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摘要 水肥一體化技術兼具節約水肥、勞動力等特點,已廣泛應用于現代化葡萄栽培中。本文對該項技術在葡萄種植中的發展歷程、灌溉方式、施肥方案、物聯網接入等方面進行了簡要的闡述。通過對文獻的整理,從葡萄水分和養分消耗規律、品種管理經驗、生長周期規律等角度,提出了葡萄水肥一體化建設方案和技術指導,展望了葡萄園水肥一體化技術的發展前景。
關鍵詞 葡萄;水肥一體化;應用;發展前景
葡萄的種植面積和產量在全世界居于果品首位,葡萄也是我國主栽水果之一[1-3]。水分和肥料是葡萄生長中最重要的2種因素,選擇合適的灌溉方式、灌水量和灌水周期是葡萄生產的重要環節。
合理的肥料搭配、施肥時間能有效提高葡萄的產量、品質和抗性,改善果園土壤性狀[4]。 水肥一體化是一項近幾年迅速發展起來的將滴灌與施肥結合在一起的現代化先進農業技術[5],其節水、節肥、節約勞動力效果顯著,并有效提高了土地利用率,同時還能達到減少因大量施肥對環境產生污染的目的,是當今葡萄產業水肥管理發展的趨勢[6]。本文將針對水肥一體化技術在葡萄上的應用研究情況進行如下綜述。
1 水肥一體化技術在葡萄上的應用
1.1 起源與發展
1960年,滴灌技術最早在美國圣地亞哥地區實現農業利用;1971年,美國圣華金河山谷首次將滴灌技術應用到葡萄種植方面,滴灌可將肥料均勻、集中地分配到葡萄根系[7]。我國科研人員研究發現,滴灌施肥技術是提高葡萄產量和品質的有益措施,能促進樹體生長,提高果實產量,降低果實酸度,提高果實固酸比,最終改善果實品質[8]。
由于葡萄樹體較小、種植成行規整,非常適宜于滴灌技術,從20世紀90年代開始,在我國環渤海灣產區、南方部分產區開始小規模使用。目前,滴灌設備已經成為規?;咸逊N植園的必備設備組成,新一代的水肥一體化灌溉技術也逐步大規模應用。但是葡萄水肥一體化由于受水溶性肥料性質、樹體養分需求規律、灌溉設備耐久性、投資金額等因素限制,尚不能規?;l展,但一直是果樹水肥一體化領域研究的熱點。
1.2 灌溉方式研究
滴灌技術不僅可以大量節水,而且地形適宜性強[9]。在滴灌基礎上發展起來的根系分區交替灌溉技術[10],較常規滴灌的用水量減少50%,水分利用效率提高1/3左右,果實品質顯著提高,成熟度提高[11]。在葡萄園根系分區灌溉條件下,可以通過建立土壤水分動態模型,掌握不同時期的葡萄需水量,進而對葡萄園進行針對性的管理[12]。
調虧灌溉技術是目前我國葡萄滴灌的主要技術策略。該技術是指在作物生長期,人為施加適宜的水分脅迫,促使作物光合產物輸送到人們需要的目標組織器官,以提高其經濟產量的節水灌溉技術。目前,該技術主要應用于果樹的果實生長階段。在葡萄萌芽期和抽穗期進行調虧灌溉可達到補償生長的效應;在葡萄花期進行調虧灌溉,可以增加葡萄單粒重[7]。
此外,局部根系干旱灌溉技術也被大量應用于葡萄灌溉中,較調虧灌溉更能促使葡萄漿果表皮花青素和酚類物質含量的增加[13-14]。
根據克瑞森葡萄的研究發現,年灌水量6 750 m3/hm2的葡萄較年灌水量4 500 m3/hm2的凈光合速率提高11.3%,但水分利用率卻降低了26.9%,這表明適度的干旱有利于提高葡萄的水分利用率,只有適宜的灌溉條件才能最大效率地將光合作用產物為果實所利用,并促進果實產量提高和品質提升[13]。
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