论文部分内容阅读
摘要：肥料是果树生长及生产的基础，决定着果树的产量及果实品质。本文详细探讨了果树营养与肥料高效利用技术研究进展。
关键词：果树;营养;肥料高效利用技术
果树是我国重要的经济树种。肥料是植物的粮食，是绿色植物光合作用的重要原料。施肥与果实产量和品质密切相关。在果树年生命周期中，树体的生长发育、果实的成熟采摘都会带走大量養分，因此每年都会向果园投入大量肥料。然而，随着农业发展强度的加大，化肥的过量施用导致肥料利用率低，土壤中肥料流失严重，环境污染严重，威胁着农业的可持续发展。因此，满足果树营养需求，保护生态环境，提高肥料利用率已成为果树营养与肥料研究的主题。
一、果树对营养元素的吸收与利用
果树生长主要营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜等。其中，碳、氢、氧来自二氧化碳与水，其他来自土壤，称为矿质营养。
根系是果树吸收营养元素的主要器官，不仅将植物固定在土壤中，具有吸收、合成、贮存和分泌等功能。根尖是果树吸收矿质营养及水分的主要部位，根毛区是根尖吸收离子最活跃的区域;此外，次生甚至多年生木质根也具有吸收功能。根系表面离子通过与土壤的矿质元素离子交换吸附在根系细胞表面，根系表面离子经质外体及共质体进入根导管，导管中的矿质元素离子通过集水输送到地上器官。
除根系外，果树茎、叶、幼果等器官也能吸收矿质元素，即根外营养。叶片是果树吸收矿质营养的主要器官，生产中一些速效肥直接喷洒在地上部，让植物吸收，这种施肥方法称为根外施肥或叶面施肥。矿质元素通过叶片气孔、茎表面皮孔、蜡质层裂缝、角质层孔道到达表皮细胞细胞壁后，经细胞壁外质连丝到达表皮细胞质膜，最后通过质膜进入细胞，参与植物生理活动。叶片对矿质养分吸收和运转速度快于根系，果树能迅速、及时地获得所需矿质养分。
果树根系吸收的矿质元素除一小部分留在根部利用外，大部分被运输到地上部分。叶片吸收矿质元素也被输送到果树其他部位。此外，矿质元素在果树生长发育中或某些元素缺乏时，会在不同部位间再分配。
二、果树施肥中存在的问题
1、肥施不平衡，大量施用氮肥影响果实品质。我国大部分果园土质条件及土壤肥力较差，化肥对提高果园产量起着重要作用;但近年来，果农为了追求高产，逐渐加大肥料投入，使果园施肥量逐年增加。施肥不合理和过量影响果实品质。
2、过量施肥造成环境污染。当前，果树生产中为追求产量，普遍采用重施单一化肥、轻施有机肥、复合肥、果树专用肥等配方肥，重基肥轻追肥等。长期过量不合理施肥不仅造成资源浪费，严重威胁果园土壤环境安全，从而限制了果业的可持续发展。长期过量施用化肥会促进土壤酸化、破坏土壤养分平衡与土壤结构，减少土壤有机质、加速土壤中某些营养元素的流失，抑制或毒害土壤微生物的正常活动。盲目施肥和氮、磷、钾比例失调使大量盐离子不能被作物吸收而留在土壤中，导致土壤次生盐渍化;此外，大量施用化肥会造成地下水和饮用水中硝酸盐污染，增加作物病虫害发生。因此，在保证果品充足供应、满足果树营养需求前提下，提高肥料利用率，减少因过量施用肥料造成的土壤退化及环境污染，已成为果树营养与肥料研究的主体。
三、果树肥料高效利用技术
1、果树根部肥料减施增效技术
1）测土配方施肥。在土壤试验及肥料田间试验基础上，根据果树需肥规律、结合土壤供肥性能、肥效，在合理施用有机肥基础上，确定氮、磷、钾及中微量元素等施肥数量、时期、方法。其核心是调节与解决果树需肥与土壤供肥间矛盾。同时，补充果树所需营养元素，实现养分均衡供应，满足果树生长需要，从而提高肥料利用率、果实产量和品质。
2）平衡施肥。变以往偏施单一化肥为全营养平衡施肥。氮、磷、钾及中微量元素的均衡施用，可保证果树生长中所需各种营养成分，避免因某些营养成分的缺乏而限制其他养分作用的发挥。平衡施肥主要是有机肥，化肥应按一定比例施用，以平衡养分供应，充分发挥各营养元素在增产中的作用，提高肥料利用率，提高土壤有机质含量，培肥地力，提高树势及果实产量，改善果实品质。
3）水肥一体化技术。该技术又称“灌溉施肥”或“肥水灌溉”，主要采用喷灌、滴灌和微灌方式，将溶于水的肥料施入土壤中。水肥一体化技术不仅适用于干旱缺水农作物生产，而且在柑橘、龙眼、苹果、草莓、葡萄等果树生产中也发挥着重要作用，有着广泛的应用。
2、果树叶面施肥。叶面肥的使用历史悠久，与根系施肥相比，叶面施肥具有养分吸收快、肥效好、针对性强、环境污染风险低、使用简单经济等特点，已成为现代农业生产中不可缺少的施肥技术。学者研究发现，叶面施用硅酸钾能显著增加苹果果实可溶性固形物和挥发性物质的种类及含量，降低可滴定酸含量，改善果实品质;喷施磷酸二氢钾能提高“红将军”苹果叶片品质、光合速率和蒸腾速率，增加单颗果实重量和可溶性固形物含量。
3、开发缓释肥、微生物肥等新型肥料。为提高肥料利用率，减少肥料浪费，减轻肥料对环境造成的巨大压力，人们不断创新肥料技术，开发出缓控肥、袋控缓释肥、微生物肥料等新型肥料。
1）缓/控释肥。它又称长效肥料，主要是指施到土壤中的肥料以比普通肥料慢的速度转化为植物有效养分。有研究表明，控释肥能显著提高“红将军”和“嘎啦”苹果叶片叶绿素含量，显著提高“红将军”苹果单果重，缩小大小年产量差距，春季一次施肥可基本满足苹果全年生长发育需要，减少年周期氮、磷、钾的投入量，特别是氮肥的投入量，有效节约了果品生产成本。
2）袋控缓释料。根据单棵果树较大特点，改变一般控释肥颗粒包膜为微孔控释袋包装，以实现控制肥料释放目的的新肥料。通常，根据果树需肥特性和土壤养分状况，配制多种元素的混合肥，然后用特制控释袋包裹。在桃、草莓、冬枣等果树上的试验表明，肥料袋控释技术能保持土壤有效养分浓度稳定，而肥料散施土壤养分浓度波动大，氮素利用率提高10%。由于养分供应稳定，果树生长旺盛，能有效克服因施肥不严造成的短时间内土壤有效氮水平高，刺激新梢旺盛生长，造成营养竞争，花芽形成困难等问题。与传统施肥相比，在相同施肥水平下，应用肥袋控释技术可显著改善果实品质，是我国果树施肥的发展方向。
3）微生物肥料。又称生物肥料、接种剂或菌肥等，是以微生物生命活动为核心，使作物获得特定肥效的肥料产品。近年来，微生物肥料在改善水果品质方面取得了一些进展。有学者在猕猴桃叶片上喷施微生物复合菌肥，发现叶片颜色更绿，根数增加，果实品质提高。此外，微生物肥料具有良好的土壤改良效果，可减少肥料用量，减弱肥料对环境的污染，提高果园净利润，促进果园的可持续发展。
四、展望
肥料在保证人类果实供应方面起到了重要的支撑作用，但肥料也给果园环境造成了很大压力，施肥不平衡、施肥过量、肥料养分利用率低已成为世界各国普遍存在的问题，其中存在许多理论、技术、政策问题，这些都是今后果树营养与肥料研究需解决的问题。①加强果树养分高效利用机理研究，研发果树高效施肥新技术，提高果实品质及产量;②加快果树新肥料研发，研发低成本、高性能果树专用肥，提高肥料利用率;③为了提高果树的养分利用效率，有必要研发高养分浓度条件下果树养分高效利用的基因，开发利用果树基因型养分效率差异的生理及遗传机制，应用生物技术改良果树营养遗传性状，筛选培育营养高效利用基因型果树新品种，实现植物营养性状的改良，提高果树营养利用效率。
参考文献
[1]金继运.提高肥料利用率技术研究进展[J].中国农业科学，2015（02）.
[2]姚元涛.果树营养与肥料高效利用技术研究进展[J].安徽农业科学，2020（05）.
关键词：果树;营养;肥料高效利用技术
果树是我国重要的经济树种。肥料是植物的粮食，是绿色植物光合作用的重要原料。施肥与果实产量和品质密切相关。在果树年生命周期中，树体的生长发育、果实的成熟采摘都会带走大量養分，因此每年都会向果园投入大量肥料。然而，随着农业发展强度的加大，化肥的过量施用导致肥料利用率低，土壤中肥料流失严重，环境污染严重，威胁着农业的可持续发展。因此，满足果树营养需求，保护生态环境，提高肥料利用率已成为果树营养与肥料研究的主题。
一、果树对营养元素的吸收与利用
果树生长主要营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜等。其中，碳、氢、氧来自二氧化碳与水，其他来自土壤，称为矿质营养。
根系是果树吸收营养元素的主要器官，不仅将植物固定在土壤中，具有吸收、合成、贮存和分泌等功能。根尖是果树吸收矿质营养及水分的主要部位，根毛区是根尖吸收离子最活跃的区域;此外，次生甚至多年生木质根也具有吸收功能。根系表面离子通过与土壤的矿质元素离子交换吸附在根系细胞表面，根系表面离子经质外体及共质体进入根导管，导管中的矿质元素离子通过集水输送到地上器官。
除根系外，果树茎、叶、幼果等器官也能吸收矿质元素，即根外营养。叶片是果树吸收矿质营养的主要器官，生产中一些速效肥直接喷洒在地上部，让植物吸收，这种施肥方法称为根外施肥或叶面施肥。矿质元素通过叶片气孔、茎表面皮孔、蜡质层裂缝、角质层孔道到达表皮细胞细胞壁后，经细胞壁外质连丝到达表皮细胞质膜，最后通过质膜进入细胞，参与植物生理活动。叶片对矿质养分吸收和运转速度快于根系，果树能迅速、及时地获得所需矿质养分。
果树根系吸收的矿质元素除一小部分留在根部利用外，大部分被运输到地上部分。叶片吸收矿质元素也被输送到果树其他部位。此外，矿质元素在果树生长发育中或某些元素缺乏时，会在不同部位间再分配。
二、果树施肥中存在的问题
1、肥施不平衡，大量施用氮肥影响果实品质。我国大部分果园土质条件及土壤肥力较差，化肥对提高果园产量起着重要作用;但近年来，果农为了追求高产，逐渐加大肥料投入，使果园施肥量逐年增加。施肥不合理和过量影响果实品质。
2、过量施肥造成环境污染。当前，果树生产中为追求产量，普遍采用重施单一化肥、轻施有机肥、复合肥、果树专用肥等配方肥，重基肥轻追肥等。长期过量不合理施肥不仅造成资源浪费，严重威胁果园土壤环境安全，从而限制了果业的可持续发展。长期过量施用化肥会促进土壤酸化、破坏土壤养分平衡与土壤结构，减少土壤有机质、加速土壤中某些营养元素的流失，抑制或毒害土壤微生物的正常活动。盲目施肥和氮、磷、钾比例失调使大量盐离子不能被作物吸收而留在土壤中，导致土壤次生盐渍化;此外，大量施用化肥会造成地下水和饮用水中硝酸盐污染，增加作物病虫害发生。因此，在保证果品充足供应、满足果树营养需求前提下，提高肥料利用率，减少因过量施用肥料造成的土壤退化及环境污染，已成为果树营养与肥料研究的主体。
三、果树肥料高效利用技术
1、果树根部肥料减施增效技术
1）测土配方施肥。在土壤试验及肥料田间试验基础上，根据果树需肥规律、结合土壤供肥性能、肥效，在合理施用有机肥基础上，确定氮、磷、钾及中微量元素等施肥数量、时期、方法。其核心是调节与解决果树需肥与土壤供肥间矛盾。同时，补充果树所需营养元素，实现养分均衡供应，满足果树生长需要，从而提高肥料利用率、果实产量和品质。
2）平衡施肥。变以往偏施单一化肥为全营养平衡施肥。氮、磷、钾及中微量元素的均衡施用，可保证果树生长中所需各种营养成分，避免因某些营养成分的缺乏而限制其他养分作用的发挥。平衡施肥主要是有机肥，化肥应按一定比例施用，以平衡养分供应，充分发挥各营养元素在增产中的作用，提高肥料利用率，提高土壤有机质含量，培肥地力，提高树势及果实产量，改善果实品质。
3）水肥一体化技术。该技术又称“灌溉施肥”或“肥水灌溉”，主要采用喷灌、滴灌和微灌方式，将溶于水的肥料施入土壤中。水肥一体化技术不仅适用于干旱缺水农作物生产，而且在柑橘、龙眼、苹果、草莓、葡萄等果树生产中也发挥着重要作用，有着广泛的应用。
2、果树叶面施肥。叶面肥的使用历史悠久，与根系施肥相比，叶面施肥具有养分吸收快、肥效好、针对性强、环境污染风险低、使用简单经济等特点，已成为现代农业生产中不可缺少的施肥技术。学者研究发现，叶面施用硅酸钾能显著增加苹果果实可溶性固形物和挥发性物质的种类及含量，降低可滴定酸含量，改善果实品质;喷施磷酸二氢钾能提高“红将军”苹果叶片品质、光合速率和蒸腾速率，增加单颗果实重量和可溶性固形物含量。
3、开发缓释肥、微生物肥等新型肥料。为提高肥料利用率，减少肥料浪费，减轻肥料对环境造成的巨大压力，人们不断创新肥料技术，开发出缓控肥、袋控缓释肥、微生物肥料等新型肥料。
1）缓/控释肥。它又称长效肥料，主要是指施到土壤中的肥料以比普通肥料慢的速度转化为植物有效养分。有研究表明，控释肥能显著提高“红将军”和“嘎啦”苹果叶片叶绿素含量，显著提高“红将军”苹果单果重，缩小大小年产量差距，春季一次施肥可基本满足苹果全年生长发育需要，减少年周期氮、磷、钾的投入量，特别是氮肥的投入量，有效节约了果品生产成本。
2）袋控缓释料。根据单棵果树较大特点，改变一般控释肥颗粒包膜为微孔控释袋包装，以实现控制肥料释放目的的新肥料。通常，根据果树需肥特性和土壤养分状况，配制多种元素的混合肥，然后用特制控释袋包裹。在桃、草莓、冬枣等果树上的试验表明，肥料袋控释技术能保持土壤有效养分浓度稳定，而肥料散施土壤养分浓度波动大，氮素利用率提高10%。由于养分供应稳定，果树生长旺盛，能有效克服因施肥不严造成的短时间内土壤有效氮水平高，刺激新梢旺盛生长，造成营养竞争，花芽形成困难等问题。与传统施肥相比，在相同施肥水平下，应用肥袋控释技术可显著改善果实品质，是我国果树施肥的发展方向。
3）微生物肥料。又称生物肥料、接种剂或菌肥等，是以微生物生命活动为核心，使作物获得特定肥效的肥料产品。近年来，微生物肥料在改善水果品质方面取得了一些进展。有学者在猕猴桃叶片上喷施微生物复合菌肥，发现叶片颜色更绿，根数增加，果实品质提高。此外，微生物肥料具有良好的土壤改良效果，可减少肥料用量，减弱肥料对环境的污染，提高果园净利润，促进果园的可持续发展。
四、展望
肥料在保证人类果实供应方面起到了重要的支撑作用，但肥料也给果园环境造成了很大压力，施肥不平衡、施肥过量、肥料养分利用率低已成为世界各国普遍存在的问题，其中存在许多理论、技术、政策问题，这些都是今后果树营养与肥料研究需解决的问题。①加强果树养分高效利用机理研究，研发果树高效施肥新技术，提高果实品质及产量;②加快果树新肥料研发，研发低成本、高性能果树专用肥，提高肥料利用率;③为了提高果树的养分利用效率，有必要研发高养分浓度条件下果树养分高效利用的基因，开发利用果树基因型养分效率差异的生理及遗传机制，应用生物技术改良果树营养遗传性状，筛选培育营养高效利用基因型果树新品种，实现植物营养性状的改良，提高果树营养利用效率。
参考文献
[1]金继运.提高肥料利用率技术研究进展[J].中国农业科学，2015（02）.
[2]姚元涛.果树营养与肥料高效利用技术研究进展[J].安徽农业科学，2020（05）.