探究赣南地区脐橙种植中化肥减量增效的“三新”技术

李 峰等

得益于赣南地区得天独厚的土壤和气候条件,江西赣州成为全国最适宜脐橙种植的地区之一,自1971 年试种赣南脐橙至今,江西赣州已经发展成为“世界橙乡”,是全国种植面积最大、产量最高的脐橙种植优势区域 。 2023 年 5 月,“ 2023 中国品牌价值评价信息” 赣南脐橙以 691.27 亿元的品牌价值,位居全国区域品牌(地理标志产品)第五位、水果类第一位。

近年来,在赣南脐橙生产过程中,部分果农为了追求高产量和高效益,存在盲目施肥的现象,施肥时期、结构、用量均欠合理。 长期大量或过量的施用化肥不仅会导致土壤酸化、有机质含量降低、微生物多样性降低等一系列问题 ,对果实口感、养分含量也有一定抑制作用。 因此,针对上述问题,本技术团队在赣州市兴国县、瑞金市、信丰县、会昌县、南康区等 14 个县(市、区)集成示范,推广应用了赣南脐橙化肥减量增效新技术新产品新机具“三新”模式,示范推广面积达 30 万亩以上,示范区化肥施用量减少 10 % 以上,果农每亩节本增效 100 元以上,达到了减肥、增效、高产、绿色的目的。

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1 化肥减量增效“三新”技术

1.1 施肥新技术

1.1.1 测土配方施肥技术根据脐橙需肥规律和土壤供肥特性,按照“大配方、小调整”的思路,确定了幼龄树、初结果树、成年树 3 个不同时期的脐橙配方施肥方案 。 一是幼龄树施肥方案,每年施用有机肥1~2 次,年施有机肥 5~15 kg/ 株,每株的年施肥量为纯氮 0.1~0.3 kg ,氮、磷、钾、镁比例为 1∶0.35~0.45∶0.55~0.65∶0.10 。 磷肥、钾肥和镁肥与有机肥混合施用, 每次新梢萌发前各撒施或浇施一次尿素, 每次25~75 g 。 二是初结果树施肥方案,每年施用有机肥1 次,年施有机肥 10~25 kg/ 株,每株的年施肥量为纯氮 0.35~0.6 kg ,氮、磷、钾、镁比例为 1∶0.40~0.50∶0.75~0.85∶0.15 。 磷肥、钾肥和镁肥与有机肥混合施用, 每次新梢萌发前各撒施或浇施一次尿素, 每次100~200 g 。 三是成年树施肥方案,每年施用有机肥 1 次,年施有机肥 15~30 kg/ 株,每产 100 kg 果实施用纯氮 0.8~1.0 kg ,氮、磷、钾、镁比例为 1∶0.45~0.55∶0.85~0.95∶0.2 。 磷肥、钾肥和镁肥与有机肥混合施用, 春梢和早秋梢萌发前各撒施或浇施一次尿素和钾肥,每次 0.2~0.25 kg 。 红壤和黄壤果园,幼龄树阶段建议至少撒施一次石灰, 初结果树和成年树每2~3 年撒施一次石灰,幼龄树、初结果树、成年树每亩石灰用量分别为 60~100 kg 、 75~150 kg 、 100~150 kg ,春季在树盘下和树冠滴水线附近撒施,撒后宜浅耕。

1.1.2 作物营养诊断技术。充分应用江西省开发的“作物营养诊断系统”成果,大力推广到当地果农使用。 该系统以“云计算 + 端智能”为架构,数据存储和计算全部在云服务器端, 客户端采用手机微信小程序开发, 手机微信小程序通过移动互联网与云服务器进行通讯。果农只需使用智能手机,进入手机微信进行二维码扫描打开或在微信小程序搜索到该作物营养诊断 APP ,通过拍摄缺素茎叶、果实或选择手机上已拍摄留存的脐橙缺素图片的方式, 就可以进行作物营养诊断,诊断识别准确率达到 97% 以上。 该技术可以辅助果农开展脐橙氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼等缺素症状诊治,有效降低了基层农技人员和果农朋友脐橙营养诊断的技术门槛,提升了脐橙营养诊断的效率和效果, 提高了当地脐橙缺素症诊治率。

1.2 施肥新机具

1.2.1 水肥一体化。水肥一体化技术是将肥与喷(滴)灌结合在一起,并使水、肥获得实时控制的一项技术 ,与赣南脐橙传统的浇水、施肥措施相比,水肥一体化技术能有效减少水肥的损失,并且减少用工成本,提高种植效益 。 从作物对养分吸收方面考虑,水肥一体化技术满足了“肥料要溶解后根系才能吸收”的基本要求,提高了脐橙对于养分的吸收效率 。 对于栽培面积不大,管理水平较低的脐橙园,重点推广文丘里施肥法和泵吸肥法,两者特点都是安装使用成本较低,结构简单,安装操作方便,无需外部能耗,吸肥量范围大,可实现简单的按比例施肥和保持恒定的养分浓度 。对于栽培面积大,管理水平高的脐橙园,重点推广包含区域控制柜、分路控制器、混肥硬件设备系统、墒情数据采集终端等的智能水肥一体机系统, 将灌溉系统与施肥系统有机结合,可实现智能化监测土壤墒情,综合智能判断是否需要灌溉,控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量,能够有效提高脐橙种植的灌溉用水效率,实现节水、节电,减轻工人的劳动强度,减少人力投入,降低种植成本。

1.2.2 喷肥无人机。叶面喷施水溶肥用量少, 见效快, 且能及时补充脐橙树体各种养分尤其是微量元素,由于赣南脐橙主要种植在山坡、山谷、丘陵中,人工喷施叶面肥难度高,且对于种植面积大的脐橙园,用工成本过高。 冀宏玉等研究表明 使用无人机施肥单机单次可喷 17~18 亩果园( 25 kg 肥液),单机单日可喷约 350 亩。因此,在赣南脐橙主产区推广应用无人机进行叶面喷施水溶肥作业前景良好, 与传统的施肥方式相比,不仅省时省力,而且有效解决了用工难问题,节约了人工成本,还具有用料少、喷施均匀、 效率高等特点, 对果树叶面追肥覆盖范围更广。 据调查, 每小时无人机可喷洒水溶肥面积可达50 亩以上,不仅降低了人工成本,提高了工作效率,同时还大大减少了果农施肥可能带来的安全隐患。

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1.3 施肥新产品

1.3.1 绿肥。绿肥是指将富含养分、有机物的绿色植物体归还土壤做肥料,按草种来源分类,可分为自然生草和人工种草两种模式 。 果园种植绿肥能有效提高土壤养分含量 、改善土壤结构 、调节土壤酸碱度 、调节园区小气候环境、防止水土流失、提高脐橙果实品质 。针对赣南脐橙果树生长特点,技术团队重点从覆盖度高、生态错位、保育土壤、勿传病虫等方面筛选生草草种, 目前应用的主要草种包括毛叶苕子、光叶紫花苕子、鹅肠草、紫云英等。以豆科绿肥为例,通常在 9~10 月距离树基 0.5~1 m 以外采用行间带状种植,第二年 3~4 月,刈割翻土作肥料,或现场覆盖沤肥;对于自然生草的草种,一般在 5~7月自然生长, 当草或绿肥长到 30 cm 左右或季节性干旱之前,将其刈割并覆盖在行间和树干周围,可以有效起到保持水分、降低土温和提高地力等作用。

1.3.2 缓释肥。赣南脐橙生长周期较长,果农传统肥料方式通常是自己进行混配,磷、钾以及氮的含量,都不能与果树实际的要求相匹配, 这样就会造成果树营养不足,或者出现严重的肥料浪费现象 。 因此, 技术团队在赣南脐橙种植上推广了缓释肥等肥料新产品,包括聚合物包膜、硫包衣、包裹肥料、脲醛肥料等。 与传统的复合肥相比,缓释肥的效果更强,效果在 9 个月左右,能有效地控制肥料的释放速度,让肥料的使用达到最高的效率 。 与施用传统复合肥的果树进行对比, 施用缓释肥果树的单叶面积和单叶重量均有提升, 单果重和单位面积的产量也有明显提升。

1.3.3 水溶性肥料。水溶肥具有易溶于水、养分吸收快、肥效高的特点,主要采用叶面喷施、浸种蘸根和水肥一体化等方式施用。 施用时需严格控制肥液浓度,避免浓度过高造成肥害或浓度过低降低肥效。叶面喷施时选择施肥关键期进行。水肥一体化施用应按照灌溉系统类型控制不溶物含量,注意肥料与灌溉水的反应及肥料混合的兼容性,避免堵塞灌水器。

2 “三新”技术集成配套与应用效果

2.1 脐橙测土配方施肥 + 营养诊断技术模式测土配方施肥主要根据土壤养分来进行推荐施肥, 而营养诊断技术主要根据作物营养状况进行 “看苗施肥”, 营养诊断技术作为测土配方施肥的重要补充,实现了营养诊断与配方施肥的最佳互补, 有效提高了果农施肥的精准性、高效性,技术模式的应用可亩均减少不合理肥料用量 1.25 kg ,提高脐橙产量 10%以上,果实可溶性固形物提高 0.5% 以上。

2.2 脐橙测土配方施肥 + 水肥一体化技术模式主要采用滴灌系统, 将水溶肥料随水均匀输送到果树根部。肥料用量按照测土配方施肥推荐量施用,比漫灌方式减少 30% 。

2.3 脐橙测土配方施肥 + 无人机叶面喷施水溶肥技术模式根部施肥量根据测土配方施肥推荐量施肥,分冬肥、花前肥、壮果肥施用,比常规方式减少10% 。 在始花期和幼果期,应用无人机各叶面喷施一次水溶肥,以 0.2%~0.3% 磷酸二氢钾溶液为主,可根据需要配施 0.1%~0.2% 硫酸锌溶液或其他微量元素水溶肥。

2.4 脐橙测土配方施肥 + 绿肥 + 水肥一体化技术模式亩覆盖紫云英、 苕子等绿肥鲜基 1 000~2 000kg ,然后采用滴灌系统,将水溶性肥料随水均匀输送到果树根部, 肥料用量按照测土配方施肥推荐量施用,可比不覆盖绿肥、漫灌方式减施 30% 。 紫云英以荚果成熟后自然倒伏覆盖,下年不播种。自然生草参照绿肥操作。

2.5 脐橙测土配方施肥 + 绿肥 + 无人机叶面喷施水溶肥技术模式亩覆盖紫云英、 苕子等绿肥鲜基1 000~2 000 kg 。化肥用量按照测土配方施肥推荐量施用,分冬肥、春肥、挂果肥施用,比常规施肥减施20% 。 在始花期和幼果期,应用无人机各叶面喷施一次水溶肥,以 0.2%~0.3% 磷酸二氢钾溶液为主,可根据需要配施 0.1%~0.2% 硫酸锌溶液或其他微量元素水溶肥。紫云英以荚果成熟后自然倒伏覆盖,第二年不播种。

2.6 脐橙测土配方施肥 + 商品有机肥 + 水肥一体化技术模式冬肥亩施商品有机肥 500~1 000 kg 。 采用滴灌系统, 将水溶性肥料随水均匀输送到果树根部。化肥用量按照测土配方施肥推荐量施用,比常规施肥减施 30% 。

2.7 脐橙测土配方施肥 + 商品有机肥 + 无人机叶面喷施水溶肥技术模式冬肥亩施商品有机肥 500~1 000 kg ,化肥用量按照测土配方施肥推荐量施用,分冬肥、 花前肥、 壮果肥施用, 比常规施肥减施20% 。 在始花期和幼果期,应用无人机各叶面喷施一次水溶肥,以 0.2%~0.3% 磷酸二氢钾溶液为主,可根据需要配施 0.1%~0.2% 硫酸锌溶液、 0.2%~0.3% 硼砂溶液或其他微量元素水溶肥。

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3 思考与展望

目前赣南脐橙产区化肥用量高, 施用方式不合理,具有较大的减施和改进潜力,需要大力推广化肥减量增效“三新”技术,不断提高果农科学施肥水平。

目前技术团队已创新集成了脐橙测土配方施肥 + 营养诊断技术模式、 测土配方施肥 + 水肥一体化 / 无人机叶面喷施水溶肥、测土配方施肥 + 绿肥 + 水肥一体化 / 无人机叶面喷施水溶肥、 测土配方施肥 + 商品有机肥 + 水肥一体化 / 无人机叶面喷施水溶肥等技术模式,已经在赣州市 14 个县(市、区)开展了大面积示范推广,推广规模达 30 万亩以上,有效地减少了脐橙园化肥施用, 并且对脐橙产量及品质提升方面取得了良好效果,推广应用前景广阔。虽然近年来赣州市针对脐橙产业进行了大面积的推广示范, 取得了一定的成效,但受各地区域土壤条件、种植管理水平及现代设施条件等影响,推广应用效果良莠不齐。未来, 技术团队将进一步加大赣南脐橙化肥减量增效“三新”技术模式研究、试验示范及推广应用的力度,加强对基层农技推广人员队伍建设,开拓创新,切实做好技术落地“最后一公里”,实现果农“高产就要高肥”的施肥传统观念的转变,有效指导当地果农科学施肥, 为赣南脐橙产业健康可持续生产提供技术支撑。