世界首位。但

是水肥资源匮乏很大程度上制约了水果产业的发展,如何节约水肥资源、

降低生产成本、提高水果品质成为重要的研究方向。常规灌溉、施肥

方式破坏土壤结构,也造成水肥资源浪费严重。水肥一体化指的是将水

肥混合液定时、定量地输送到植物根部,保证植物在吸收水分的同时也

吸收养分。研究表明,果园应用水肥一体化技术可节约水肥资源、改善

土壤结构,从而增加果品产量、提高果品品质。鉴于此笔者对水肥一体

化技术的发展现状、主要模式、应用效果、存在问题与建议等方面进

行综述。

1水肥一体化技术发展现状

早在公元400年就有了水肥一体化的雏形,但20世纪60、70年代

才开始正式而广泛的应用。随着塑料工业的发展,以色列为了提高水资

源的利用率开始普遍使用水肥一体化技术。20世纪70年代,美国、法

国、墨西哥、新西兰等国家滴灌和施肥技术也在迅猛发展。到目前为

止,以色列在果园、花卉、温室以及园林绿化等领域广泛应用水肥一体

化技术,推广面积占全国农业灌溉总面积的67.9%,居世界首位。1974

年,我国从墨西哥引进滴灌设备,开始了水肥一体化技术的研究与推广。

1980年我国第一代滴灌设备自主研制成功,自此开始了规模化生产,推

广与应用面积迅速扩大。目前,水肥一体化技术已经在我国中、西部半

干旱地区的葡萄、柑橘、苹果等果园中得到了广泛应用,并且取得了良

好的效果(图1)。但是,相较于以色列、美国等发达国家,我国水肥一体

化技术在果园中的推广、应用与管理仍然存在较大差距,应用面积只占

全国灌溉总面积的1.25%。

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

图1水肥一体化装置

2果园水肥一体化技术的主要模式

水肥一体化技术又称为“水肥耦合”,是一种利用一体化系统的压

力将适宜土壤墒情、作物需求、养分含量适中的水肥混合液定时、定

量地输送到植物根部,保证植物在吸收水分的同时也吸收养分,可以实现

水分和养分在时间上同步、空间上耦合,从而改善果树生产中水肥供应

不协调和耦合效应差的弊端,大大提高了水和肥的利用效率。

2.1喷灌施肥

喷灌施肥就是将一定量的可溶性肥料溶于水中形成水肥混合液,利

用水泵等设备加压,将其送到需要灌溉的区域,再利用喷头等专业设备将

其喷射到空中形成水雾或小水滴,均匀喷洒在作物和土壤上以供给作物

生长所需要水分和养分的灌溉施肥方式。李慧卿等研究表明,应用水肥

一体化技术与普通灌溉方式相比节肥率为25%,节水率高达50%,并能

节省一半的劳动时间。水肥一体化技术对于地形要求不高,适用于山地

果园等复杂地形,省时省力,成本较低。但容易受风力的影响,研究表明,

当风速超过3.5米/秒时会导致喷灌不均,水分蒸发,灌溉效果减弱。

2.2微灌施肥

微灌施肥是根据作物生长的需求和特点,通过管道系统和灌溉设备

将水肥混合液以较小的流量,均匀、持续地输送到作物根系