1、水肥一體化技術(shù)促進果樹生長發(fā)育

　　根系是果樹吸收水分和養(yǎng)分的重要營養(yǎng)和貯藏器官，其數(shù)量的多少、根長及根表面積的大小反映根系吸收能力的強弱。因此，任何影響根系生長的栽培、灌溉方式和環(huán)境因子均會影響果樹的生長發(fā)育。

　　滴灌頻率影響?zhàn)B分在土壤中的分布，進而導(dǎo)致根系的分布不同及根區(qū)養(yǎng)分有效性差異，可能是造成產(chǎn)量差異的主要原因。另一方面，高頻的滴灌施肥可以降低水分波動，降低氮素淋洗損失，提高了水肥利用效率。

　　有關(guān)水肥一體化技術(shù)影響果樹根系生長的研究越來越被人們所重視。有研究表明，長期使用地埋滴灌管模式灌溉施肥，可能會造成濕潤區(qū)域邊緣的鹽分累積，會對葡萄根系生長造成一定程度的限根效應(yīng)；應(yīng)用水肥一體化技術(shù)使桃樹在地噴灌溉器附近的根系密度增加，而非濕潤區(qū)根系生長受到抑制，少量多次的灌溉方式也導(dǎo)致桃樹根系分布變淺；合理應(yīng)用滴灌施肥技術(shù)能顯著促進荔枝根系的生長，增加根系與土壤的接觸面積。

　　氮素是果樹生長發(fā)育過程中最重要的營養(yǎng)元素之一，而果樹根系主要依賴根系大小和單位根系的吸氮速率來完成對氮素的吸收。根系較大有利于減少氮素的累積和可能的損失，且在氮素供應(yīng)充足的條件下，高產(chǎn)果樹的根系長度和根表面積均較大。

　　有研究發(fā)現(xiàn)合理施用氮肥能顯著促進香蕉根系的生長，主要增加了一級根的根長和二級根的根表面積。在研究灌水量對甜瓜根系中發(fā)現(xiàn)提高灌水上限可以顯著促進甜瓜植株生長及根系活力、增加果肉厚度，而果實營養(yǎng)物質(zhì)的含量及產(chǎn)量呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢，進而說明并非水分越多越利于根系活力的增大，其應(yīng)該有一個最佳水分上限。

　　張學(xué)琴等研究表明兩種灌溉方式下，蘋果果樹根系形態(tài)指標(biāo)和根系活力均隨土層深度的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。

　　水肥耦合效應(yīng)能明顯改善果樹的生理和營養(yǎng)狀況，較快地使果樹根系最大限度地吸收水分和養(yǎng)分，在果樹的生長發(fā)育過程中起著重要的作用。在研究過程中大田和盆栽試驗所運用的新型水肥模式有效地改善了梨樹樹體生長，提高了新梢春梢和秋梢長度、比葉質(zhì)量和葉片的含水量。

　　水肥一體化技術(shù)顯著改善果樹株高、果實重量、果實數(shù)量、可溶性固形物及可溶性糖等生長指標(biāo)。水肥一體化技術(shù)對番茄的株高、莖直徑、分枝數(shù)及葉面積指數(shù)均有促進作用，但過量地灌溉施肥反而會抑制其生長發(fā)育；應(yīng)用水肥一體化技術(shù)能顯著增加番石榴果實還原性糖和可溶性固形物含量，果實品質(zhì)提升，口感變好。水肥一體化技術(shù)也能明顯改善蓮霧、香蕉、蘋果、梨等的果實品質(zhì)。

　　在菠蘿上的研究發(fā)現(xiàn)：滴灌施肥技術(shù)能促進其主要營養(yǎng)器官的生長發(fā)育，其中菠蘿葉片數(shù)、葉面積指數(shù)、莖長、干物質(zhì)累積量以及果實的膨大速度和果實大小等均顯著高于常規(guī)施肥[108]，這在香蕉、葡萄、木瓜、蘋果等果樹上也有相似的發(fā)現(xiàn)。

　　Shirgure等研究不同灌溉梯度對酸檸檬性狀的影響中發(fā)現(xiàn)，在含水量30%和N:P:K 比例為500:140:70 的施肥量情況下果實產(chǎn)量、平均果重、果汁百分比和酸度（42.5%和7.0%）均達(dá)到最高，與株高和周長相比，不同灌溉梯度處理對柑橘的冠層容積影響顯著。

　　路超研究發(fā)現(xiàn)水肥耦合能顯著提高蘋果新梢長度、葉面積和幼果橫徑。孫霞通過研究不同水肥對蘋果光合特性中，發(fā)現(xiàn)低水中肥處理下蒸騰速率最低，保水效果最好。陳汝等也發(fā)現(xiàn)不同基肥和追肥組合處理下顯著提高蘋果葉片光合作用。

　　王鐵良等在對樹莓研究結(jié)果表明在土壤水分適度且肥料適量増施有利于其葉片凈光合速率（Pn）提高和葉片氣孔導(dǎo)度（Gs），這與趙衛(wèi)星等測定分析不同水肥耦合下對西瓜光合特性的影響結(jié)果相類似。

2、水肥一體化技術(shù)對果樹產(chǎn)量品質(zhì)的影響

（1）水肥一體化技術(shù)顯著增加果樹產(chǎn)量，提高養(yǎng)分利用效率

　　水肥一體化技術(shù)最大化地發(fā)揮水肥耦合效應(yīng)，實現(xiàn)水分和養(yǎng)分時空上同步，大幅度地提高水肥利用效率，使養(yǎng)分利用率可高達(dá)90%，并根據(jù)果樹對水肥需求規(guī)律，在果樹不同生育階段實現(xiàn)定時定量精準(zhǔn)供給，從而明顯增加果樹產(chǎn)量。

　　然而果樹應(yīng)用水肥一體化技術(shù)獲得的增產(chǎn)、節(jié)水節(jié)肥、增收等效果也有較大波動，這主要受品種、地區(qū)、管理水平及果農(nóng)經(jīng)驗的影響，由于文獻海量，水果種類繁多，本文歸納該技術(shù)增加果樹產(chǎn)量及節(jié)水節(jié)肥效果僅是通過部分常見水果的代表性文獻所得到的數(shù)據(jù)，無法完全反映和代表果樹肥水一體化的全部成效，但在一定程度上也能反映出水肥一體化技術(shù)對水果產(chǎn)業(yè)的促進效應(yīng)。

　　綜上所述，水肥一體化技術(shù)雖然前期投資成本高，但是其經(jīng)濟效益比常規(guī)灌溉施肥要高很多，更重要的是降低勞動強度、節(jié)約水肥、對環(huán)境友好，大大提高水肥利用率，因此有很大的提升空間和發(fā)展前景。

（2）水肥一體化技術(shù)顯著提高果實品質(zhì)

　　隨著世界水果產(chǎn)業(yè)競爭的加劇和人們對品質(zhì)要求的提高，我國從主要滿足量的需求，向追求綠色生態(tài)可持續(xù)，更加注重滿足質(zhì)的需求轉(zhuǎn)變。因此，果樹產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效勢在必行。近年來，我國對果實品質(zhì)的研究很多，主要體現(xiàn)在營養(yǎng)成分、香氣成分、質(zhì)地品質(zhì)。

　　但由于果農(nóng)對產(chǎn)量的盲目追求，致使果園化肥施用過量及果實品質(zhì)嚴(yán)重降低等諸多問題逐漸凸顯。而水肥一體化技術(shù)可以結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分狀況和果樹需肥特性進行精準(zhǔn)施肥，提高果實品質(zhì)。

　　研究發(fā)現(xiàn)氮磷減量施肥可以提高‘琯溪蜜柚’的果實可食率、可溶性固形物、固酸比和維生素C含量，并降低可滴定酸含量，適量施肥能夠顯著提高蜜柚的果實品質(zhì)。

　　梁智等在對新疆棗樹的研究中發(fā)現(xiàn)滴灌施肥方式的不同對棗樹裂果率產(chǎn)生不同的影響，適量的施肥量對棗果單果質(zhì)量、裂果率、糖酸比和維生素C都有顯著影響，而對棗果總糖、可滴定酸的影響并不顯著。

　　吳海蘭對紅棗的研究中發(fā)現(xiàn)水肥一體化固體肥、液體肥、滴灌、NPK 處理均不同程度提高了沙地紅棗含水量、總糖、還原糖、總黃酮、維生素C等品質(zhì)指標(biāo)的含量，同時也有效降低了棗果酸度，其中水肥一體化液體肥處理提升棗果品質(zhì)最佳。

　　在草莓中還發(fā)現(xiàn)不同水肥用量對單果重、糖度和大果率均有影響，適量水肥顯著提高草莓的果實品質(zhì)。

　　在研究施氮量及施用方式對高叢藍(lán)莓早熟及果實品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓果實硬度隨著N率的增加而持續(xù)增加，且果實花青素的組成也發(fā)生變化，7 種花青素的濃度下降，其他3 種增加。3 種不同滴灌施肥方式對葡萄品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)葡萄裂果率減少，漿果增大且外觀品質(zhì)更好看，提高了葡萄的出口質(zhì)量，更有利于葡萄出口。

　　地表滴灌對西孟加拉邦恒河平原香蕉品質(zhì)的研究結(jié)果表明，隨著滴灌和灌溉施肥水平的提高，香蕉的產(chǎn)量和品質(zhì)參數(shù)均有所增加。施用氮肥灌溉對半干旱氣候下的蘋果果實硬度，SS / TA 比，果實質(zhì)量和果實直徑均較好。趙佐平連續(xù)3年對蘋果進行水肥一化技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)2個生態(tài)區(qū)蘋果均有顯著增產(chǎn)的趨勢，且明顯改善果形指數(shù)、硬度和果實商品率。

　　在研究生物肥料對番石榴的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)番石榴的果實品質(zhì)和產(chǎn)量取決于生物肥料和氮肥施用，生物肥料促進果實硬度，維生素C和pH值的顯著增強。施肥對亞熱帶低溫桃園產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)通過灌溉施高N肥的桃樹被發(fā)現(xiàn)具有顯著營養(yǎng)生長，果實重量，果實直徑和總產(chǎn)量。

3、水肥一體化技術(shù)在果樹生產(chǎn)上的應(yīng)用展望

　　近幾年調(diào)研發(fā)現(xiàn)，美國、法國、新西蘭及日本等世界水果產(chǎn)業(yè)強國用工業(yè)化的思路、理念、措施來經(jīng)營、管理現(xiàn)代果業(yè)，全面實現(xiàn)了良種化、多樣化、區(qū)域化、集約化、規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、機械化、設(shè)施化、技術(shù)簡化、生草化、水肥一體化、信息化、安全化、組織化、一體化，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。

　　我國也建立了相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，為育種專家提供了持續(xù)穩(wěn)定的經(jīng)費支持，水果新品種（系）的數(shù)量和質(zhì)量穩(wěn)步提高，果實品質(zhì)遺傳改良的成效顯著，與國外發(fā)達(dá)國家的差距在逐漸縮小。

　　目前生產(chǎn)水平上，水肥一體化技術(shù)的相對局限性主要體現(xiàn)在：

　　（1）水溶肥產(chǎn)品目標(biāo)性差，質(zhì)量參差，假冒偽劣產(chǎn)品多；

　?。?）配套措施不完善，首期投入成本高，且投資回報的周期長；

　　（3）重投入，輕維護管理，缺乏專職管理人員，水肥一體化設(shè)備利用率低，縮短了使用壽命。

　　已有的研究主要集中在不同灌溉模式和施肥水平在果樹生長的宏觀效應(yīng)。針對這些存在的問題和已有的研究，未來可能的研究方向和重點主要如下：

　?。?）以土壤有機質(zhì)為核心的水肥資源高效利用機制的研究，將成為進一步提高作物產(chǎn)量和水肥利用效率的關(guān)鍵突破點。

　?。?）水溶性肥料配方目標(biāo)多樣化和功能綜合化同步推進。水溶性產(chǎn)品配方除含有多種養(yǎng)分外，將加入氨基酸、生長調(diào)節(jié)劑（海藻素)、黃腐酸、腐殖酸等活性生物刺激物質(zhì)，并可與農(nóng)藥、除草劑配施，即可直接提供作物養(yǎng)分，又具有刺激生長，改善養(yǎng)分吸收、防止病蟲草害的作用，未來水肥一體化技術(shù)的發(fā)展將向水+肥（養(yǎng)分+激素）+藥（農(nóng)藥+除草劑）一體化發(fā)展，實現(xiàn)肥藥的高效利用，自動化控制、農(nóng)業(yè)效益提升和環(huán)境的保護效應(yīng)等綜合化功能。

　?。?）研究不同果樹生育期的營養(yǎng)需求、生長環(huán)境的養(yǎng)分狀況，同時進一步探究養(yǎng)分元素在不同土壤條件下的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，根據(jù)其研究結(jié)果準(zhǔn)確計算出果樹所需肥料量及其在生育期的分配，建立通用的施肥模型，并以田間試驗為基礎(chǔ)，尋找適宜于不同地區(qū)、不同果樹的灌水量和施肥水平，建立影響產(chǎn)量和果實品質(zhì)的最主要灌水量及灌水時期和最佳水平的水肥耦合模式，制定合理的水肥調(diào)控方案。

　?。?）建立完善技術(shù)服務(wù)體系，提供果樹完全解決方案。未來企業(yè)將開發(fā)專用性產(chǎn)品，社會提供個性化服務(wù)，果樹產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?jīng)營，省力化高效化專業(yè)化的水肥藥一體技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)農(nóng)田果樹水分-養(yǎng)分的自動化管理。

來源：果樹學(xué)報

作者：劉思汝，石偉琦，馬海洋，王國安，陳清，徐明崗

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