基于观赏果树生长和果实品质的水肥一体化技术研究

摘要以“文献计量法”和“数理统计法”为突破口，探讨了水肥一体化对观赏果树相关指标的影响。结果表明，水肥一体化技术对观赏果树的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、叶片水分利用效率、叶绿素相对含量等生理指标影响显著（P<0.05）;对增产、灌溉水利用效率（iWUE）及肥料偏生产力（PFP）等果实品质影响显著（P<0.05）。最后提出了观赏果树水肥一体化技术目前存在的问题，进而探索了未来可能的研究热点和发展重点。

关键词观赏果树;生长;果实品质;水肥一体化技术

中图分类号S66文献标识码A

文章编号0517-6611（2022）13-0150-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.040开

Study on Water and Fertilizer Integration Technology Based on Ornamental Fruit Growth and Fruit Quality

ZHU Jin-quan Maimaiti Tudi WANG Xiao-kang et al（1.Baicheng Agricultural Experimental Station， Xinjiang Academy of Agricultural Science， Aksu，Xinjiang 842300;2.Baicheng Water Bureau， Aksu，Xinjiang 842300;3. Shanxi Guandishan State Forestry Administration， Lüliang， Shanxi 033000）

AbstractThis paper takes “bibliometrics” and “mathematical statistics” as the breakthrough point to discuss the influence of water and fertilizer integration on the related indexes of ornamental fruit trees. The research results show that： There were significant differences in net photosynthetic rate， transpiration rate， stomatal conductance， intercellular CO₂ concentration， leaf water use efficiency， chlorophyll relative content and other physiological indexes of ornamental fruit trees （P<0.05）. The fruit quality， such as yield increase， irrigation water use efficiency （IWUE） and fertilizer partial productivity （PFP）， also reached significant differences （P<0.05）. Finally， the existing problems of the integrated technology of water and fertilizer for ornamental fruit trees were put forward， and the possible research hotspots and development focuses in the future were explored.

Key wordsOrnamental fruit trees;Growth;Fruit quality;Water and fertilizer integration technology

水分和养分是农业生产的关键，更是观赏果树正常发育、增产促效的基础条件。我国地域辽阔、水资源分布不均匀及自然条件具有显著性差异，致使不同区域的观光果树对水肥因子的响应程度各异。现阶段，节水节肥灌溉技术成为观赏果树正常发育的重要保证，研究表明，我国农业作物的肥料利用效率低于以色列、美国及德国农业发达国家[1]，造成土壤肥力降低，甚至造成土壤污染。因此，水肥一体化技术逐渐成为观赏果树生产实践的关键技术，需重点把控果树需水需肥规律，在此基础上，实现观赏果树的精准、科学合理管理，这对于我国观赏果业的高质量发展具有重要意义。

现阶段，“以肥调水，以水促肥”是水肥一体化技术的核心原理[2]，结合现代化节水灌溉技术，如滴灌、喷灌、微喷等，根据观赏果树的需肥规律，全面提升观赏果树生长和果实品质。但从目前发展现状来看，我国大部分地区园林绿化行业中观赏果树运用了水肥一体化技术，在提升水肥利用效率、生长发育和果实品质方面也具有积极促进作用，在实践过程中，受多方面因素制约，如管理人员专业知识储备不足、水肥一体化配套设施差、缺失科学合理的技术支撑及智能化水平低等，使得无法按照观赏果树需水肥规律进行精准施肥，造成水肥浪费、果实品质降低等现象不断发生[3]。基于此，笔者从园林绿化领域视角分析，以水肥一体化技术为切入点，对观赏果树生长和果实品质相关指标进行系统研究，以期为相关技术人员提供可行性建议。

1水肥一体化技术概述

水肥一体化技术主要是将水分和养分采取“多次少量”方式均匀地将其补充给观赏果树的根系土壤中，保证能够及时为其供应合适的水肥，确保充分吸收[4]。此外，水肥一体化技术与园林观赏果树的深度融合，有效缓解水肥扩散和土壤阻力，给观赏果树创造稳定良好的生长环境，进而实现水肥耦合效应。与此同时，利用水肥一体化技术，可实现果树的水肥灌溉次数和使用量，并根据生长周期内的营养特性和需肥规律，进一步提高观赏果树的水肥利用效率。

早期，水肥一体化技术在园林观赏果树中的运用，主要集中在漫灌、渗灌2种较为传统的灌溉方式，随着科学技术的快速发展，在园林景观领域中，水肥一体化技术在观赏果树中的应用主要集中在滴灌、微喷等灌溉形式，进一步提升了水肥利用效率，并对观赏果树生长指标和果实品质指标具有显著作用，因此，滴灌施肥模式是目前应用最广泛、最节水的灌溉施肥模式，在现代集约化农业的发展中备受关注。部分观赏果树水肥一体化技术研究现状见表1。

2水肥一体化技术对果树生长发育的影响

为进一步探索水肥一体化技术对园林绿化观赏果树生长发育的影响，以“文献资料法”和“数据统计法”有机结合，以中国知网、维普、万方三大中文数据库为研究基础，同时及时将广告、文件、报纸等非学术论文进行剔除，通过检索水肥一体化、观赏果树内容可知，目前研究主要集中在水肥一体化技术或果树学单方面研究，针对两者结合在一起的研究成果较少。基于此，该研究运用文献资料法、定量与定性结合法（数理统计法）等研究方法，用SPSS数据处理系统进行单因素方差分析，采用LSD法和Duncan法进行多重比较，进一步研究水肥一体化技术对果树生长发育的影响。

通过文献查阅，观赏果树生长发育指标主要包含2种外在生长指标、内在生理指标。对于生长指标而言，主要由开花数量、坐果率、果实保持率、株高、分枝数、茎直径及叶面积指数（LAI）等;对于内在生理指标，主要包括净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶片水分利用效率、叶绿素相对含量等。基于此，该研究主要针对滴灌条件下，水肥一体化技术在观赏果树的应用效果进行重点分析。

滴灌条件下水肥一体化技术对生长生理指标的影响见表2。数理统计指标主要包括均方、F、P、显著性差异等。研究表明，水肥一体化技术与观赏果树的深度融合，能够显著提升生理生长指标，使得保持良好的生长状态。从表2可以看出，水肥一体化技术对观赏果树生长生理指标的影响均达显著（P<0.05）或极显著（P<0.01），这与一些学者的研究结果较为一致。赵吉红[8]通过研究得出水肥耦合效应能够明显改善果树的生长生理状况，并确保果树根系能够及时吸收水分和养分;李超楠[5]认为水肥一体化显著提升苹果的叶绿素含量（SPAD）、净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r），同时，产量和水分利用效率（WUE）较漫灌分别增1088%～99.37%和8.00%～70.02%。

3水肥一体化技术对果树品质的影响

水肥一体化技术最大优势在于能够最大程度上发挥水肥耦合效应，达成“以肥调水，以水促肥”的目的，实现水肥协调效应，显著提升观赏果树的产量、品质及水肥利用效率[9]，并根据观赏果树对水分和养分的需求规律，在其不同生长发育阶段实现水肥的精准调控和供给，从而保证水肥一体化技术与观赏果树的深度融合，现阶段，受多方面因素制约，如管理者的种植经验、区域经济发展及水肥管理设施等，致使观赏果树对水肥一体化的响应具有很大不确定性，加之此方面研究文献，因此，该研究在归纳水肥一体化技术对果树品质的影响指标，如产量、品质及水肥利用效率，仅代表常见观赏果树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技术的应用现状。其中，相关指标公式：

（1）灌溉水利用效率（iWUE）计算公式[10]：

iWUE=Y/I

式中，Y为观赏果树产量（kg/hm²），I为灌溉定额（m³/hm²）。

（2）肥料偏生产力（PFP）计算公式[10]：

PEP=Y/F

式中，Y为观赏果树产量（kg/hm²），F为施肥量（kg/hm²）。

滴灌条件下水肥一体化技术对果实品质的影响见表3。数理统计指标主要包括均方、F、P、显著性差异等。研究表明，水肥一体化技术与观赏果树的深度融合，能够显著提升观赏果树品质指标。从表3可以看出，水肥一体化技术对观赏果树增产、灌溉水利用效率（iWUE）、肥料偏生产力（PFP）等果树生长指标的影响均达显著水平（P<0.05）或极显著水平（P<0.01），这与一些学者的研究结果较为一致。

水肥一体化技术对观赏果树综合效应的影响见表4，通过对部分研究成果进行探讨，可以看出，现阶段水肥一体化技术对不同观赏果树的增产效应为3.80%～34.40%，灌溉水利用效率为7.70%～50.00%，肥料偏生产力（PFP）为3.10～86.48 kg/kg，这也说明水肥一体化技术对观赏果树增产提效具有积极作用，但其对观赏果树品质影响差异较明显，归根结底在于管理人员专业知识储备不足、水肥一体化配套设施差、区域经济发展差距大、缺失科学合理的技术支撑及智能化水平低等瓶颈因素的制约。

4问题与展望

4.1问题水肥一体化技术作为农业经济发展的重要保证，具有节水节肥、增产增效、保护环境的多种功效，特别是与观赏果树的高度契合，为其可持续发展提供了更多可能性。但从目前发展现状来看，发展机遇和严峻考验并存，如对水肥一体化技术认识不足、配套设施不完善等，一定程度上制约了该技术的推广示范，同时，针对水肥一体化技术在观赏果树中运用缺乏专业技术人员，使得无法将两者有机融合。其次，只注重灌溉施肥设备，忽略灌溉施肥制度优化和水溶肥料应用。最后，观赏果树在运用过程中，应重点聚焦其观赏性，减少对产量、品质的关注度。

4.2展望

（1）前人对果树水肥一体化的研究较为集中，应切实加大对观赏果树的研究力度，特别是将落脚点放在“观赏性”和“生态性”。

（2）进一步加强观赏果树不同生长周期的需水需肥规律的研究，积极探索水肥一体化技术的实际运用成效，为观赏果树科学施肥与灌溉提供理论依据。