CN110521367A - 一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，属于芒果栽培技术领域。本发明包括如下步骤：选择4年生芒果，株距3m，行距4m；在芒果关键生育期进行灌溉；灌水定额由芒果需水量与降水量来确定，其值为芒果需水量减去有效降雨量，灌水周期为15d，遇到降雨顺延；在芒果关键生育期进行变量追施肥料；灌溉量为75％ETc，ETc为芒果需水量，花芽分化期施肥为90g/株、开花坐果期施肥为30g/株、果实膨大期施肥为60g/株，成熟期不施肥。本发明提出芒果高效生产的最佳水肥耦合模式，可为干热区芒果栽培水肥管理提供科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，属于芒果栽培技术领域。
背景技术
芒果是世界五大热带水果之一，素有“热带果王”之美誉。截止2015年，中国芒果种植面积位居世界第7位，其中云南省芒果在云南干热河谷区栽培面积大，经济效益显著，是当地特色优势农产品。但因干热区季节性干旱突出、降雨量少且分配不均以及水肥管理粗放导致芒果产量不稳定，并且水肥利用效率偏低。因此，探索合理的水肥管理方法是保证该地区芒果高效生产和可持续发展的前提。
水肥是影响作物生长和生产效益的重要因素，协调好水肥关系有利于促进作物生长，改善作物生理特性，提高作物产量和水肥利用效率。本发明以综合提高芒果产量和水肥利用为目标，采用综合评价方法分析灌溉施肥条件下芒果高效高产的最优水肥耦合方法，从而提出了一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法。
发明内容
本发明提供了一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，目的在于克服上述技术存在的缺陷，以用于解决干热区芒果水肥管理粗放，产量得不到保证以及生产投入资源利用效率偏低的问题。
本发明的技术方案是：一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，所述方法的具体步骤如下：
Step1、选择4年生芒果，株距3m，行距4m；
Step2、在芒果关键生育期进行灌溉。根据该地区气象资料，采用FAO-56推荐的Penman-Monteith公式估算参考作物蒸发蒸腾量(ET0)，基于ET0和作物系数(Kc)计算芒果需水量(ETc)，即ETc＝Kc×ET0。灌水定额由芒果需水量与降水量来确定，其值为芒果需水量减去有效降雨量，灌水周期为15d，遇到降雨顺延；
Step3、在芒果关键生育期进行变量追施肥料；
所述Step2、Step3中进行灌溉和施肥的灌溉施肥系统设有水泵取水装置、干管1、支管2、压差式施肥装置、毛管3和滴头12；灌溉水依次通过水泵取水装置、干管1、支管2、毛管3和滴头对芒果树进行灌溉，毛管3铺设为1行2管，与树间距为10cm，在每个毛管上以每棵树杆为中心安装两个滴头12，两个滴头12间距为40cm，使用水表控制灌水量，灌溉量为75％ETc，ETc为芒果需水量，压差式施肥装置用于进行施肥；
所述芒果关键生育期被划分为4个阶段：花芽分化期：1月中旬～2月中旬、开花坐果期：2月中旬～4月中旬、果实膨大期：4月中旬～6月初、成熟期：6月初～7月中旬；
所述Step3中，在发芽分化期进行第1次变量施肥后，分别在开花坐果期、果实膨大期进行变量追施肥料。
进一步地，所述Step3中，花芽分化期施肥为90g/株、开花坐果期施肥为30g/株、果实膨大期施肥为60g/株，成熟期不施肥。
进一步地，所述Step3中，所施肥料选用大量元素水溶肥N:P:K＝20％:20％:20％，施肥方式为灌溉施肥。
进一步地，所述压差式施肥装置为可移动式，其能直接连接在支管2上。
本发明的有益效果是：
1、本发明充分考虑芒果在不同生育阶段的需水、需肥情况，通过将灌溉水平与变量追施肥料结合能够实现合理有效地灌溉施肥，并且能提高芒果产量及节约生产所需资源，还可以降低因施肥不当对农业环境造成的负面效应。这有利于提高当地果农净收入，也有利于干热区芒果经济的可持续发展；
2、本发明提出芒果高效生产的最佳水肥耦合模式，可为干热区芒果栽培水肥管理提供科学依据。
附图说明
图1为本发明的试验布置示意图；
图2为本发明的试验布置局部示意图；
图3为压差式施肥装置结构示意图。
图1-3中各标号：1-干管、2-支管、3-毛管、4-水阀、5-压力表、6-水表、7-压差式施肥装置接头、8-芒果树、9-文丘里管、10-施肥罐、11-肥液、12-滴头。
具体实施方式
实施例1：如图1-3所示，一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，本实施例大田试验于2018年1-7月在云南省玉溪市元江县甘庄农场进行(102°00'32”E，23°40'42”N，海拔660.05m)。试验区属典型的亚热带干热河谷气候，年均温度24℃，年均降雨量700～900mm，年均蒸发量3 000～4 200mm。土壤类型为红壤土，pH 6.46，有机质10.12g/kg，碱解氮60.21mg/kg，有效磷30.34mg/kg，速效钾118.51mg/kg。
所述方法的具体步骤如下：
Step1、2018年1月5日选择长势一致的4年生芒果为供试材料，株行距为3.0m×4.0m；芒果的株高1.8～2.0m，茎粗60.2～85.1mm；
Step2、在芒果关键生育期进行灌溉。所述芒果关键生育期被划分为4个阶段：花芽分化期(Ⅰ：1月中旬～2月中旬)、开花坐果期(Ⅱ：2月中旬～4月中旬)、果实膨大期(Ⅲ：4月中旬～6月初)、成熟期(Ⅳ：6月初～7月中旬)；
根据该地区气象资料，采用FAO-56推荐的Penman-Monteith公式估算参考作物蒸发蒸腾量(ET0)，基于ET0和作物系数(Kc)计算芒果需水量(ETc)，即ETc＝Kc×ET0，灌水定额由芒果需水量与降水量来确定，其值为芒果需水量减去有效降雨量，灌水周期为15d，遇到降雨顺延；其中作物系数Kc：花芽分化期Kc＝0.70、开花坐果期和成熟期Kc＝0.80、果实膨大期Kc＝0.85；
Step3、在芒果关键生育期进行变量追施肥料；花芽分化期施肥为90g/株、开花坐果期施肥为30g/株、果实膨大期施肥为60g/株，成熟期不施肥。所施肥料选用大量元素水溶肥N:P:K＝20％:20％:20％，施肥方式为灌溉施肥。
所述Step2、Step3中进行灌溉和施肥的灌溉施肥系统设有水泵取水装置、干管1、支管2、压差式施肥装置、毛管3和滴头12；灌溉水依次通过水泵取水装置、干管1、支管2、毛管3和滴头对芒果树进行灌溉，毛管3铺设为1行2管，与树间距为10cm，在每个毛管上以每棵树杆为中心安装两个滴头12，两个滴头12间距为40cm，使用水表控制灌水量，灌溉量为75％ETc，ETc为芒果需水量，压差式施肥装置用于进行施肥；如图1、图2所示，所述压差式施肥装置为可移动式，其能直接连接在支管2上。
为了比较本发明灌溉水平与变量追施肥料耦合对芒果产量、灌溉水分利用效率和肥料偏生产力的综合影响，本发明采用4因素3水平(L9(34))正交试验(L9(34))，如表1所示：
表1为4因素3水平(L9(34))正交试验设计
其中，4个试验因素分别为花芽分化期施肥、开花坐果期施肥、果实膨大期施肥和灌溉水平。3个施肥水平为：高肥(90g/株)、中肥(60g/株)和低肥(30g/株)。3个灌溉水平为：充分灌溉(100％ETc)、轻度亏水灌溉(75％ETc)和重度亏水灌溉(50％ETc)。
在芒果成熟后以小区为单位进行采收，称重法测定产量(折算成公顷产量：kg/hm2)，计算灌溉水分利用效率和肥料偏生产力，灌溉水分利用效率为总产量与总灌溉水量的比值(单位：kg/m3)，肥料偏生产力为总产量与总施肥量的比值(单位：kg/kg)。
以芒果产量、灌溉水分利用效率和肥料偏生产力为评价指标，运用综合评分法寻找最优试验处理组合，得出最优水肥耦合模式。
采用客观赋权的变异系数法计算各评价指标的权重，经计算得产量、灌溉水分利用效率和肥料偏生产力的权重分别为0.408、0.202和0.390。
表2为采用综合评分法分析灌溉水平与变量追施肥料耦合对芒果产量、灌溉水分利用效率和肥料偏生产力的综合影响；
注：ki表示第i水平的综合得分求和(例如：灌溉水平中，k1＝0.31+0.27+0.27＝0.85)。
表2中，FI-充分灌溉(100％ETc)、DIM-轻度亏水灌溉(75％ETc)、DIS-重度亏水灌溉(50％ETc)；
从表2可知，灌溉水平与变量追施肥料耦合下FIFⅠ60FⅡ30FⅢ90处理的产量和肥料偏生产力最大，DIMFⅠ90FⅡ30FⅢ60处理灌溉水分利用效率最高。在全生育期定量施肥条件下，增加充分灌溉(FI)下花芽分化期和果实膨大期肥料占比(FⅠ60FⅡ30FⅢ90)能够提高产量和肥料偏生产力，而增加轻度亏水灌溉(DIM)下花芽分化期和果实膨大期肥料占比(FⅠ90FⅡ30FⅢ60)能够提高灌溉水分利用效率。
如表2所示，不同评价对象综合得分由高到低依次为DIMFⅠ90FⅡ30FⅢ60、FIFⅠ60FⅡ 30FⅢ90、DIMFⅠ90FⅡ30FⅢ60、FIFⅠ30FⅡ90FⅢ60、FIFⅠ90FⅡ60FⅢ30、DIMFⅠ60FⅡ90FⅢ30、DISFⅠ30FⅡ30FⅢ30、DISFⅠ 60FⅡ60FⅢ60和DISFⅠ90FⅡ90FⅢ90。4个试验因素中，灌溉水平(I)、花芽分化期施肥(FⅠ)、开花坐果期施肥(FⅡ)和果实膨大期施肥(FⅢ)极差值分别为1.57、0.13、0.43和0.26。可知因素主次顺序为：I>FⅡ>FⅢ>FⅠ。结果表明，I、FⅠ、FⅡ和FⅢ得分最高的因素水平分别是轻度亏水灌溉(k2＝2.41)、高肥(k3＝1.94)、低肥(k1＝2.12)和中肥(k2＝1.96)，可知由综合评分法分析得DIMFⅠ90FⅡ30FⅢ60处理为最优组合。
综上可知，综合分析干热区芒果高效生产的水肥耦合模式为DIMFⅠ90FⅡ30FⅢ60(灌溉水平为75％ETc、花芽分化期施肥为90g/株、开花坐果期施肥为30g/株、果实膨大期施肥为60g/株)。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，其特征在于：
所述方法的具体步骤如下：
Step1、选择4年生芒果；
Step2、在芒果关键生育期进行灌溉；灌水定额由芒果需水量与降水量来确定，其值为芒果需水量减去有效降雨量，灌水周期为15d，遇到降雨顺延；
Step3、在芒果关键生育期进行变量追施肥料；
所述Step2、Step3中进行灌溉和施肥的灌溉施肥系统设有水泵取水装置、干管(1)、支管(2)、压差式施肥装置、毛管(3)和滴头(12)；灌溉水依次通过水泵取水装置、干管(1)、支管(2)、毛管(3)和滴头对芒果树进行灌溉，毛管(3)铺设为1行2管，与树间距为10cm，在每个毛管上以每棵树杆为中心安装两个滴头(12)，两个滴头(12)间距为40cm，使用水表控制灌水量，灌溉量为75％ETc，ETc为芒果需水量，压差式施肥装置用于进行施肥；
所述芒果关键生育期被划分为4个阶段：花芽分化期：1月中旬～2月中旬、开花坐果期：2月中旬～4月中旬、果实膨大期：4月中旬～6月初、成熟期：6月初～7月中旬；
所述Step3中，在发芽分化期进行第1次变量施肥后，分别在开花坐果期、果实膨大期进行变量追施肥料。
2.根据权利要求1所述的灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，其特征在于：所述Step3中，花芽分化期施肥为90g/株、开花坐果期施肥为30g/株、果实膨大期施肥为60g/株，成熟期不施肥。
3.根据权利要求1所述的灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，其特征在于：所述Step3中，所施肥料选用大量元素水溶肥N:P:K＝20％:20％:20％，施肥方式为灌溉施肥。
4.根据权利要求1所述的灌溉施肥条件下芒果高效生产的水肥耦合方法，其特征在于：所述压差式施肥装置为可移动式，其能直接连接在支管(2)上。
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