水肥一體化系統與透濕性反光膜技術在崇明“紅美人”生態種植中的應用探究

摘要：本文以“崇明紅美人生態種植”為載體，分別介紹了水肥一體化系統與透濕性反光膜技術，并對技術整合創新進行探究。為崇明紅美人生態種植創新整合技術提供一定的發展方向，也為崇明地區紅美人的品質提高提供一定的實踐依據。

關鍵詞：紅美人? 水肥一體化? 透濕性反光膜

一、背景

崇明三島作為上海柑橘的主要產區，受北緣地區冬季極端低溫、土壤PH值偏高、地下水位高、土壤粘重，加之雨量多、立地光照條件差，年有效積溫略低等環境條件造成糖度較低、病蟲害嚴重、品質較差。同時，傳統種植生產過程中存在著農藥、化肥、水、人工等方面的大量浪費，而且產量還要經常受到天氣影響，將會嚴重制約了柑桔產業的發展，要打破這種靠天吃飯、盲目生產，必須轉變思想，借助現代科學技術進行高效生產，并通過智能精確灌溉施肥以及透濕性反光膜的鋪設對紅美人進行科學調控達到高產、穩產、降低生產成本、提高產品品質實現增產增收的目的。

二、研究目的

采用地膜覆蓋輔以肥水一體化技術，即在條形壟式栽培面上覆蓋一層具有防雨、透氣和反光特點的透濕性膜，并于其下鋪設水肥一體化滴灌裝置，實現有效紅美人根系土壤周年濕度的保持，并有效改善果樹的光照條件，實現紅美人植株中、下部葉片多得到12 - 14%的反射光，因而可以促進樹干、中下部的光合作用強度，提高葉綠素含量，延緩葉片衰老，從而使這些部位的果實充分著色，增加著色度，進而提高優質果率。

三、水肥一體化技術應用介紹

智能肥水一體化系統是在物聯網的基礎上，建設水肥一體自動化管理控制系統，建立土壤水分調控、生態有機肥灌施兩者相結合的“紅美人”肥水灌溉數據，將滴灌與施肥融為一體的農業新技術。利用物聯網測土配方施肥系統獲得測土數據，智能化將可溶性固體或液體肥料，按區域內土壤養分含量和紅美人的需肥規律和特點實現配方精準，經滴灌系統適當加壓、凈化、過濾等處理，通過可控管道系統供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時、定量，浸潤紅美人根系發育生長區域。避免了農業用水的浪費、大幅度地提高了肥料的利用率，提高紅美人種植的生產能力，達到節水、節肥、節能、節省人力的目標，不僅而且還可大大提高農作物的產量和質量，真正起到節能增效的作用，促進了紅美人種植的可持續發展。

系統由水肥一體化灌溉設備，農業環境感知設備，一體化管理平臺，以及配套的通信設備，手機APP端等軟硬件構成。整套系統實現了自動感知，自動上傳，自動分析，自動管理等功能，是物聯網技術與農業管理的完美結合。

四、透濕性反光膜技術應用介紹

1、透濕性反光膜地面覆蓋對紅美人樹冠微氣候環境的影響

自然條件下，桔園各高度間的反射光可見光波段的光質均無明顯差異;而反光膜覆蓋能顯著提升可見光各波段的絕對輻射，尤其是綠、黃、橙、紅部分的可見光，且在高度上提升效果表現為樹冠中部>樹冠底部>地表，而在方位上其提升幅度則表現為東>南>西>北。

2、透濕性反光膜地面覆蓋對紅美人光合日變化的影響

結果表明，透濕性反光膜的鋪設顯著提升了果實成熟期紅美人葉片的凈光合速率，各測定時間的Pn值始終高于對照。果實成熟期的紅美人葉片凈光合速率的日變化為單峰曲線，最高值出現在中午12點，此時鋪設條件下Pn為3.73 μmol·m·s，較對照提升了1.3 μmol·m·s，差異極顯著。

3、反光膜地面覆蓋對紅美人果實顏色的影響

‘紅美人’果實亮度值L逐漸升高，至成熟期穩定。露地環境自反光膜鋪設75 d后顯著高于對照，至采收時顯著提高了約8%。就紅美人果實的紅綠值a*而言，采露地環境反光膜的鋪設較對照顯著提高了20%。而紅美人果實的藍黃值b*至采收期，露地環境鋪設較對照顯著提升了7%。

4、反光膜覆蓋對紅美人果實可溶性固形物與可滴定酸的影響

成熟期露地環境反光膜鋪設的紅美人果實可溶性固形物含量達到12.57 °Brix，較對照顯著提升了2.44°Brix。就可滴定酸含量而言，在反光膜鋪設較對照降低了0.3%，差異極顯著。

5、透濕性反光膜地面覆蓋結論

透濕性反光膜鋪設：1）顯著增加光強反射率，增加光照利用率;改善紅美人樹內膛光照;2）果實著色好、均勻;3）增加可食率;4）可溶性提高顯著，提高2-3°Brix;5）降低紅美人果實可滴定酸含量0.2%。

五、小結

水肥智能一體化系統的應用在整合目前國內外先進的紅美人種植技術的基礎上，將信息技術與農藝技術相結合，實現了信息化和自動化控制，完成水肥一體化自動控制生產管理功能。根據水肥需求規律進行施肥與灌溉，對橘樹水分和養分進行綜合調控和一體化管理，具有肥隨水走，利于作物吸收的特點，通過以水促肥、以肥調水，實現水肥耦合，全面提升水肥利用效率，不僅節水、節肥、節能、節省人力，而且還可大大提高農作物的產量和質量，同時減輕了增施肥料對環境的污染。

透濕性反光膜具有提質增效的效果，每年8月，在紅美人樹下鋪上反光膜，增加果子反射光，9月份以后，隔絕雨水，降低土壤含水量，通過補光、控水，增強光合作用，使紅美人著色更均勻、完全提高含糖量。此外，鋪反光膜可抑制雜草生長，不用除草劑，使紅美人更安全放心，同時減少除草人工成本。

參考文獻

[1]喜多景治.愛媛果試第28 號（紅美人）.紅美人61（12）：20 – 21.

[2]柯甫志，徐建國，孫建華，盧秀春，管順根，羅君琴，聶振朋.日本紅美人新品種——紅美人.浙江紅美人，2011，28（4）：22 – 23.

本文由2018年上海市科技興農推廣項目提供資助（課題編號：滬農科推字（2018）第4-10號）

作者簡介：黃桂利（1972.9-）男，上海，漢，碩士，上海橘野農業科技發展有限公司，研究方向：城鄉融合的產業規劃、策劃和實施，現代農業產業布局研究。