1、水肥一體化技術(shù)促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育

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

　　滴灌頻率影響?zhàn)B分在土壤中的分布，進(jìn)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(dòng)，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(shù)根系生長(zhǎng)的研究越來(lái)越被人們所重視。有研究表明，長(zhǎng)期使用地埋滴灌管模式灌溉施肥，可能會(huì)造成濕潤(rùn)區(qū)域邊緣的鹽分累積，會(huì)對(duì)葡萄根系生長(zhǎng)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(shù)在地噴灌溉器附近的根系密度增加，而非濕潤(rùn)區(qū)根系生長(zhǎng)受到抑制，少量多次的灌溉方式也導(dǎo)致桃樹(shù)根系分布變淺；合理應(yīng)用滴灌施肥技術(shù)能顯著促進(jìn)荔枝根系的生長(zhǎng)，增加根系與土壤的接觸面積。

　　氮素是果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，而果樹(shù)根系主要依賴根系大小和單位根系的吸氮速率來(lái)完成對(duì)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(shù)的根系長(zhǎng)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(jìn)香蕉根系的生長(zhǎng)，主要增加了一級(jí)根的根長(zhǎng)和二級(jí)根的根表面積。在研究灌水量對(duì)甜瓜根系中發(fā)現(xiàn)提高灌水上限可以顯著促進(jìn)甜瓜植株生長(zhǎng)及根系活力、增加果肉厚度，而果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量及產(chǎn)量呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)，進(jìn)而說(shuō)明并非水分越多越利于根系活力的增大，其應(yīng)該有一個(gè)最佳水分上限。

　　張學(xué)琴等研究表明兩種灌溉方式下，蘋(píng)果果樹(shù)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(shì)。

　　水肥耦合效應(yīng)能明顯改善果樹(shù)的生理和營(yíng)養(yǎng)狀況，較快地使果樹(shù)根系最大限度地吸收水分和養(yǎng)分，在果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要的作用。在研究過(guò)程中大田和盆栽試驗(yàn)所運(yùn)用的新型水肥模式有效地改善了梨樹(shù)樹(shù)體生長(zhǎng)，提高了新梢春梢和秋梢長(zhǎng)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(shù)株高、果實(shí)重量、果實(shí)數(shù)量、可溶性固形物及可溶性糖等生長(zhǎng)指標(biāo)。水肥一體化技術(shù)對(duì)番茄的株高、莖直徑、分枝數(shù)及葉面積指數(shù)均有促進(jìn)作用，但過(guò)量地灌溉施肥反而會(huì)抑制其生長(zhǎng)發(fā)育；應(yīng)用水肥一體化技術(shù)能顯著增加番石榴果實(shí)還原性糖和可溶性固形物含量，果實(shí)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(píng)果、梨等的果實(shí)品質(zhì)。

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

　　Shirgure等研究不同灌溉梯度對(duì)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(shí)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(zhǎng)相比，不同灌溉梯度處理對(duì)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(píng)果新梢長(zhǎng)度、葉面積和幼果橫徑。孫霞通過(guò)研究不同水肥對(duì)蘋(píng)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(píng)果葉片光合作用。

　　王鐵良等在對(duì)樹(shù)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(cè)定分析不同水肥耦合下對(duì)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(duì)果樹(shù)產(chǎn)量品質(zhì)的影響

（1）水肥一體化技術(shù)顯著增加果樹(shù)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(shí)現(xiàn)水分和養(yǎng)分時(shí)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(shù)對(duì)水肥需求規(guī)律，在果樹(shù)不同生育階段實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量精準(zhǔn)供給，從而明顯增加果樹(shù)產(chǎn)量。

　　然而果樹(shù)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(dòng)，這主要受品種、地區(qū)、管理水平及果農(nóng)經(jīng)驗(yàn)的影響，由于文獻(xiàn)海量，水果種類繁多，本文歸納該技術(shù)增加果樹(shù)產(chǎn)量及節(jié)水節(jié)肥效果僅是通過(guò)部分常見(jiàn)水果的代表性文獻(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)，無(wú)法完全反映和代表果樹(shù)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(duì)水果產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)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(jì)效益比常規(guī)灌溉施肥要高很多，更重要的是降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約水肥、對(duì)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(shí)品質(zhì)

　　隨著世界水果產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和人們對(duì)品質(zhì)要求的提高，我國(guó)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(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效勢(shì)在必行。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)果實(shí)品質(zhì)的研究很多，主要體現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)成分、香氣成分、質(zhì)地品質(zhì)。

　　但由于果農(nóng)對(duì)產(chǎn)量的盲目追求，致使果園化肥施用過(guò)量及果實(shí)品質(zhì)嚴(yán)重降低等諸多問(wèn)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(shù)需肥特性進(jìn)行精準(zhǔn)施肥，提高果實(shí)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(shí)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(shí)品質(zhì)。

　　梁智等在對(duì)新疆棗樹(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)滴灌施肥方式的不同對(duì)棗樹(shù)裂果率產(chǎn)生不同的影響，適量的施肥量對(duì)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(duì)棗果總糖、可滴定酸的影響并不顯著。

　　吳海蘭對(duì)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(shí)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(duì)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(shí)品質(zhì)。

　　在研究施氮量及施用方式對(duì)高叢藍(lán)莓早熟及果實(shí)品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓果實(shí)硬度隨著N率的增加而持續(xù)增加，且果實(shí)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(duì)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(duì)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(duì)半干旱氣候下的蘋(píng)果果實(shí)硬度，SS / TA 比，果實(shí)質(zhì)量和果實(shí)直徑均較好。趙佐平連續(xù)3年對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行水肥一化技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)2個(gè)生態(tài)區(qū)蘋(píng)果均有顯著增產(chǎn)的趨勢(shì)，且明顯改善果形指數(shù)、硬度和果實(shí)商品率。

　　在研究生物肥料對(duì)番石榴的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)番石榴的果實(shí)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(jìn)果實(shí)硬度，維生素C和pH值的顯著增強(qiáng)。施肥對(duì)亞熱帶低溫桃園產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)通過(guò)灌溉施高N肥的桃樹(shù)被發(fā)現(xiàn)具有顯著營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，果實(shí)重量，果實(shí)直徑和總產(chǎn)量。

3、水肥一體化技術(shù)在果樹(shù)生產(chǎn)上的應(yīng)用展望

　　近幾年調(diào)研發(fā)現(xiàn)，美國(guó)、法國(guó)、新西蘭及日本等世界水果產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)用工業(yè)化的思路、理念、措施來(lái)經(jīng)營(yíng)、管理現(xiàn)代果業(yè)，全面實(shí)現(xiàn)了良種化、多樣化、區(qū)域化、集約化、規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、設(shè)施化、技術(shù)簡(jiǎn)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(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

　　我國(guó)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(fèi)支持，水果新品種（系）的數(shù)量和質(zhì)量穩(wěn)步提高，果實(shí)品質(zhì)遺傳改良的成效顯著，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(duì)局限性主要體現(xiàn)在：

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

　　（2）配套措施不完善，首期投入成本高，且投資回報(bào)的周期長(zhǎng)；

　?。?）重投入，輕維護(hù)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(shù)生長(zhǎng)的宏觀效應(yīng)。針對(duì)這些存在的問(wèn)題和已有的研究，未來(lái)可能的研究方向和重點(diǎn)主要如下：

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

　　（2）水溶性肥料配方目標(biāo)多樣化和功能綜合化同步推進(jìn)。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(zhǎng)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(zhǎng)，改善養(yǎng)分吸收、防止病蟲(chóng)草害的作用，未來(lái)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(shí)現(xiàn)肥藥的高效利用，自動(dòng)化控制、農(nóng)業(yè)效益提升和環(huán)境的保護(hù)效應(yīng)等綜合化功能。

　　（3）研究不同果樹(shù)生育期的營(yíng)養(yǎng)需求、生長(zhǎng)環(huán)境的養(yǎng)分狀況，同時(shí)進(jìn)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(jì)算出果樹(shù)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(yàn)為基礎(chǔ)，尋找適宜于不同地區(qū)、不同果樹(shù)的灌水量和施肥水平，建立影響產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的最主要灌水量及灌水時(shí)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(shù)完全解決方案。未來(lái)企業(yè)將開(kāi)發(fā)專用性產(chǎn)品，社會(huì)提供個(gè)性化服務(wù)，果樹(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?jīng)營(yíng)，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(shí)現(xiàn)農(nóng)田果樹(shù)水分-養(yǎng)分的自動(dòng)化管理。

來(lái)源：果樹(shù)學(xué)報(bào)

作者：劉思汝，石偉琦，馬海洋，王國(guó)安，陳清，徐明崗

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