第三节 土肥水管理技术
一、果园土壤现状
通过对辽南主要果产区的几百个土壤样品进行检测,发现不同地区土壤的结构虽然不同,但普遍存在着土壤有效微生物含量少,有机质含量低,土壤板结,盐渍化,供肥能力低和化学肥料利用率低,肥期短,果园表层土壤缺乏有效管理方法,土传病害严重,致使果实口感及品质差等问题 。
二、果园土壤管理改进办法
果园土壤质量与果实品质密切相关,土壤管理是栽培技术体系的基础。土壤质量的指标包括有机质含量、透气性、供肥保肥能力、涵养水源能力、理化性质、酶活力、微生物群落等。现代果园的管理就是要通过改进传统的土壤管理,来提高果园土壤质量,从而提高果品质量。
1.改清耕为覆盖
以前提倡清耕法,清耕制有利于提高地温,减少土壤水分蒸发,可促进有机物质的矿化。缺点是不利于土壤有机物质的积累,频繁耕作,会破坏土壤团粒结构,降低胶性,易发生水土流失和风蚀。清耕还切断了对苹果上色起作用的浅层根系,直接影响了外观质量;清耕增加了劳动时间和强度。所以,土壤管理提倡改清耕为覆盖。
(1)盖黑地膜 可保水,保证干旱时有一定量的水分供应;省工、减轻劳动程度。
(2)覆草 是在无灌水条件下解决苹果园保水问题的又一项有效措施。主要是利用稻草、麦秸、玉米秸或高大杂草覆盖树盘或行间(彩图1-14)。厚度15~20cm,连续覆盖3年后,将全部覆盖物以有机肥方式翻入土壤以增加有机物质含量。第四年再重新覆盖,这种方法比覆膜更好,除了可以保持雨季降水不流失、少蒸发,控制杂草丛生,省工外,还有增加有机质、控制土温、提质增产、节约成本等作用。
彩图1-14 旱地果园行间铺玉米秸秆
(3)覆沙 对于干旱和半干旱果园,覆沙不但具有防止土壤水分大量蒸发的作用,而且还可提高地温,促进根系发育,增加根系活动时间,减少杂草生长,减轻病害发生。由于沙子的比热容远远小于土壤,所以沙子温度升得快,降得快。同时沙子和空气的接触面积大,空隙大,便于散热,果园中铺沙子会增加昼夜温差。据研究,果园覆沙能够显著提高果树产量和果实品质,使果园收益增加20%以上,但要结合当地的自然条件,看是否可就地取材,应选择地势平坦、蓄水性好、土层深厚的地块,修好排洪渠道,防止暴雨将泥土冲淤于沙中。将含土量少、大小均匀的河沙均匀地铺压于全园,铺沙厚度为3~5cm。铺沙前,先将土地深翻、熟化后,施足底肥,然后将地表整平、镇压,创造一个表实下虚的土壤结构,同时,要防止土与沙混合,保证压沙效果(彩图1-15)。
彩图1-15 果园覆沙
2.间作绿肥
绿肥易于栽培,成本低,是一种优质肥源。间作绿肥是培肥和充分利用果园土壤的有效措施。之所以多年来生草技术没有推广开,就是因为多数人认为间作绿肥会与果树争肥。如果把草取走,那当然是与果树争肥了;如果把草通过覆盖等方法回田,那就是肥田。果园种植绿肥,可使土壤熟化程度提高,土壤有机质含量增多,土壤养分有效成分增加,容重降低,有效孔隙度增加,克服土壤坚实板结等不良性状,既有利于果园的水土保持,又能改善园地土质。果园种草还能改善果园小气候,促进果树的生长发育,提高果品的品质。苕子、草木樨、苜蓿、绿豆等绿肥作物都适合果园间作,1年割草6~7次覆盖在树下。
3.合理深翻土壤
合理深翻土壤,可以从多方面改善土壤环境条件,对果树根系和地上部生长都有明显促进作用。深翻土壤一定要结合增施有机肥进行,才能对土壤起到熟化作用。深翻土壤全年都可以进行,但以早秋8月份效果良好。此时深翻,根系伤口利于愈合,还可以促发新根,翻后经过漫长的冬春,利于土壤风化和蓄水保墒。
深翻后充分灌水,使土壤与根系密接。深翻的深度主要在根系分布的范围内,通常要求40~60cm,深翻的方式可以隔株深翻或隔行深翻,下一年再翻另一个株间或行间。根据树的生长逐年向外扩翻,也叫“放树窝子”。深翻改土的一个重要作用就是混合土壤,混合肥料,使土肥相融。
三、果树施肥存在问题及改进办法
1.施肥深度不科学
(1)连年浅施有机肥 生产中有很多果农习惯把有机肥撒于树盘中,用铁锨或小型农机进行浅翻。这种施肥方法,使20cm以内的吸收根获得大量有机营养,对提高果品产量和质量有特殊重要的意义。但连年浅施有机肥,易导致根系上浮,这些上浮的根系极易遭受冻害、旱害,使树体变得极度衰弱而难以恢复,甚至有的变成小老树。个别果农甚至采取把有机肥撒于树盘表面的施肥方式,那样效果会更差,非但起不到施肥的作用,而且易导致肥力大量流失。改进办法:浅施和深施相结合,浅施后也可结合进行树盘秸秆覆盖。
(2)有机肥施入过深 有的果农受原来稀植大冠果树施肥技术的影响,把有机肥施到50cm以下,造成大量有机质的浪费。改进办法:因大部分根系集中在距地面20~50cm之间,故施有机肥的深度也应在此范围内,才可发挥最大肥效。施入秸秆类肥料时,最好预先进行堆沤发酵,然后与表土混合后施入,来不及堆沤可分层施入,每层撒入适量的磷肥和氮肥。
(3)化肥撒施 受农作物撒施化肥的影响,许多果农习惯把氮肥撒于表面,甚至磷肥、复合肥也采用撒施法。撒施虽然简便易行,但弊大于利:一是撒施氮肥会造成氮的大量挥发;二是撒施后大量肥料在表层积聚,易被草类吸收,造成浪费;三是幼果期撒施碳铵类肥料,易使幼果被挥发出的氨气损害,形成果锈;四是磷肥及复合肥中的磷素不易移动,撒于表面难以发挥肥效。改进办法:采用多点坑施法。原则是施到土之下、根之上,根不见肥,肥去找根。
2.施肥方法单一
根系是一种立体结构,局限于一种施肥方法,将使某些部位的根系得不到充足的营养。几种方法交替轮换或配合进行,才能最大限度地满足根系的营养需求,从而大幅度提高产量和果品质量。改进办法:幼树定植时要挖大坑,施足量的有机肥,随后每年秋天进行扩穴施有机肥,直至全园普施一遍,然后再采用翻施—穴施—放射沟施—环状沟施等几种方法轮换进行。
3.施肥太过集中
施肥太集中,在生产中很普遍,不少幼树因此发生肥害,造成根死、树干纵枯现象。成年树发生肥害后,常导致根系局部烧坏褐变,易引发根腐病等根部病害。改进办法:可溶性肥料,如氮肥、钾肥、微量元素肥料等,施用时可采用穴施法,每穴50~100g,穴深10~15cm左右。施含磷等不易溶解的肥料时,最好与有机肥混合后施入,也不能施得过于集中,穴施时最好与土壤混合一下,每穴100g左右,深度15~20cm,穴与穴之间距离30cm左右。
4.土壤瘠薄需增施有机肥
有机肥养分全面,富含有机质、氮、磷、钾和微量元素,对于土壤供肥、保肥、耕性、土壤容重、土壤生物等是至关重要的。据研究,丰产果园土壤的诸多优良特性,均与其土壤有机质含量高密切相关。增施有机肥是培肥土壤,克服土壤缺肥、盐渍、理化性状差等的有效途径之一。施用化肥,果品质量难提高,且化肥价格提高,生产成本增加。因此,在施肥上应该以价格低、效果好的有机肥为主,逐年减少化肥的使用量,这是符合绿色食品生产要求的。
(1)施肥方法 改单一施肥方法为多法并用。生产上施肥往往要么年年全园深翻,要么年年挖沟(穴),这样不利于地下根系全面吸收肥料,应一年挖沟施,第二年全园深翻,交替使用。追肥一般放射状条沟和环状条沟交替操作。尽量不要把肥料撒在地面上,以减少养分流失、挥发和根系上浮。可以挖环状沟、对侧沟、放射沟、穴施、冲施、滴灌施肥等。
(2)施肥时期 果树在年周期中有以下几个重要的施肥时期,如萌芽前后、开花前后、果实膨大期、花芽分化期、着色前、采收后等。不同果树品种、树势、树龄、根系生长动态、土壤状况及肥料的性质,施肥标准也应不同。基肥以早秋为宜(彩图1-16),即晚熟品种为着色前,早熟品种为采收后。追肥以果实膨大期和着色前为主,可与基肥同时施入,幼果膨大期施入总量的1/3,着色前施入总量的2/3。如果园第一年未秋施肥,第二年前期应加大施肥用量;春季施有机肥越早施越好,提倡顶浆施肥。
彩图1-16 早秋施基肥
(3)有机肥腐熟问题 一定要将有机肥腐熟以后再施用,一般堆积3个月就可以完成发酵过程。未腐熟的有机肥施入地下后,在分解腐熟过程中,能释放出大量的热量和有毒物质,很容易对果树造成伤害。另外,未腐熟的有机肥里含有大量的病菌和虫卵,施入地下后易加重果树根部病虫害的发生。
(4)施肥量 氮、磷、钾供应比例,基本为1∶(0.5~0.7)∶1,在有机肥与化肥的配合上,以氮为标准,一般至少有一半的氮量以有机肥供给,其余的氮以化肥供给,并按有机肥的磷钾含量,计算出应以化肥补充的磷钾量。肥料量的计算,为营养量除以肥料的营养含量。果树的施肥量应从实际出发,以产定肥而不是以肥定产,还应加强其他栽培管理措施,使施肥与水分管理、病虫害防治、整形修剪等技术措施配套应用,以发挥最大的肥料效果。亩产量1500~3000kg的果园,亩施肥量为2000~5000kg(有机肥及复合肥)。化肥年追施1~3次,每次株施1~2kg,年均株施用量为3.5~5.0kg。施肥量以产量而定,一般每生产100kg苹果施有机肥200~300kg,同时配合施少量化肥,有机肥种类首选鸡粪。另外,有机肥肥源不足可追施有机果树专用肥,结合果园压草,一般株施5~10kg,随即灌水,或选择小麦、玉米等秸秆,每亩压草1000kg左右,每年保持覆草10cm以上,在草上撒少量土,加速草的腐烂,同时还要预防火灾的发生。
5.土壤养分失衡,需平衡施肥
针对不良土壤存在的缺肥、供肥能力差、养分不平衡、盐渍等特点,结合果树的吸肥规律,均衡施用氮、磷、钾和微量元素肥料,可有效培肥土壤,节约肥料,减轻危害,并能提高果品质量。通常情况下,每年追施两次,以果树专用肥或氮磷钾复合肥为主,尽量不施单一氮肥。可于萌芽、果实膨大期各株施2~3kg。树势弱的,于发芽前株施尿素1~1.5kg,喷1~2次2%~3%尿素加硼砂,果实着色期喷2~3次0.2%~0.3%磷酸二氢钾。并注意补充微量元素。
6.重视硅肥的施用
硅肥是一种以含硅酸钙为主的矿物肥料。硅肥中还含有钙和镁,所以也称硅钙肥。硅肥中除了含有较多的钙、镁元素外,还含有一定量的锌、硼、铁等中微量元素,对果树等作物有复合营养作用。所以硅肥又叫多元复合硅肥。
合理施用硅肥可促进叶片的光合能力,增强树势,提高产量。硅肥能活化土壤中的磷,使固定在土壤中的磷成为可以吸收的状态,提高磷肥的利用率,从而提高果树的抗病虫害能力;能促进果实表面形成一种较强硬的硅化细胞,使茎叶表层细胞壁加厚,角质层增加,形成一个坚固的保护层,硅化细胞可调节叶片气孔的开闭,抑制果树叶片的水分蒸发,增强果树的抗旱节水、抗寒、抗逆能力等;能改良土壤,提高果树的抗逆性;能矫正土壤的酸度,活化有益微生物,促进有机肥分解;能改善品质,使其提早成熟,果型端正,着色好,口感好;能提高耐贮运性,硅元素在苹果、梨、桃、葡萄等水果表皮形成硅化细胞,可使果实硬度加强,具有较好的耐贮性和耐运输性。
四、果园水分管理改进办法
每年确保萌芽、开花、果实膨大、封冻4次水,并注意排水。遇大旱应及时灌水,谢花后4~5周和果实着色期尤为重要。采前20天内控制灌水。年生长周期中,遵循“花前灌足、春梢旺长灌好、果实膨大灌少、封冻水适量”的原则,水分过多对果树生长会产生不利的影响,秋季雨多或易积水的果园,要修好排水设施及时排涝。传统果园灌溉方法是大水漫灌,试验研究可采用以下灌溉方法。
1.小沟交替灌水法
春季在树行两侧挖20~40cm深的两排小坑,施入腐熟的有机肥,有机肥与土壤的比例为1/3~2/3混合施入,同时可结合施入复合肥和生物菌肥,回填后树盘用地膜覆盖。然后在施肥坑的外侧分别开两个小水沟,向这两水沟灌水,生长季也可向两侧小沟交替进行灌水(彩图1-17)。果园小沟交替灌水可显著节约用水。试验表明,在苹果上应用,每次用水量仅为畦灌的29.33%、漫灌的17.16%,节水率分别为71.2%和84.5%。
彩图1-17 小沟交替灌水
2.山地果园采用穴贮肥水法
对于不便灌水的山地果园或水源缺乏的果园,较好的办法就是采取穴埋草把,“穴贮肥水”,此法节水灌溉,经济实用。方法:化冻以后在树冠投影下挖深40cm,直径25cm的坑,把长30cm,粗20cm,事先绑好并浸泡在肥水中充分浸透的小捆秸秆或草把放在挖好的坑中。上边在距地面10cm处盖一块塑料薄膜,膜上扎几个眼以便降雨时能接纳雨水,上面盖上一层薄土即成(图1-1)。新栽幼树每树盘挖4个坑,结果树挖6~8个坑,均匀分布在树冠投影下(彩图1-18)。这样坑中的草把即成为小水库、小肥库,对于保证苹果树生长发育和提高果实品质,均有明显效果。
图1-1 果园穴贮肥水法
彩图1-18 穴贮肥水技术
五、苹果园简易肥水一体化施肥技术
1.肥水一体化概念
简单来讲就是通过灌溉系统施肥,作物在吸收水分的同时吸收养分。与灌溉同时进行的施肥是在压力作用下将肥料溶液注入灌溉输水管道而实现的。溶有肥料的水通过灌水器(追肥枪)将肥液喷洒到作物上或注入根区,它是现代作物生产的一项重要技术,具有显著的节水、节肥、省工的效果。苹果园简易肥水一体化技术,对旱地果园、保肥保水能力差的浅土层沙质土壤果园、设施果树栽培、土壤覆盖的果园更加实用。
传统意义上的灌溉施肥,虽然具有非常大的优势,但是由于其一次性投资较大,对果园规模及水利设施要求严格,配套设备研发和生产滞后,容易堵塞、老化,以及维护成本高等原因,在我国苹果产区发展缓慢。为此,近年来国家苹果产业技术体系提出了简易肥水一体化技术。简易肥水一体化相比于传统灌溉施肥具有以下特点:其一,投资少,在原有打药设备的基础上,只需花几十元购买一把追肥枪即可。采用“一车一罐一管”的方式,适合我国一家一户的小规模生产。其二,适应性广,每次追肥仅用少量的水,从而使许多干旱区域实现肥水一体化成为可能。其三,设备维护简单,追肥完毕后,可以将相关设备收入库房,避免设备长时间暴露在空气中老化;发生堵塞现象可以及时发现处理等。其四,对肥料的要求较低,可以选用溶解性较好的普通复合肥,而不需要用昂贵的专用水溶肥。
2.肥水一体化理论基础
为什么说肥水一体化具有节肥、高效的优点呢?这还得从果树根系养分吸收原理说起。果树对养分的吸收主要有扩散和质流两种方式。扩散是指在肥料施入土壤以后,首先吸收周围土壤的水分潮解,肥料缓慢溶解形成土壤溶液。由于植物根系对养分离子的吸收,导致根表离子浓度下降,从而形成土体根表之间的浓度差,在浓度差的作用下,肥料离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移,肥料不断扩散,根系不断吸收。质流是指由于果树叶片的蒸腾作用,形成蒸腾拉力,使得土壤中的水分大量流向根际,形成质流,土壤溶液中的养分随着土壤水分迁移到根的表面被根吸收。
没有水的参与再好的肥料都是无效的。质流和扩散都需要水做媒介,没有水这两个过程均不能完成,根系就吸收不到养分。通俗地讲,就是肥料必须要溶解于水,根系才能吸收。生产当中,无论我们施用哪一种肥料,要被果树吸收利用,就必须首先溶解于水。一些肥料能快速溶解于水,肥效迅速,属于速效肥料;一些肥料不易溶于水,在土壤中缓慢溶解,被果树缓慢吸收,肥效很长,属于长效肥料;还有一些肥料,施入土壤后,需要漫长的分解转化过程,如有机肥等,最终形成小分子有机物被果树吸收利用,属于缓释肥。肥料施入土壤后形成肥料溶液的时间长短,很大程度上决定了肥效起作用的时间长短,肥料在土壤中存放的时间越长,肥料损失就越大,肥料的吸收利用率就越低。反之,采取肥水一体化施肥,直接将肥料溶解于水,就大大缩短了肥料吸收进程,减少了肥料挥发、淋溶、径流以及被土壤固定的机会,提高了肥料利用率。
3.简易肥水一体化施肥的优点
(1)速效性 肥和水结合,非常有利于肥料的快速吸收,避免了传统施肥等天下雨的窘境。经过试验,肥料施入后3天就可以看到叶片变深绿色,果实生长迅速。
(2)高效性 传统施肥由于肥料在土壤中待的时间比较长,肥料经过挥发、淋溶、径流以及被土壤固定,肥料利用率很低,据调查,传统施肥氮肥利用率只有26.9%,磷肥利用率只有5.9%,钾肥利用率只有43.6%,而采用简易肥水一体化追肥,肥料利用率可以得到大幅度提高。
(3)精准性 可以根据果树对养分需求规律,将果树迫切需要的氨基酸、小分子腐植酸等有机营养等通过配方化的方式供应给果树,少量多次,使施肥在时间、肥料种类以及数量上与果树需肥达到完美的吻合,符合果树生长规律和节奏。
(4)可控性 传统施肥,肥料施入土壤后,等天下雨,失去可控性,往往造成氮肥肥效滞后,与果树生长节奏不符,使得果树生长紊乱。采取简易肥水一体化追肥,可以准确地控制肥效。
(5)省力化 据初步调查,简易肥水一体化追肥,其用工量是传统追肥的1/10~1/5,大量节省了用工量,用一个枪2小时就可施一亩地的肥,如果用两个枪同时施用时更少。许多地方工价很高,节省一个工日,就相当于节省一袋化肥。
(6)无损化 简易肥水一体化技术,不损伤果树根系,不损伤果园土壤结构。同时,对土壤进行覆盖的旱地果园,应用简易肥水一体化技术更实用,因为无需将土壤覆盖物揭开,直接用枪追施,非常方便,而且补充的水分不易蒸发,效果很好。
(7)高效补水 施肥的同时,也非常高效地为果树补充了水分,这点对旱地果园非常重要。对于能灌溉的果园,可以减少灌溉次数,避免大水灌溉造成土壤板结和肥料流失。
4.简易肥水一体化施肥的方法
(1)配肥 采用二次稀释法进行。首先用小桶将复合肥和水溶性有机肥化开后加入贮肥罐,再加入氨基酸冲施肥进行充分搅拌。对于少量水不溶物,可直接埋入果园。
(2)设备的组装及准备 设备就是利用果园喷药的机械装置,包括配药罐(最好可存1000kg水)、药泵、三轮车、高压管子等,稍加改造,将原喷枪换成追肥枪即可。将高压软管一边与加压泵连接,一边与追肥枪连接,将带有过滤网的进水管、回水管以及带有搅拌头的另外一根出水管放入贮肥罐。检查管道接口密封情况,将高压软管顺着果树行间摆放好,防止软管打结而压破管子,开动加压泵并调节好压力,开始追肥。
(3)施肥区域 在果树树冠垂直投影外延附近的区域,施肥深度25~35cm。根据果树大小,每棵树打4~6个追肥孔,每个孔施肥10~15秒,注入肥液1~1.5kg,两个注肥孔之间的距离不小于50cm,根据栽植密度,每棵树追施肥水5~30kg。
5.简易肥水一体化施肥的时期
简易肥水一体化是解决春季干旱和春季果树对养分迫切需要矛盾的最佳方案,根据苹果各个生长时期的需肥特点,全年分为以下几个施肥关键时期。
(1)花前肥 约在4月中下旬进行,以萌芽后到开花前施肥最好。在春季,土壤解冻以后,果树根系开始活动进入第一次生长高峰,需要大量吸收土壤当中的矿质营养,与根系贮藏的有机营养一起运输到枝条、花芽、叶芽中,如果此时养分不足,将会出现花芽不饱满、开花不整齐、抗寒能力差、坐果率低、落花落果严重、叶片小而薄、叶片发黄、春梢生长缓慢、幼果发育迟缓及幼果期果实发育不良等情况。无论后期如何追肥,果实终究难以长大。这次肥主要满足萌芽开花、坐果及新梢生长对养分的需要,以促进开花坐果、新梢速长和功能叶片快速形成。
(2)坐果肥 约在5月下旬至6月上旬果树春梢停长后进行。此期是苹果花芽分化临界期,也是幼果迅速发育期,同时也是果树根系第二次生长高峰期和果树氮素营养的最大效率期。由于春季苹果树一系列的生命活动消耗了大量的养分,到5月下旬至6月中下旬这一时期,树体贮存的养分基本消耗完,果树处于第一次营养转换期,对于一些上年营养贮藏较差的果园,就会出现养分青黄不接的现象,这时期营养不良将导致果实生理落果,花芽生理分化不充分,长期得不到补充还将影响果实的膨大,降低产量和质量。这次追肥能增强叶片功能,促进花芽分化,提高坐果率,有利增大果个,提高果实品质。
(3)果实速长肥 一般在7月下旬至8月下旬。这个时期追肥能促发新根,提高叶片功能,增加单果重,提高等级果率和产量,充实花芽及树体营养积累,提高树体抗性,为来年打好基础。施磷钾肥可提高果实硬度及含糖量,促进果实着色。此次追肥主要是针对挂果量比较大、果实生长缓慢的果树进行的,一般果园可不进行这次追肥。对于挂果量大的树,可根据果树生长情况,在这一时期进行1~2次的追肥。
(4)基肥 对于没有农家肥的果园,基肥也可以采用简易肥水一体化施肥方法,具体时间在果树秋梢停长以后进行第一次施肥,间隔20~30天再施一次。
6.肥水一体化肥料的选择
由于简易肥水一体化施肥主要是少量多次、充分按照果树需肥规律进行的,肥料施入后要立即被果树吸收利用,同时结合这种施肥的自身特点,肥料选择上应遵循以下几个原则:
(1)肥料必须易溶于水、杂质少 灌施肥一般都采用专门的水溶肥,这种肥料溶解性好、很少有杂质,但是,其成本较高,几乎是普通肥料的2~3倍,难以在果树上大面积推广应用。通过试验,认为选用质量较好、水溶性较好、杂质较少的普通复合肥即可,这种肥料一般是采用高塔造粒技术生产,例如迪米佳复合肥、撒可富复合肥等。
(2)一般选用速效肥 据这种施肥的特点,一般选用速效肥料,如水溶性较好的复合肥,水溶性较好的小分子腐植酸、氨基酸有机肥,微量元素肥等。有关研究表明,苹果树形成产量以后,结果量与土壤营养的消耗呈正相关,而且对氮、磷、钾的消耗是成一定比例的。成龄果园每生产100kg果需要吸收纯氮550g,纯磷280g,纯钾550g。在计算施肥量时,要考虑树体生长的消耗、土壤含肥量及养分的流失与固定等因素。一般果园全年平均每生产100kg果需追施纯氮0.8~1.2kg,纯磷0.6~1.0kg,纯钾0.4~0.8kg。