旱地果園孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)應(yīng)用

　　沿黃地區(qū)是我國(guó)主要經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)區(qū)之一，經(jīng)濟(jì)林收益的增加對(duì)農(nóng)民脫貧致富、經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展及生態(tài)安全都具有重要意義。沿黃地區(qū)生產(chǎn)用水主要依賴有限的天然降水，該地區(qū)降水量少，年際變化不大，季節(jié)分配不均，雨季與樹體需水物候期不吻合是該地典型的降水特征。進(jìn)入雨季，降雨多以大雨、暴雨出現(xiàn)，而該地又以山坡地為主，雨水不及時(shí)下滲就很快流失，土壤難以蓄積足量雨水供植物生長(zhǎng)，因此干旱缺水成為影響旱地果園生產(chǎn)潛力的重要限制因素。土壤有機(jī)質(zhì)含量低下是限制沿黃旱地果園生產(chǎn)力的另一個(gè)主因。在旱作果園中，尤其是山坡地果園，由于經(jīng)濟(jì)效益低下及有機(jī)肥源不足，近年來的有機(jī)物料投入量幾近為零，使得土壤有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)下降，土壤蓄水保肥能力不足，可持續(xù)生產(chǎn)能力下降，甚至導(dǎo)致深層土壤永久性干層加厚。

 

　　有機(jī)肥施入土壤中能通過增加土壤中膠結(jié)物質(zhì)的方式促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，進(jìn)而增加土壤團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)和穩(wěn)定性，從而改善土壤結(jié)構(gòu)狀況，提高土壤中有效水分體積分?jǐn)?shù)。施用有機(jī)肥料是我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的主要增產(chǎn)措施，現(xiàn)代科學(xué)研究已證明施用有機(jī)肥是培肥土壤的關(guān)鍵技術(shù)措施。山西省旱農(nóng)區(qū)自20世紀(jì)80年代初開始大量使用化肥，由于忽視有機(jī)肥的施用，耕作層土壤普遍出現(xiàn)有機(jī)質(zhì)減少、肥效下降和結(jié)構(gòu)變劣等問題，尤其是土壤物理性質(zhì)的劣化，嚴(yán)重影響了土壤持水能力，致使土壤抗逆性下降，一定程度上加劇了干旱的發(fā)生。近年來，大部分果園尤其是經(jīng)濟(jì)效益較高的果園，常常通過增施有機(jī)肥來提高土壤蓄水保肥功能，提高果品質(zhì)量。因此，從現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)角度和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看來，旱區(qū)培肥土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高蓄水保墑能力，是實(shí)現(xiàn)高效生態(tài)果業(yè)的重要條件，對(duì)于實(shí)現(xiàn)旱地果業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)具有十分重要的意義。

 

　　沿黃雨養(yǎng)地區(qū)果園中應(yīng)用的節(jié)水灌溉水利工程技術(shù)主要有滴灌、噴灌、滲灌和痕量灌溉等微灌技術(shù)。微灌技術(shù)在很大程度上減少了水分損耗，提高了水分利用效率。滴灌技術(shù)以水滴形式緩慢而均勻地把水運(yùn)送到植物根部附近的土壤，能夠更好地控制樹體的生長(zhǎng)，使水分利用效率達(dá)到最高水平，但是設(shè)施投資高，管道地面鋪設(shè)容易受損。滲灌技術(shù)是通過埋在田間地下的微孔滲水管或陶罐等把水送到根區(qū)，滲灌能進(jìn)一步提高水資源利用效率，降低地表蒸發(fā)，管道埋于地底下還能減少土地占用，但是滲灌管較易堵塞，管道維修不易。痕量灌溉技術(shù)是利用土壤毛細(xì)管和作物—土壤—灌水器水分平均原理，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式灌溉，能均勻、慢速、持續(xù)地將水分直接運(yùn)輸?shù)街参锔蹈浇耐寥乐?，從而提高水分利用率和保持土壤水分穩(wěn)定，降低水肥浪費(fèi)。

 

 

　　在雨養(yǎng)地區(qū)果園內(nèi)常應(yīng)用的農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的有效措施主要包括集雨積水技術(shù)、果園覆蓋技術(shù)、合理施用有機(jī)肥以及調(diào)虧灌溉技術(shù)等。旱地果園內(nèi)可以通過修建旱井，攔蓄地表徑流集雨，貯藏夏秋雨水，用于果樹關(guān)鍵用水時(shí)期。山地果園可以修成隔坡水平溝、反坡梯田、魚鱗坑等地形，用于集雨增墑。樹盤內(nèi)可以通過覆蓋有機(jī)物料減少地表蒸發(fā)，還可以通過覆蓋園藝地布等收集徑流雨水，減少蒸發(fā)，并有利于控制雜草。園內(nèi)可以采用穴貯肥水、蓄水坑灌法、分根區(qū)交替灌溉等技術(shù)充分利用降雨貯水，提高雨水利用率，并施入一定量的化肥，供應(yīng)果樹生長(zhǎng)需要，提高果樹抗旱能力。果園施肥可以通過深施有機(jī)肥提高土壤蓄保天然水的能力，并能引導(dǎo)果樹根系向土壤深層發(fā)展，以增強(qiáng)果樹抗旱能力。果園秋季可以撒播油菜，用于吸收秋季土壤表層多余雨水，貯存于油菜粗大的根系，油菜花開放前后割倒，地上部可用于樹盤覆蓋，地下根腐爛可變?yōu)閮?yōu)質(zhì)含水量高的肥料。

 

　　02

 

　　雨養(yǎng)地區(qū)果園的產(chǎn)量主要受水分限制，如何能解決果樹需水時(shí)空上錯(cuò)位的矛盾，減緩?fù)寥浪謺r(shí)空分布上的差異是黃土區(qū)旱地果園提質(zhì)增效的一個(gè)關(guān)鍵問題。常規(guī)的果樹施肥多采用挖環(huán)狀溝或放射溝的施肥方法。此法耗工費(fèi)時(shí)， 還對(duì)果樹的根系損傷較大。孔穴式肥水調(diào)節(jié)技術(shù)在果樹周圍通過鉆孔施肥，對(duì)果樹根系傷害少，同時(shí)能構(gòu)建一個(gè)局部?jī)?yōu)化的供肥環(huán)境，使得肥料有效性提高，最終實(shí)現(xiàn)旱地果園根域的肥水調(diào)控。鉆孔施肥還可以構(gòu)建一個(gè)雨水下滲及氣體通道，有利于積蓄雨水和增加土壤氣體通透性，有利于果園的抗旱保墑。40~60cm土層是土壤貯水最佳區(qū)域，缺水時(shí)，適量微補(bǔ)即可保證樹勢(shì)穩(wěn)定；60~80cm深層根系的貯水可有效向樹體提供周年供水，通過孔穴中的有機(jī)質(zhì)集中區(qū)把降水由過去易蒸散的表層水導(dǎo)到土壤下層成為貯藏水，形成一個(gè)緩沖延后的肥水庫(kù)，實(shí)現(xiàn)旱地果園水分利用的良性循環(huán)。

 

 

　　孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)施肥方便，省力省時(shí)，尤其是對(duì)不同地形、不同土壤類型要求不高。所使用的有機(jī)物料來源廣泛，可以是有機(jī)肥、廄肥、秸稈、菇渣，也可以是樹葉、雜草。所形成的施肥點(diǎn)由于有機(jī)質(zhì)含量高，使得與有機(jī)質(zhì)物料混施的化肥利用率高，根系養(yǎng)分吸收充分；同時(shí)由于有較強(qiáng)的導(dǎo)水下滲功能，具有很強(qiáng)的保水作用?？籽ㄊ椒仕{(diào)控技術(shù)適用于各種果樹的栽培，也可以用于林業(yè)的撫育等工程。由于實(shí)施所需的機(jī)械為打孔機(jī)（鉆坑機(jī)），在坡地等不利于一般農(nóng)機(jī)操作的地塊也可以順利進(jìn)行，具有操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。

 

 

　　孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)（圖1）是通過集中施用有機(jī)肥，在北方偏堿土壤的植物根域構(gòu)建一個(gè)緩釋肥源及高效利用環(huán)境，同時(shí)構(gòu)建一個(gè)雨水快速下滲通道，把雨水導(dǎo)流到地下根層，甚至土壤深層，其次增加土壤中的空氣通透性，還可通過該通道實(shí)現(xiàn)液體肥料（追肥）的深施、點(diǎn)施。該技術(shù)集成了集雨保水、深施有機(jī)肥、定點(diǎn)施肥、配方施肥等傳統(tǒng)有機(jī)旱作技術(shù)，形成了一個(gè)適用于北方雨養(yǎng)地區(qū)果園肥水調(diào)控新模式。該技術(shù)使用后可在根域形成一個(gè)具有有機(jī)肥局部富集、可解決雨水時(shí)空錯(cuò)位問題的緩沖延后水庫(kù)及肥庫(kù)，為樹體正常生長(zhǎng)供肥供水。

　　圖1  孔穴式肥水調(diào)節(jié)技術(shù)示意圖

 

 

　　傳統(tǒng)的果樹土壤培肥管理以樹冠投影面積為管理范圍，施肥的目的性不強(qiáng)，不但浪費(fèi)營(yíng)養(yǎng)，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。連續(xù)4年的試驗(yàn)表明，采用集中根域的方式（每平方米樹冠投影面積的培肥根域容積為0.03~0.06m3）進(jìn)行土壤培肥管理可以滿足葡萄生長(zhǎng)發(fā)育和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的需要，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，而且施肥量減少一半。對(duì)我國(guó)一般生產(chǎn)園來說，肥水管理比較粗放，建議采用培肥樹冠投影面積的15%~25%、深度40~50cm的土壤范圍為宜，即每畝培肥的土壤面積為100~150m2，孔穴式施肥模式每株打穴4孔，按每畝 40株樹計(jì)算，連續(xù)5年可以完成土壤的培肥。沿黃旱地果園多為丘陵山地，土層以堿性土為主，由于多年的開墾利用，有機(jī)質(zhì)含量低下，孔穴內(nèi)填充物應(yīng)以有機(jī)質(zhì)含量高的有機(jī)肥、廄肥、秸稈、菇渣、樹葉、雜草為主，具體視有機(jī)物料來源的方便性來定，也可以把有機(jī)肥與秸稈等未腐熟的有機(jī)物料進(jìn)行配比后進(jìn)行，具體可參照表1實(shí)施。孔穴內(nèi)填充時(shí)應(yīng)添加一定量的化肥，具體可以根據(jù)樹種以及產(chǎn)量來定?？籽▋?nèi)輔助填充物可以選擇土壤保水劑、生物菌劑，填充時(shí)化肥和菌劑可以分層施入，比如可以下層混入化肥，上層混入生物菌劑。

 

　　孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)應(yīng)用中，打孔時(shí)應(yīng)考慮雨水集聚的位置。在成齡果園應(yīng)選擇等高線且易積聚雨水的位置進(jìn)行打孔，既可以方便打孔操作，也能更進(jìn)一步方便管理。在山坡地可以選擇等高線，每1.5~2.5m打1個(gè)孔（圖2），例如在山坡地可以對(duì)于行株距較大的單株樹體在樹體的四周樹冠邊緣下， 使用鉆坑機(jī)垂直向下鉆4個(gè)直徑20cm、深0.8m的孔，然后將有機(jī)肥、秸稈、雜草等有機(jī)物料及其他填充物填入孔內(nèi)。無保水工程的地塊采用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)以孔穴為積水點(diǎn)修建魚鱗坑用于集水。

 

 

　　目前，簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法可使用再生塑料花盆對(duì)施肥孔進(jìn)行覆蓋保護(hù)，既能有效收集雨水，同時(shí)也能防止施肥孔被淤埋，為后期追肥提供便利。為防止下雨時(shí)泥土淤塞洞孔，可用較小的碎石塊蓋住花盆底下的洞口，追肥時(shí)可以在雨季來臨前，直接將肥水施入花盆中。如果沒有石塊，可以施肥后在洞口上面覆蓋3~5cm厚的小土塊（圖3）， 這樣能有效防止肥水揮發(fā)損失。

 

 

　　山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所）先后在萬榮縣、永和縣、臨縣等地果園建立孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)試驗(yàn)示范基地，經(jīng)過近幾年的試用，取得了明顯效果?？籽ㄊ椒仕{(diào)控技術(shù)操作簡(jiǎn)單，易于被果農(nóng)接受，在無灌溉條件的旱地果園，應(yīng)用該技術(shù)后果個(gè)明顯增大，單果重提高12.8%~18.1%，增產(chǎn)11.9%~25.4%，大田群體水分利用率提高12.5%~26.1%，經(jīng)濟(jì)效益提高5188~7898元/hm2。應(yīng)用孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)與一般管理模式經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（棗園）詳見表2。

 

　　孔穴式肥水調(diào)節(jié)技術(shù)在根系分布區(qū)構(gòu)建有機(jī)物料集中的導(dǎo)水導(dǎo)氣通道，把降雨導(dǎo)流到土壤深層儲(chǔ)備利用，形成一個(gè)根域的營(yíng)養(yǎng)供給中心；通過有機(jī)物料為主的基質(zhì)和良好的通氣條件形成一個(gè)根系分布優(yōu)生環(huán)境，可以在深層誘導(dǎo)根系大量增生，改善樹體局部根域的根系結(jié)構(gòu)，提高營(yíng)養(yǎng)區(qū)的根容量，增強(qiáng)根系吸收轉(zhuǎn)運(yùn)功能。通過化感作用限制其他非優(yōu)化區(qū)域根系的冗余生長(zhǎng)，減少了有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的無謂消耗。局部根系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與土壤營(yíng)養(yǎng)供給中心的協(xié)同組合保障了樹體對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及水分的耦合利用。另外孔穴式施肥，把水肥供應(yīng)區(qū)域下移，因此具有根系深扎誘導(dǎo)功能?？籽ㄊ椒仕{(diào)節(jié)技術(shù)能夠改善旱地果園干旱狀況，提高降水和肥料利用率，提高樹體抗旱能力和營(yíng)養(yǎng)供給水平，減少樹體冗余消耗，是一項(xiàng)提升果園產(chǎn)量、質(zhì)量的實(shí)用技術(shù)。

 

　　聲  明：本文摘編自《中國(guó)果樹》2021年第11期“旱地果園孔穴式肥水調(diào)控技術(shù)應(yīng)用”（楊俊強(qiáng)，申仲妹，陳紅玉，竇玉恒，馬光躍）。