主干型桃水肥药一体化技术应用
项目来源：湖南省科技重点研发计划(2016NK2049)。
水肥药一体化，是将滴灌、施肥及喷药融为一体的农业新技术。据2015 年数据统计，湖南省桃树种植面积约1.89 万hm2，产量达到10.8 万t，在湖南省水果产业中居第3 位，仅次于柑橘和梨。随着农村产业结构的调整及产业扶贫扶持，湖南省桃树的种植面积呈不断扩大的趋势。主干型桃树生产是一种劳动密集型产业，在劳动力匮乏及生产成本不断增加的情况下，果园机械化是减少生产成本的必由之路。目前湖南省桃园生产中水肥管理普遍采用肥料穴施、再浇水的管理模式，肥料和水的利用率不高，且费工，生产成本较高。与传统畦灌等肥水管理措施相比较，水肥一体化技术可减少水分的下渗和蒸发，提高水分利用率。实现了平衡施肥和集中施肥，减少了肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验在郴州市农业科学研究所果蔬基地的南方桃示范园进行。纬度为25.6906，经度为112.8569，海拔338 m，年平均气温18℃，年平均降雨量1 490 mm。…试验园土壤主要为山地黄壤。
1.2 试验材料及方法
供试材料为锦绣黄桃，于2016 年1 月3 日，株行距为1.5 m×4 m，起垄栽培，垄高35 cm，垄宽2.5 m，垄面铺设2 m 宽黑色地布，地布下放置2 条滴灌管，间距为40 cm，滴灌管外径规格为16 mm，壁厚0.4 mm，滴管孔距为15 cm，最大铺设长度为50 m。地布外侧及行间进行自然生草，用于调节桃园的水分和温度。
1.3 水肥滴灌系统
滴灌水肥一体化技术是借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或者液体肥料兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水，使水肥相溶后的灌溉水形成滴状，均匀、定时、定量浸润作物根系发育区域，使主要根系区土壤始终保持疏松和适宜含水状态。同时，根据不同作物的需肥特点、土壤环境状况、不同生长期需水情况进行全生育期需求设计，把水分和养分定时、定量、按比例直接提供给作物。该技术由水源、首部枢纽、输配水管道、灌水器4 部分组成。
1.3.1 滴灌施肥系统 设计120 m3 蓄水池1 座，滴灌设施由水泵、过滤器、输配水管道、滴灌器4 部分组成。首部选择离心、网式组合过滤器、文丘里施肥器、施肥灌，田间管网由Ф63 mmPE 管组成，每40 m 一个小区，每次供水、供肥按小区分开进行。
1.3.2 施肥时间及施肥量 尿素140 g，分2 次施入；硝硫基三元复合肥850 g，分7 次施入；有机肥9 kg( 有机质≥ 45%，NPK 含量≥ 5%)，定植时作为基肥一次性施入。施肥方法：先将肥料溶解在施肥罐中，先滴灌15 min 的清水，让主水管及滴灌管中充满清水后再开始灌肥，通过文丘里施肥器自动将肥料均匀供给每株果树，灌完肥后再滴灌30 min 清水，将滴灌管中残留的肥料清理干净，以免造成管道堵塞。滴灌的肥料溶度控制在5‰，每次的滴灌水量控制在40 m3/hm2。
1.4 喷药系统
由电动喷雾器、药罐、离心式过滤器、给药管、阀门、喷雾管组成。将PPRФ20 给药管铺设在田间，每4 条共用1 个控制阀门。喷药时只需将Ф5×8 喷雾管及喷药枪接在控制阀门上即可正常喷药。
1.5 喷药时间及喷药量
(1) 花露红前，喷3 ～ 5 波美度石硫合剂；(2) 花大铃铛期，防治蚜虫及喷多效唑促进坐果；(3) 花后…1 周，防治蚜虫1 次；(4) 新梢10 ～ 15 cm，喷180 ～…300 倍多效唑控梢；(5) 生理落果后，防治食心虫1 次；(6) 套袋前喷药1 次，主要防治食心虫及褐腐病等；…(7)5 月上中旬新梢长至40 ～ 50 cm 时，根据树龄及树势控梢，同时喷施杀虫、杀菌剂，防治食心虫、红蜘蛛、褐腐病、疮痂病等；(8) 采前20 d 喷药1 次，防治食心虫、红蜘蛛、穿孔病；(9) 采果后，根据树势控梢及防治穿孔病、褐斑病1 次；(10)9 ～ 10 月份根据当时发生的病虫害情况突击防治。
2 结果与分析
于5 月13 ～ 14 日进行病虫害防治，采用不同的设施设备喷药，进行效果对比试验。试验面积…3.4 hm2，一体化喷药系统与背负式电动喷雾方法的试验结果见附表。一体化喷药系统的工效、能耗、经济效益分别比电动背负式省工53.1%、节能20%、增效63.4%，平均每次人工、动力费为5.37 元/667 m2，…每667 m2 比原方法节约人工电力成本9.32 元。
于7 月13 ～ 15 日进行施肥，采用不同的设施设备浇灌，进行效果对比试验。试验面积3.4 hm2，一体化喷灌系统与人工浇灌方法的试验结果见附表。一体化浇灌系统的工效、能耗、经济效益分别比人工浇灌省工60.0%、节能-150.0%、增效57.7%，平均每次人工、动力费为6.56 元/667 m2，每667 m2 比原方法节约人工电力成本9.11 元。
水肥药一体化系统将浇灌、施肥、喷药3 大功能整合到一体，实现了高效、节能、省工的目的。
附表 水肥药一体化系统运行费用统计分析
3 讨论
本项目针对桃园生产管理劳动强度大的问题，通过设计建造水、肥一体化，喷药一体化系统设施，经应用效果优良，与常规方法相比，一体化喷药系统的工效、能耗、经济效益分别比电动背负式省工53.1%、节能20%、增效63.4%，施肥效果也同样表现优良，特别能把劳动者从繁重的体力劳动中解脱出来，显著地提高劳动生产率，这与他人的试验结果基本一致。
水肥一体化能增强土壤微生物活性。滴灌施肥与常规畦灌施肥技术相比地温可提高2.7℃，有利于增强土壤微生物活性，促进作物对养分的吸收，有利于改善土壤物理性质。滴灌施肥克服了因灌溉造成的土壤板结，土壤容重降低，孔隙度增加，减少土壤养分淋失，减少地下水的污染。滴灌水肥一体化技术可促进作物产量提高和产品质量的改善，在作物产量相近或相同的情况下，水肥一体化与传统技术施肥相比节省化肥40% ～ 50%。
