1、水肥一体化技术促进果树生长发育

　　根系是果树吸收水分和养分的重要营养和贮藏器官，其数量的多少、根长及根表面积的大小反映根系吸收能力的强弱。因此，任何影响根系生长的栽培、灌溉方式和环境因子均会影响果树的生长发育。

　　滴灌频率影响养分在土壤中的分布，进而导致根系的分布不同及根区养分有效性差异，可能是造成产量差异的主要原因。另一方面，高频的滴灌施肥可以降低水分波动，降低氮素淋洗损失，提高了水肥利用效率。

　　有关水肥一体化技术影响果树根系生长的研究越来越被人们所重视。有研究表明，长期使用地埋滴灌管模式灌溉施肥，可能会造成湿润区域边缘的盐分累积，会对葡萄根系生长造成一定程度的限根效应；应用水肥一体化技术使桃树在地喷灌溉器附近的根系密度增加，而非湿润区根系生长受到抑制，少量多次的灌溉方式也导致桃树根系分布变浅；合理应用滴灌施肥技术能显著促进荔枝根系的生长，增加根系与土壤的接触面积。

　　氮素是果树生长发育过程中最重要的营养元素之一，而果树根系主要依赖根系大小和单位根系的吸氮速率来完成对氮素的吸收。根系较大有利于减少氮素的累积和可能的损失，且在氮素供应充足的条件下，高产果树的根系长度和根表面积均较大。

　　有研究发现合理施用氮肥能显著促进香蕉根系的生长，主要增加了一级根的根长和二级根的根表面积。在研究灌水量对甜瓜根系中发现提高灌水上限可以显著促进甜瓜植株生长及根系活力、增加果肉厚度，而果实营养物质的含量及产量呈现先提高后降低的趋势，进而说明并非水分越多越利于根系活力的增大，其应该有一个最佳水分上限。

　　张学琴等研究表明两种灌溉方式下，苹果果树根系形态指标和根系活力均随土层深度的增加呈现出先增大后减小的趋势。

　　水肥耦合效应能明显改善果树的生理和营养状况，较快地使果树根系最大限度地吸收水分和养分，在果树的生长发育过程中起着重要的作用。在研究过程中大田和盆栽试验所运用的新型水肥模式有效地改善了梨树树体生长，提高了新梢春梢和秋梢长度、比叶质量和叶片的含水量。

　　水肥一体化技术显著改善果树株高、果实重量、果实数量、可溶性固形物及可溶性糖等生长指标。水肥一体化技术对番茄的株高、茎直径、分枝数及叶面积指数均有促进作用，但过量地灌溉施肥反而会抑制其生长发育；应用水肥一体化技术能显著增加番石榴果实还原性糖和可溶性固形物含量，果实品质提升，口感变好。水肥一体化技术也能明显改善莲雾、香蕉、苹果、梨等的果实品质。

　　在菠萝上的研究发现：滴灌施肥技术能促进其主要营养器官的生长发育，其中菠萝叶片数、叶面积指数、茎长、干物质累积量以及果实的膨大速度和果实大小等均显著高于常规施肥[108]，这在香蕉、葡萄、木瓜、苹果等果树上也有相似的发现。

　　Shirgure等研究不同灌溉梯度对酸柠檬性状的影响中发现，在含水量30%和N:P:K 比例为500:140:70 的施肥量情况下果实产量、平均果重、果汁百分比和酸度（42.5%和7.0%）均达到最高，与株高和周长相比，不同灌溉梯度处理对柑橘的冠层容积影响显著。

　　路超研究发现水肥耦合能显著提高苹果新梢长度、叶面积和幼果横径。孙霞通过研究不同水肥对苹果光合特性中，发现低水中肥处理下蒸腾速率最低，保水效果最好。陈汝等也发现不同基肥和追肥组合处理下显著提高苹果叶片光合作用。

　　王铁良等在对树莓研究结果表明在土壤水分适度且肥料适量増施有利于其叶片净光合速率（Pn）提高和叶片气孔导度（Gs），这与赵卫星等测定分析不同水肥耦合下对西瓜光合特性的影响结果相类似。

2、水肥一体化技术对果树产量品质的影响

（1）水肥一体化技术显著增加果树产量，提高养分利用效率

　　水肥一体化技术最大化地发挥水肥耦合效应，实现水分和养分时空上同步，大幅度地提高水肥利用效率，使养分利用率可高达90%，并根据果树对水肥需求规律，在果树不同生育阶段实现定时定量精准供给，从而明显增加果树产量。

　　然而果树应用水肥一体化技术获得的增产、节水节肥、增收等效果也有较大波动，这主要受品种、地区、管理水平及果农经验的影响，由于文献海量，水果种类繁多，本文归纳该技术增加果树产量及节水节肥效果仅是通过部分常见水果的代表性文献所得到的数据，无法完全反映和代表果树肥水一体化的全部成效，但在一定程度上也能反映出水肥一体化技术对水果产业的促进效应。

　　综上所述，水肥一体化技术虽然前期投资成本高，但是其经济效益比常规灌溉施肥要高很多，更重要的是降低劳动强度、节约水肥、对环境友好，大大提高水肥利用率，因此有很大的提升空间和发展前景。

（2）水肥一体化技术显著提高果实品质

　　随着世界水果产业竞争的加剧和人们对品质要求的提高，我国从主要满足量的需求，向追求绿色生态可持续，更加注重满足质的需求转变。因此，果树产业提质增效势在必行。近年来，我国对果实品质的研究很多，主要体现在营养成分、香气成分、质地品质。

　　但由于果农对产量的盲目追求，致使果园化肥施用过量及果实品质严重降低等诸多问题逐渐凸显。而水肥一体化技术可以结合当地土壤养分状况和果树需肥特性进行精准施肥，提高果实品质。

　　研究发现氮磷减量施肥可以提高‘琯溪蜜柚’的果实可食率、可溶性固形物、固酸比和维生素C含量，并降低可滴定酸含量，适量施肥能够显著提高蜜柚的果实品质。

　　梁智等在对新疆枣树的研究中发现滴灌施肥方式的不同对枣树裂果率产生不同的影响，适量的施肥量对枣果单果质量、裂果率、糖酸比和维生素C都有显著影响，而对枣果总糖、可滴定酸的影响并不显著。

　　吴海兰对红枣的研究中发现水肥一体化固体肥、液体肥、滴灌、NPK 处理均不同程度提高了沙地红枣含水量、总糖、还原糖、总黄酮、维生素C等品质指标的含量，同时也有效降低了枣果酸度，其中水肥一体化液体肥处理提升枣果品质最佳。

　　在草莓中还发现不同水肥用量对单果重、糖度和大果率均有影响，适量水肥显著提高草莓的果实品质。

　　在研究施氮量及施用方式对高丛蓝莓早熟及果实品质的影响中发现蓝莓果实硬度随着N率的增加而持续增加，且果实花青素的组成也发生变化，7 种花青素的浓度下降，其他3 种增加。3 种不同滴灌施肥方式对葡萄品质的影响中发现葡萄裂果率减少，浆果增大且外观品质更好看，提高了葡萄的出口质量，更有利于葡萄出口。

　　地表滴灌对西孟加拉邦恒河平原香蕉品质的研究结果表明，随着滴灌和灌溉施肥水平的提高，香蕉的产量和品质参数均有所增加。施用氮肥灌溉对半干旱气候下的苹果果实硬度，SS / TA 比，果实质量和果实直径均较好。赵佐平连续3年对苹果进行水肥一化技术研究中发现2个生态区苹果均有显著增产的趋势，且明显改善果形指数、硬度和果实商品率。

　　在研究生物肥料对番石榴的结果中发现番石榴的果实品质和产量取决于生物肥料和氮肥施用，生物肥料促进果实硬度，维生素C和pH值的显著增强。施肥对亚热带低温桃园产量和果实品质的影响中发现通过灌溉施高N肥的桃树被发现具有显著营养生长，果实重量，果实直径和总产量。

3、水肥一体化技术在果树生产上的应用展望

　　近几年调研发现，美国、法国、新西兰及日本等世界水果产业强国用工业化的思路、理念、措施来经营、管理现代果业，全面实现了良种化、多样化、区域化、集约化、规模化、标准化、机械化、设施化、技术简化、生草化、水肥一体化、信息化、安全化、组织化、一体化，取得了显著的经济、社会和生态效益。

　　我国也建立了相关产业技术体系，为育种专家提供了持续稳定的经费支持，水果新品种（系）的数量和质量稳步提高，果实品质遗传改良的成效显著，与国外发达国家的差距在逐渐缩小。

　　目前生产水平上，水肥一体化技术的相对局限性主要体现在：

　　（1）水溶肥产品目标性差，质量参差，假冒伪劣产品多；

　　（2）配套措施不完善，首期投入成本高，且投资回报的周期长；

　　（3）重投入，轻维护管理，缺乏专职管理人员，水肥一体化设备利用率低，缩短了使用寿命。

　　已有的研究主要集中在不同灌溉模式和施肥水平在果树生长的宏观效应。针对这些存在的问题和已有的研究，未来可能的研究方向和重点主要如下：

　　（1）以土壤有机质为核心的水肥资源高效利用机制的研究，将成为进一步提高作物产量和水肥利用效率的关键突破点。

　　（2）水溶性肥料配方目标多样化和功能综合化同步推进。水溶性产品配方除含有多种养分外，将加入氨基酸、生长调节剂（海藻素)、黄腐酸、腐殖酸等活性生物刺激物质，并可与农药、除草剂配施，即可直接提供作物养分，又具有刺激生长，改善养分吸收、防止病虫草害的作用，未来水肥一体化技术的发展将向水+肥（养分+激素）+药（农药+除草剂）一体化发展，实现肥药的高效利用，自动化控制、农业效益提升和环境的保护效应等综合化功能。

　　（3）研究不同果树生育期的营养需求、生长环境的养分状况，同时进一步探究养分元素在不同土壤条件下的迁移转化规律，根据其研究结果准确计算出果树所需肥料量及其在生育期的分配，建立通用的施肥模型，并以田间试验为基础，寻找适宜于不同地区、不同果树的灌水量和施肥水平，建立影响产量和果实品质的最主要灌水量及灌水时期和最佳水平的水肥耦合模式，制定合理的水肥调控方案。

　　（4）建立完善技术服务体系，提供果树完全解决方案。未来企业将开发专用性产品，社会提供个性化服务，果树产业规模化经营，省力化高效化专业化的水肥药一体技术与信息技术相结合，实现农田果树水分-养分的自动化管理。

来源：果树学报

作者：刘思汝，石伟琦，马海洋，王国安，陈清，徐明岗

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