葡萄水肥一体化养分、水分管理

葡萄水肥一体化养分、水分管理

葡萄吸收水分和养分虽是两个独立的过程，但对于葡萄生长、结果的作用却是相互制约的，无论是水分亏缺还是养分亏缺，对作物生长都有不利影响，这种水分和养分对作物生长作用相互制约和耦合的现象，称为水肥耦合效应。水肥耦合技术就是根据不同水分条件进行灌溉与施肥，并在时间、数量和方式上合理协调与匹配，达到葡萄生长、结果和水肥利用的最佳效果。水肥一体化是实现水肥耦合效应的一种农业技术，是近几年迅速发展起来的一项将滴灌与施肥结合在一起的现代先进农业技术。水肥一体化技术节水节肥效果显著，生产成本大幅度降低，并有效提高了土地利用率，还能减少大量施肥对环境造成的污染，是当今葡萄产业水肥管理发展的趋势。

通过灌溉施肥，理论上可以确保作物施肥做到“四适当”（即适当的肥料品种，以适当的使用量，在适当的时机，施到适当的位置）。灌溉施肥作为一种高效实用技术，能够满足作物在不同生育期、不断变化的对水分和养分的需求，按照需要定时、定量施肥，可以使作物获得最高产量，提高肥料利用效率，减少肥料使用量和提高肥料的投资回报率，最大限度地减少施肥对环境的污染，获得最大的施肥效应。采用这种施肥方法，易溶性营养成分可以直接施到作物根区，最大限度地提高养分利用效率，减少过量施肥、养分下渗到地下水对环境造成破坏。

（一）水肥一体化基本组成

水肥一体化通常包括灌溉系统、施肥系统及水溶性肥料3部分，灌溉方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。

水肥一体化设备通常由首部设备、管道阀门系统、滴灌毛管等组成。

首部系统包括水源、增压泵、过滤器、施肥罐、注肥泵等设施。水源可以是自来水、河水、井水和池库蓄水，要求能保证水量供给，水质合格，一般通过水泵抽提和增压泵增压后供葡萄园使灌用用。滴灌用水要采用两级过滤，确保不堵塞滴灌管路系统，滴灌水量按每亩每次3.0～3.5米；测算。施肥罐是灌溉系统中过滤施肥必备产品，液体肥可以直接倒人施肥罐，固体肥料则应先将肥料溶解并通过滤网后再注入施肥罐。肥料在罐中用水稀释后，通过蛇皮管流经输水管道与水一起输送到作物根部进行灌溉。

埋设输水管道系统：输水管道一般用PE管材质，埋设到地面以下80～100厘米；主管直通各栽植作业小区，支管沿工作道垂直于栽植行，支管按栽植行安设毛管旁通与阀门，用于连接滴灌毛管。

铺设行间滴灌管（带）：按葡萄行铺设滴灌管（带），滴灌管（带）经过每株葡萄苗两边各打一个滴孔，完成整个滴灌水肥一体化系统。

灌溉施肥的程序分3个阶段：第一阶段，用不含肥的水湿润；第二阶段，施用肥料溶液灌溉；第三阶段，用不含肥的水清洗灌溉系统。

（二）水肥一体化合理施肥量的确定

在灌溉施肥过程中，肥料的添加种类、数量和比例是影响水肥一体化的重要因素。有研究表明，葡萄在萌芽至开花期，滴灌追施氮、磷、钾的比例为1：0.26：0.12，在葡萄果实生长期滴灌追施氮、磷、钾的比例为1:1. 54：1.97时，能够显著提高葡萄的产量。水肥配合使用时，施肥有明显的调水作用，而灌水也有明显的调肥作用，灌水能够促进葡萄对养分的吸收，提高果树对氮、磷、钾的利用率，这种水分和肥料之间的交互作用能够有效提高葡萄的产量和品质。具体水肥用量应根据实际情况，考虑多种因素加以判断。

1．考虑区域特点 根据不同地区、不同地质环境、地表覆膜管理上的差异以及对葡萄品质的要求等，水肥一体化的施加量差别较大，干旱地区采用覆膜技术可以使总灌水量减少2/3，总施肥量也有一定的减少，虽然不同地域的葡萄水肥的施加总量有所差异，但是葡萄生产的水肥四要素有共同特点，对葡萄产量的作用顺序为施氮量>灌水量>施磷量>施钾量；对葡萄糖度的作用顺序为施磷量>施氮量>灌溉量>施钾量；对葡萄维生素C含量的作用顺序为施磷量＝施氮量>施钾量>灌溉量；对葡萄总酸度的作用顺序为施氮量>施钾量>灌溉量>施磷量。

新疆覆膜的葡萄水肥耦合研究发现，为获得较高的产量，灌溉量与施肥量的最佳配比为灌溉量2 000米3／公顷，施氮量150千克／公顷，施磷量40千克／公顷，施钾量67.5千克／公顷；为获得较高的果实糖度，灌溉量1 850米3／公顷，施氮量95千克／公顷，施磷量28千克／公顷，施钾量12千克／公顷；为获得较高的果实维生素C含量，灌溉量2 050米3／公顷，施氮量130千克／公顷，施磷量66千克／公顷，施钾量81千克／公顷；为获得较适宜的果实总酸度，灌溉量与施肥量的最佳配比为灌溉量1 850米3／公顷，施氮量150千克／公顷，施磷量51千克／公顷，施钾40.5千克／公顷。

嘉峪关地区酿酒葡萄膜下灌溉的合理水肥量为灌水量2 000米3／公顷，施氮量和沲钾量盷为145千克／公顷，施磷量为40千克／公顷，施钾量67.5千克／公顷。

华北平原的推荐滴灌施肥量为施氮量180～225千克／公顷，施磷量60～120千克／公顷，施钾量180～225千克／公顷，北方葡萄的平均适宜比例为N： P: K=1.4：1：2.1。

2．考虑葡萄水分和养分消耗规律 葡萄水肥一体化操作的依据是葡萄养分供给和消耗规律，取决于品种、砧木、产量、土壤及气候条件等。国外相关研究表明，如果采用水肥一体化灌溉施肥，当季氮肥利用率可达70% - 80％，磷肥利用率可达40% - 50％，钾肥利用率可达80%-90%。我国水肥一体化灌溉施肥的水平比发达国家低，保守估计，水肥一体化灌溉施肥条件下氮肥利用率为60％，磷肥利用率为40％，钾肥利用率为70％，则一亩目标产量2 000千克的葡萄园全年需要的施肥量为氮12千克、磷8千克、钾17千克、钙(CaO) 16千克、镁(MgO)2千克，才能满足需求，同时根据土壤养分状况补充相应的微量元素。

3．考虑葡萄品种特点 目前，我国对不同葡萄品种的养分需求已有很多研究报道，表1总结了鲜食葡萄巨峰、峰后与酿酒葡萄赤霞珠3个品种每生产1 000千克果实的养分需要量，其氮、磷、钾养分量大大高于世界平均水平，不同葡萄品种的肥料施用量可参考相应的研究结果进行调整。

表1 生产1 000千克不同品种葡萄的养分需要量

4．考虑葡萄生长周期的养分利用特点 根据葡萄对养分的总需求，在不同生育期供应不同数量的养分（不同品种有所差异）。第一阶段，在葡萄植株萌芽后，要及时施用氮肥，其次施磷、钾肥，从萌芽到开花前，施肥量占年总用量的14%-16%;第二阶段，从花期开始到花期结束（果实开始膨大），施用氮、磷、钾、钙、镁肥大约分别占年总用量的14%、16%、11%、14%、12%;第三阶段，从果实开始膨大到开始转色前，此时是养分最大吸收期，施用的氮、磷、钾、钙、镁肥大约分别占年总用量的38%、40%、50%、46%、43%，从开花到坐果到果实膨大，也是微量元素需求最多的时期，主要通过叶面喷施微量元素（铁、锰、铜、锌、硼等）进行有效补充；第四阶段，果实转色后到葡萄采摘前，基本停止氮、磷肥的施用，进一步补充钾、钙、镁元素以促进着色，增加果实含糖量，提高果实品质；第五阶段，葡萄采摘后是植株营养积累的关键时期，根系进人生长高峰，应及时补充营养元素；葡萄采摘后施肥，又称采果肥，对葡萄恢复树势、增加养分贮存、植株安全越冬以及翌年葡萄生长非常重要，需要施用大约占年总施肥量的34%的氮、28%的磷、15%的钾以及22%的钙和镁。

（三）合理选择水溶性肥料

水肥一体化技术中对肥料要求较高，一般要求溶解性好、杂质少的工业级产品，比农用级肥料产品增加了费用但提高了肥效。肥料的溶解度即一定水温下单位体积溶解的最大肥料重量，通常可以在产品说明书中找到。除了使用一些葡萄专用水溶肥料外，也可使用普通化学肥料用于水肥一体化（表2），相比专用肥更能节约成本，并可根据葡萄园的具体养分需求灵活搭配。

表2 用于水肥一体化的常见肥料的溶解度

（四）葡萄生长周期水分需求特点

葡萄是需水量较多的果树，其叶片大、蒸发量大，如果土壤中的水分不能及时满足葡萄生长发育需要，会对产量和品质造成影响。在生长前期缺水，一般会造成新梢短、叶片和花序小、坐果率低。在浆果迅速膨大初期缺水，会对浆果的继续膨大产生不良影响，即使过后有充足的水分供应，也难以使浆果达到正常大小。在果实成熟期轻微缺水，可促进浆果成熟和提高果实含糖量；严重缺水则会延迟成熟，并使浆果颜色发暗，甚至引起果实日灼。如果水分过多，常造成植株新梢旺长，树体郁闭，通风透光不良，枝条成熟度差，尤其在浆果成熟期水分过多，常使浆果含糖量降低，品质较差，而此时土壤水分的剧烈变化还会引起裂果。

葡萄园灌水方案应根据葡萄年生长周期中需水规律、栽培区域气候条件、土壤性质、栽培方式及葡萄园问作等来确定，一般可参考以下几个主要时期供水。

1．出土后至萌芽前 此次灌水亦称催芽水，可促进萌芽整齐，萌发后新梢生长快。要求1次灌透，如果在此期间多次灌水会降低地温，不利萌芽。

2．花序出现至开花前 一般在开花前1周进行，可为葡萄开花、坐果创造良好的水分条件，缓解开花与新梢生长对水分需求的矛盾。

3．浆果膨大期 从花后1周至果实着色前，依降水情况、土壤类型及土壤含水量等进行2-3次灌水。此期灌水有利于浆果迅速膨大，对增产有显著效果。

4．采收后 由于果实采收前较长时间控水，采收后应立即灌水1次，可结合秋施基肥进行。此次灌水有利于延迟叶片衰老，提高叶片光合性能，从而有利于树体积累养分、枝条和冬芽充分成熟。

5．防寒前 葡萄在冬剪后埋土防寒前应灌1次透水，可使土壤充分吸水，有利植株安全越冬。