李中華，涂攀峰，嚴程明，余柚樸，鄧蘭生*，林秀娟， 林子秋，楊依彬

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東廣州 510642；2.廣州一翔農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司，廣東廣州 510520；3.東莞一翔液體肥料有限公司，廣東東莞 523135)

我國柑橘園絕大部分種植在丘陵山地，坡高路窄。柑橘的生命周期和年生長周期均較長，灌溉和施肥成為主要的管理工作。特別是柑橘成齡后，山地果園的灌溉、施肥和噴藥均非常困難，耗費大量人工[1-2]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水肥管理成為很多柑橘園產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素。水肥一體化技術(shù)是近年來興起的高效水肥管理技術(shù)，具有顯著的節(jié)工、節(jié)肥、節(jié)水、高效、高產(chǎn)、環(huán)保等優(yōu)點[3-4]。這一技術(shù)在發(fā)達國家的柑橘生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用，而在我國尚處于起步推廣階段[5-7]。從作物對養(yǎng)分吸收方面考慮，水肥一體化技術(shù)滿足了“肥料要溶解后根系才能吸收”的基本要求，已越來越受到廣大種植業(yè)者的廣泛關(guān)注，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水肥管理的首選技術(shù)措施之一[3，8-9]。該技術(shù)規(guī)程是筆者在長期技術(shù)研究和生產(chǎn)實踐基礎(chǔ)上，結(jié)合柑橘生長特點、氣候及土壤條件要求，從適用范圍、技術(shù)要求、灌溉施肥技術(shù)模式的選擇、水肥綜合管理、日常維護及注意事項等方面進行闡述，以期為柑橘生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 范圍

該技術(shù)規(guī)程規(guī)范了我國南方柑橘種植區(qū)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用過程中所涉及的相關(guān)技術(shù)要求、灌溉施肥模式選擇、水分管理、養(yǎng)分管理、設(shè)施維護及注意事項等相關(guān)內(nèi)容。其中有關(guān)灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備及安裝等應(yīng)符合GB/T 18690—2017、GB/T 19812—2017、GB/T 17187—2009、GB/T 27612—2012、GB/T50363—2006、SL 558—2011等標準。

2 技術(shù)要求

2.1產(chǎn)地環(huán)境產(chǎn)地環(huán)境應(yīng)符合《無公害農(nóng)產(chǎn)品種植業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件》(NY/T 5010—2016)的規(guī)定。

2.2灌溉水質(zhì)柑橘種植區(qū)用于灌溉的水源應(yīng)保持潔凈、無污染。如果所選擇的過濾措施和設(shè)備能夠滿足灌溉模式對水質(zhì)過濾的要求，則可根據(jù)實際情況選擇井水、河水、山塘水、湖水、水庫水等。灌溉水質(zhì)必須滿足農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準GB 5084—2005。

3 水肥一體化灌溉施肥模式的選擇

3.1灌溉模式選擇

3.1.1主要灌溉形式。目前，柑橘生產(chǎn)中的灌溉形式主要有滴灌、微噴灌、澆灌、拖管淋灌等。根據(jù)柑橘種植區(qū)的地形條件、土壤類型、種植規(guī)模、用戶需求等有針對性地選擇相應(yīng)的灌溉模式。對于有條件的地區(qū)和用戶，重點推薦使用滴灌和微噴灌技術(shù)。

3.1.2灌溉系統(tǒng)的主要組成及相關(guān)設(shè)備。一個完整的灌溉系統(tǒng)通常包括水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、灌水器4部分組成。水源工程：用于灌溉施肥系統(tǒng)的灌溉水源已在“2.2 灌溉水質(zhì)”中敘述。首部樞紐：首部樞紐是灌溉工程中非常重要的組成部分，主要由水泵及動力機、過濾器等水質(zhì)凈化設(shè)備、施肥裝置、控制閥門、進排氣閥、壓力表、流量計等設(shè)備組成。其作用是從水源中取水經(jīng)加壓過濾后輸送到輸水管網(wǎng)中，并通過壓力表、流量計等量測設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)運行情況。輸配水管網(wǎng)：輸配水管網(wǎng)包括干、支管和毛管3級管道，毛管是微灌系統(tǒng)末級管道，其上安裝或連接灌水器。其作用是將首部樞紐處理過的灌溉水按照要求輸送分配到每個灌水單元和灌水器。灌水器：灌水器是灌溉系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件，是直接向作物灌水的設(shè)備，其作用是消減壓力，將水流變?yōu)樗?、細流或噴灑狀施入土壤，主要有滴頭、滴灌帶、微噴頭、噴頭、滲灌滴頭、滲灌管等。

3.2施肥模式選擇

3.2.1施肥方式。從對肥料濃度的控制角度考慮，通過灌溉系統(tǒng)施肥有以下2種方式：一是按數(shù)量施肥；二是按比例施肥(圖1)。

按數(shù)量施肥是在施肥時僅考慮每次施入的肥料總量，如對大田作物要求1 hm2施多少肥料，而對木本果樹則要求每株施多少肥料。在施肥過程中，隨著施肥時間的延長，被灌溉水帶走的肥料濃度越來越低，最后趨于零，此種施肥方法稱為按數(shù)量施肥。傳統(tǒng)的肥料撒施即是按數(shù)量施肥。

按比例施肥是在施肥時既考慮施肥數(shù)量又考慮施肥濃度，要求施肥過程中養(yǎng)分濃度是均勻一致的，此種施肥方法稱為按比例施肥。

圖1 肥料濃度隨施肥時間的變化Fig.1 Change of fertilizer concentration with fertilization time

3.2.2施肥設(shè)備(方法)選擇。在水肥一體化灌溉施肥系統(tǒng)中，常見的施肥設(shè)備(方法)有旁通施肥罐施肥法、文丘里施肥法、重力自壓式施肥法、泵吸肥法、泵注肥法、移動式灌溉施肥機、比例施肥器、施肥機等。在柑橘水肥一體化技術(shù)系統(tǒng)下，主要推薦重力自壓式施肥法和泵吸肥法(圖2、3)。

3.2.2.1重力自壓式施肥法。在丘陵山地果園，通常引用高處的山泉水或?qū)⑸侥_水源泵至高處的蓄水池。通常在水池旁邊高于水池液面處建立一個敞口式混肥池，池大小在0.5～5.0 m3,可以是方形或圓形，方便攪拌溶解肥料即可。池底安裝肥液流出的管道，出口處安裝PVC球閥，此管道與蓄水池出水管連接。池內(nèi)用20～30 cm長的大管徑(如φ75 mm或φ90 mm PVC管)，管入口用100～120目尼龍網(wǎng)包扎。為擴大肥料的過流面積，通常在管上鉆一系列的孔，用尼龍網(wǎng)包扎。

施肥時先計算每輪灌區(qū)需要的肥料總量，倒入混肥池，加水溶解，或溶解好直接倒入。打開主管道的閥門，開始灌溉。然后打開混肥池的管道，肥液即被主管道的水流稀釋帶入灌溉系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)球閥的開關(guān)位置，可以控制施肥速度。如采用滴灌施肥，施肥結(jié)束后需繼續(xù)灌溉一段時間的清水，沖洗管道。如拖管淋水肥則無此必要。通常混肥池用水泥建造，堅固耐用，造價低，也可直接用塑料桶做混肥池用。

3.2.2.2泵吸肥法。泵吸肥法是利用離心泵直接將肥料溶液吸入灌溉系統(tǒng)，適合于幾十公頃以內(nèi)面積的施肥。為防止肥料溶液倒流入水池而污染水源，可在吸水管上安裝逆止閥。通常在吸肥管的入口包上100～120目濾網(wǎng)(不銹鋼或尼龍)，防止雜質(zhì)進入管道。該方法的優(yōu)點是不需外加動力，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可用敞口容器裝肥料溶液。施肥時通過調(diào)節(jié)肥液管上閥門，可以控制施肥速度，精確調(diào)節(jié)施肥濃度。缺點是施肥時要有人照看，當肥液快完時立即關(guān)閉吸肥管上的閥門，否則會吸入空氣，影響泵的運行。

根據(jù)輪灌區(qū)的面積或果樹的株數(shù)計算施肥量，然后倒入施肥池。開動水泵，放水溶解肥料。打開出肥口處的開關(guān)，肥料被吸入主管道。通常面積較大的灌區(qū)吸肥管用50～75 mm的PVC管，方便調(diào)節(jié)施肥速度。一些農(nóng)戶出肥管管徑太小(25 mm或32 mm),當需要加速施肥時，由于管徑太小無法實現(xiàn)。對較大面積的灌區(qū)(如33.3 hm2以上)，可以在肥池或肥桶上畫刻度，一次性將當次的肥料溶解好，然后通過刻度分配到每個輪灌區(qū)。采用此種辦法可以提高工作效率，減輕勞動強度。

圖2 重力自壓式施肥法Fig.2 Fertilization method of gravity self-pressure

圖3 泵吸肥法Fig.3 Pump fattening method

4 水肥管理

4.1水分管理在整個生長季節(jié)使根層土壤保持濕潤即可滿足水分需要。特別是果實膨大期，土壤含水量應(yīng)盡量保持一致，如果土壤含水量波動太大，容易造成嚴重的裂果現(xiàn)象。一般在果實采收前30 d左右停止灌溉。

4.2養(yǎng)分管理

4.2.1肥料選擇。在肥料選擇上，以不影響灌溉系統(tǒng)的正常工作為標準，能量化的指標有2個：①水不溶物的含量。針對不同灌溉模式要求不同，滴灌系統(tǒng)水不溶物含量盡量低，對噴水帶而言肥料含有一定雜質(zhì)則不影響使用。②溶解速度快慢。肥料溶解速度與攪拌、水溫等有關(guān)。可以選擇液體配方肥、硝酸鉀、氯化鉀、尿素、磷酸一銨、硝基磷銨、水溶性復(fù)混肥做追肥施用，特別是液體肥料在灌溉系統(tǒng)中使用非常方便。

4.2.2施肥方案的制訂。 柑橘類果樹包括柑橘、橙和柚三大類，為木本深根系果樹，結(jié)果期長，花量大，抽生春梢、夏梢和秋梢。根系一般分布在20～100 cm土層。枝梢生長及果實發(fā)育期是養(yǎng)分吸收的時期，通過灌溉系統(tǒng)追肥的時間安排在萌芽前至果實糖分累積階段。

根據(jù)目標產(chǎn)量計算總施肥量，施肥分配主要根據(jù)其吸收規(guī)律而定。在具體施肥安排上還要按幼年樹、初結(jié)果樹和成年結(jié)果樹的不同要求進行考慮。磷肥一般建議基施。對幼齡樹而言，全年每株建議施肥 N 0.2 kg、P2O50.05 kg、K2O 0.1 kg，配合施用漚腐的糞水；初結(jié)果樹每株全年參考肥量為N 0.4～0.5 kg、P2O50.10～0.15 kg、K2O 0.5～0.6 kg，配合有機肥10～20 kg；成年結(jié)果樹已進入全面結(jié)果時期，營養(yǎng)生長與開花結(jié)果達到相對平衡，調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長與開花結(jié)果的關(guān)系，適時適量施肥。一株成年樹大致施肥量為N 1.2～1.5 kg、P2O50.30～0.35 kg、K2O 1.5～2.0 kg。其主要分配在花芽分化期、坐果期、秋梢及果實發(fā)育期，采果前和采果后。采用少量多次的做法，不管是微噴還是滴灌，全年施肥20次左右?？偟姆峙涫情_花前后3～4次，果實發(fā)育期約12次(一般15 d 1次)，成齡樹秋梢期2～3次。對成齡樹要控夏梢，夏梢抽生階段控氮肥。

施肥量受柑橘園土壤肥力狀況、品種、樹齡、產(chǎn)量、樹勢、肥料性質(zhì)及氣候條件等因素的影響。很難有一個標準化全國通用的施肥方案。 柑橘、橙、柚之間主要是施肥量上存在差別，養(yǎng)分的吸收規(guī)律及養(yǎng)分比例大致一致。

在水肥一體化技術(shù)條件下，更加關(guān)注肥料的比例、濃度，而非施肥總量。因為肥料是少量多次施用。施肥是否充足，可以從枝梢質(zhì)量、葉片外觀做直觀判斷。如果發(fā)現(xiàn)肥料不足，可以隨時增加肥料用量；如果發(fā)現(xiàn)肥料充足，也可隨時停止施肥。

通常建議是“一梢三肥”，即在萌芽期、嫩梢期、梢老熟前各施1次肥。果實發(fā)育階段多次施肥，一般15 d 1次。

4.2.3水肥一體化施肥建議及施肥原則。施肥建議：①氮肥、鉀肥、鎂肥可全部通過灌溉系統(tǒng)施用；②磷肥主要用過磷酸鈣或農(nóng)用磷銨做冬肥施用；③微量元素通過葉面肥噴施；④有機肥做基肥用，對于能漚腐爛的有機肥也可通過灌溉系統(tǒng)施用。施肥原則：在水肥一體化技術(shù)條件下，要充分發(fā)揮水肥綜合管理技術(shù)優(yōu)勢，施肥方面應(yīng)把握以下基本原則。①少量多次原則?！吧倭慷啻巍笔撬室惑w化技術(shù)的核心原則，否則發(fā)揮不了節(jié)肥增產(chǎn)的效果。施肥總量定下后，折算為當?shù)厥袌瞿苜徺I到的具體水溶性肥料。肥料的分配主要遵循“少量多次”的原則。最好的分配原則是根據(jù)作物的養(yǎng)分吸收曲線來分配，吸收多時分配多(如旺盛生長期、果實快速膨大期等)，吸收少時分配少(如苗期、果實收獲前期等)?！岸啻巍笔侵副瘸Ｒ?guī)施肥多3倍以上的次數(shù)，特別是砂土，更加強調(diào)“少量多次”。②養(yǎng)分平衡原則。養(yǎng)分平衡也是水肥一體化的核心原則。通常種植戶重視氮肥、磷肥、鉀肥的施用，但忽略了鈣、鎂及微量元素的補充，最后也無法獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的結(jié)果。目前水溶性復(fù)合肥料有多種配方，很多配方除氮磷鉀外，還添加了鈣、鎂及微量元素。如果用單質(zhì)肥料如尿素、硝酸鉀、硫酸鎂等，建議種植戶通過多種方式達到養(yǎng)分平衡。常用做法是施入有機肥做基肥，噴施葉面肥補充微量元素，基施磷肥及常規(guī)復(fù)合肥等。③有機無機結(jié)合原則。對剛接觸水肥一體化技術(shù)的用戶，為發(fā)揮技術(shù)的作用，強烈建議有機肥與無機肥配合施用，基肥與追肥配合施用，土壤施肥與葉面施肥配合施用。

5 設(shè)施維護及注意事項

5.1設(shè)施維護水肥一體化技術(shù)設(shè)備是實現(xiàn)水肥高效管理的重要載體，要充分發(fā)揮水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢，需對系統(tǒng)設(shè)備做好日常維護，主要應(yīng)做好以下維護保養(yǎng)工作。①每次灌溉施肥前檢查管道接頭等設(shè)備連接正常，防止漏水，如有漏水及時修補。②定期清洗過濾器及灌水器等設(shè)備，減少被堵塞的風險。過濾器的清洗周期根據(jù)水質(zhì)情況及過濾器兩側(cè)的壓力差來進行，水質(zhì)含沙或含有機質(zhì)及滋生藻類時2～3 d沖洗1次。對于滴灌施肥系統(tǒng)而言，滴灌管或滴灌帶的沖洗主要依據(jù)管帶里積聚臟物情況來判斷，一般每30～60 d將管帶末端打開沖洗1次，每次沖洗時間3～5 min。另外，每次灌溉施肥后應(yīng)灌溉一定時間的清水，通常為滴灌15～30 min、噴灌5～10 min，將管內(nèi)肥液洗出，防止藻類、微生物等滋生而引起堵塞。水泵吸水管的底閥都被置于蓄水池底部，沉淀的泥沙易被水泵抽出，加大過濾器的工作負荷，需經(jīng)常檢查水泵吸水管的底閥與蓄水池底部距離，確保底閥與蓄水池底部的距離不能少于30 cm。③定期檢查、及時維修系統(tǒng)的水泵、施肥、過濾、量測等設(shè)備，以保障系統(tǒng)正常工作。

5.2注意事項

5.2.1系統(tǒng)堵塞問題。灌溉水質(zhì)過濾是水肥一體化技術(shù)應(yīng)用中非常重要的環(huán)節(jié)，必須引起高度重視，否則可能影響系統(tǒng)正常工作。如采用滴灌，過濾是滴灌成敗的關(guān)鍵，常用的過濾器為120目疊片過濾器。如果是取用含沙較多的井水或河水，在疊片過濾器之前還要安裝砂石分離器。如果是有機物含量多的水源(如魚塘水)，建議加裝砂石過濾器。過濾器要定期清洗。對于大面積的果園，建議安裝自動反清洗過濾器。滴灌管尾端定期打開沖洗，一般每30 d 1次，確保尾端滴頭不被阻塞。一般滴完肥一定要滴清水20 min左右(時間長短與輪灌區(qū)大小有關(guān))，將管道內(nèi)的肥液淋洗掉，否則可能會在滴頭處生長藻類、青苔等低等植物，堵塞滴頭。

5.2.2肥料鹽害問題。肥害的本質(zhì)就是鹽害。除一次性過多施肥可能帶來的鹽害外，土壤本身含有的鹽分、灌溉水中溶解的鹽分都會對柑橘生長產(chǎn)生抑制作用。通?？刂品柿先芤旱碾妼?dǎo)率(EC)在1～5 mS/cm或肥料稀釋200～1 000倍。手持電導(dǎo)率儀是測定肥料濃度、土壤鹽分和灌溉水鹽分的最好工具。鹽分含量以電導(dǎo)率表示，單位為mS/cm或μS/cm，1 mS/cm =1000 μS/cm 。

5.2.3過量灌溉問題。過量灌溉是水肥一體化不能發(fā)揮效果的重要原因，要引起高度重視。判斷是否過量灌溉非常簡單，就是挖開根系，看濕潤層是否是根系范圍，或者通過張力計指導(dǎo)灌溉。灌溉深度由根系分布深度決定。如采用滴灌，成齡樹在旱季每次滴灌時間控制在4～5 h(時間還與滴頭流量有關(guān)，流量越小，灌溉時間越長)。雨季滴灌系統(tǒng)僅用于施肥。要嚴格控制施肥時間，一般在30 min內(nèi)要將肥施完，否則會將肥料淋洗到根層以下，肥料不起作用，導(dǎo)致出現(xiàn)缺肥癥狀。最常發(fā)生的情況是脫氮。雨季補充氮肥建議用硫酸銨、碳酸氫銨等不易淋失的銨態(tài)氮肥，少用或不用尿素和硝態(tài)氮肥。

5.2.4養(yǎng)分平衡問題。柑橘生長需要氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯養(yǎng)分的供應(yīng)。這些養(yǎng)分要按適宜比例和濃度供應(yīng)，這就是養(yǎng)分平衡。柑橘大部分種植在土壤貧瘠的丘陵山地，養(yǎng)分不平衡非常突出。當采用滴灌施肥時，滴頭下根系生長密集、量大，非滴灌區(qū)根系很少生長，這時對土壤養(yǎng)分供應(yīng)依賴性減小，更多依賴于通過滴灌提供的養(yǎng)分。此時各養(yǎng)分的合理比例和濃度顯得尤其重要。建議施肥時有機肥和化肥配合，大量元素和中微量元素配合施用。

5.2.5灌溉及施肥均勻度問題。不管采用何種灌溉模式，都要求灌溉均勻，保證田間每株果樹得到的水量一致。以滴灌為例，在田間不同位置(如離水源最近和最遠、管頭與管尾、坡頂與坡谷等位置)選擇幾個滴頭，用容器收集一定時間的出水量，測量體積，折算為滴頭流量。比較不同位置的出水量即可了解灌溉是否均勻，一般要求不同位置流量的差異小于10%。也可以通過田間長勢來判斷灌溉是否均勻。