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水肥一體化在葡萄應用過程中有哪些關鍵技術

發布時間:2018-06-30 點擊數:502
 近幾年來,在農業生產中廣泛應用的水肥一體化技術,將水分和養分進行綜合協調和一體化管理,實現定時、定量和精準施肥,不僅有效提高水肥利用效率,減少資源浪費,而且顯著提高糧食產量, 提高了農業綜合生產能力。

  水肥一體化具有節水、節能、省工、高效、環保等特點,在我國得以廣泛的推廣應用。該技術不僅在作物方面運用廣泛,在葡萄園的水肥管理方面也受到青睞,對葡萄產量和質量都起到了關鍵性的作用。

  概念

  水肥一體化是利用壓力系統,將肥料溶于水后,通過可控管道將肥水均勻、定時、定量的供給植物根部,同時根據不同的植物不同生長期需水、需肥規律情況進行不同生育期的需求設計,把水分、養分定時定量,按比例直接提供給作物。水肥一體化技術作為一種新型的農業新技術,在農業生產中具有廣闊的推廣空間。

  發展

  水肥一體化技術起源于無土栽培,最早是用土壤的提取液來栽培植物,20世紀60年代無土栽培技術在發達國家得到廣泛的應用,70年代出現了營養液膜技術(NFT),荷蘭是無土栽培最發達國家,后逐漸發展為人工基質。

  無土栽培技術的發展進而推動了水肥一體化技術的成型與發展,該技術主要在以色列等國家應用更廣泛,實現了計算機實時自動測量和自動控制以及保護生態環境的有效統一,現在以色列有90%的灌溉區域運用了水肥一體化灌溉施肥技術,而我國目前只有8%的灌溉面積應用水肥一體化。所以,在水肥一體化的研究和推廣中,我國具有很大的發揮空間。

  在20世紀中期后,微灌技術在世界各國開始慢慢運行,至20世紀70年代,微灌技術的進步推動了水肥一體化技術的發展。我國的水肥一體化技術的研究起始于1974年,從墨西哥引進滴管設備,從而進行實驗推廣以及完善,如今在寧夏、西安、河北等地區都在運用水肥一體化技術。并且在設施蔬菜、馬鈴薯、香蕉、棉花、西甜瓜、果樹等方面都有研究應用。

  關鍵技術

  1、灌溉系統

  目前水肥一體化技術發展漸趨成熟,灌溉設備依據灌溉方式主要分為噴灌和微灌。不同的灌溉方式對葡萄的品質會產生不同的影響。灌溉方式是解決我國大多數葡萄園面臨的如何節水節能提高果實品質的灌溉技術的關鍵,主要有噴灌、微(滴)灌等形式,也是目前主要的節水灌溉形式。

  噴灌主要是用對灌溉管道進行打孔,借助水壓將水形成小水滴,灑在植物表面以供給植物所需水分的灌溉方式。噴灌技術是目前較易推廣的一種新技術,具有節水、節肥等效果,且投資少,易被人們所接受。滴灌則是利用管道系統與灌水器連接,用泵或在管內外水勢梯度差驅動下,將水均勻、定量供給植物的灌溉技術。

  國內外的研究普遍認為,滴灌是一種最節水的灌水技術,而且有利于葡萄產量和品質的提高,是提高葡萄質量的有益方式。

  2、肥料的選擇

  根據水肥一體化技術要求和特點,對肥料的選擇遵從以下原則:

  1、選擇水溶性肥料:易溶于水且不能堵塞滴管。水溶性肥料是一種可以完全溶于水的多元復合速效肥料,易被作物吸收,吸收率為普通化肥的2~3倍,營養更全面;普通肥料的利用率在20.0%~30.0%,而水溶性肥料的利用率高達70.0%~80.0%。

  2、根據作物的需肥規律選擇肥料種類。不同的植物對養分的需求不同,有研究表明,每生產100kg葡萄漿果約吸收0.3~0.6kg左右的氮素,需吸收0.1~0.3kg的磷素,0.3~0.65kg的鉀素。葡萄在萌芽至開花期,滴灌追施氮、磷、鉀的比例為1:0.26:0.12,在葡萄果實生長期滴灌追施氮、磷、鉀的比例為1:1.54:1.97時,能夠顯著提高葡萄的產量。

  了解葡萄的需肥規律且根據其需肥規律制定肥料配方,肥料的配方要合理,養分含量高且全面,能滿足作物生長的養分需求,從而獲得高產高質的產品。在大量的研究中發現,礦質營養元素對葡萄的生長發育具有重要的作用,因此對葡萄全元素的探究至關重要,為以后的水肥一體化施肥配方具有重要的參考依據,目前科研人員針對全營養元素的吸收規律研究發現每 666.7 m2各種營養元素和水的全年凈吸收量為N:18.35 kg、P:1.76 kg、K:15.42kg、Ca:29.40kg、Mg:4.97kg、Fe:106.87g、Mn:19.73g、B:32.76 g、Zn:9.78 g、Cu:11.10g和水210.97m3。了解葡萄的需肥規律,全面供給養分從而提高葡萄的產量和質量。

  3、分析灌溉水與肥料之間的化學作用。肥料和水中離子是否會形成沉淀,且要了解肥料的溶解度以及肥料間是否會發生化學反應,從而防止滴管堵塞。合理的施肥配方和肥料選擇,不僅使作物的養分需求量得到滿足,而且可以提高肥料的利用率從而提高葡萄的產量和質量。

  應用效果

  自從引進水肥一體化技術以來,我國的水肥一體化技術制度和機制也日漸成熟和完善,就目前而言在葡萄園中大多采用灌溉和施肥相結合的水肥一體技術,也取得了顯著地成效。

  1、提高水肥利用效率

  傳統的施肥技術缺乏科學合理依據,過量的加施肥料,一方面造成產量和質量的降低,另一方面導致土壤退化以及養分的流失,使環境條件失衡。水肥一體化則是利用施肥和灌溉同時進行的方法,借助滴灌系統將水肥結合,在灌溉時施肥,最大效度的提高了肥料的利用率。與傳統施肥方式相比,水肥一體化技術可以節省肥料,減少水分和肥料的流失,以及提高肥料和水分的利用率,有研究表明運用水肥一體化技術可使肥料利用率提高30%~50%,水分利用率提高40%~60%。

  2、促進葡萄樹體長勢

  傳統的澆水和追肥方式,作物處于饑一頓飽一頓,不能均勻的吸收。而采用科學的水肥一體化技術,可以根據作物需水需肥規律隨時供給,保證作物供應,不饑不飽,從傳統的大水漫灌改為少量多次浸濕植物根部,使養分均勻的供給,從而保證葡萄的營養平衡。

  研究表明,灌水4950m3/hm2,施肥960kg/hm2不僅能顯著增加釀酒葡萄新梢生長、果粒膨大和果穗生長,而且還顯著增加葡萄葉片鮮干比、葉柄鮮干比,該方案下水分有效利用率、氣孔導度、光合速率及蒸騰速率最高。灌水6450m3/hm2,施肥960kg/hm2能顯著增加副梢長、NDV1值、SPDA值,并顯著提高株高、單粒重和產量。

  在對無核白雞心葡萄的研究表明,土壤含水量較高、氮肥比例大的處理新梢生長量及粗度生長較快。因此合理的施肥灌水,不僅減少肥料的浪費,而且能夠調控葡萄的營養生長和生殖生長,從而獲得高效高產的產品。

  3、提高經濟效益

  水肥耦合技術的應用,歸根結底在于研究其對于果實品質的影響。研究表明水肥耦合技術的應用可以增加產量,改善質量以及提高經濟效益。科研人員在南方紅地球葡萄生產上應用水肥一體化滴灌技術,可節水31.8%,提高提子坐果率6%,產量增加10%以上;而在招遠市葡萄滴灌水肥一體化技術應用中發現:水肥一體化技術能夠明顯的提高葡萄的產量、節省肥料以及促進經濟效益等作用;

  在針對河北葡萄主產區水肥一體化技術研究中表明,滴灌施肥顯著增加葡萄產量,提高果實中可溶性固形物含量,降低了酸度,改善了葡萄品質,而且滴灌施肥顯著提高水分利用效率以及提高肥效的利用率;研究人員研究得出,調虧灌溉處理水分利用效率比普通滴灌提高59.0%,需水量減少46.0%,產量減少13.8%,但葡萄品質大大改善;在北疆滴灌葡萄水肥耦合效應研究中,系統的探究了水肥耦合對葡萄的生長、產量以及肥水利用率以及經濟效益的影響,得出合理有效的灌水施肥可以增加產量以及提高葡萄的品質。

    葡萄水肥一體化技術要在我國各地全面推廣應用還需要一段時間,但最終將解決一切問題,在我國葡萄生產中將全面推廣應用。

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