水肥一体化系统与透湿性反光膜技术在崇明“红美人”生态种植中的应用探究

摘要：本文以“崇明红美人生态种植”为载体，分别介绍了水肥一体化系统与透湿性反光膜技术，并对技术整合创新进行探究。为崇明红美人生态种植创新整合技术提供一定的发展方向，也为崇明地区红美人的品质提高提供一定的实践依据。

关键词：红美人  水肥一体化  透湿性反光膜

一、背景

崇明三岛作为上海柑橘的主要产区，受北缘地区冬季极端低温、土壤PH值偏高、地下水位高、土壤粘重，加之雨量多、立地光照条件差，年有效积温略低等环境条件造成糖度较低、病虫害严重、品质较差。同时，传统种植生产过程中存在着农药、化肥、水、人工等方面的大量浪费，而且产量还要经常受到天气影响，将会严重制约了柑桔产业的发展，要打破这种靠天吃饭、盲目生产，必须转变思想，借助现代科学技术进行高效生产，并通过智能精确灌溉施肥以及透湿性反光膜的铺设对红美人进行科学调控达到高产、稳产、降低生产成本、提高产品品质实现增产增收的目的。

二、研究目的

采用地膜覆盖辅以肥水一体化技术，即在条形垄式栽培面上覆盖一层具有防雨、透气和反光特点的透湿性膜，并于其下铺设水肥一体化滴灌装置，实现有效红美人根系土壤周年湿度的保持，并有效改善果树的光照条件，实现红美人植株中、下部叶片多得到12 - 14%的反射光，因而可以促进树干、中下部的光合作用强度，提高叶绿素含量，延缓叶片衰老，从而使这些部位的果实充分着色，增加着色度，进而提高优质果率。

三、水肥一体化技术应用介绍

智能肥水一体化系统是在物联网的基础上，建设水肥一体自动化管理控制系统，建立土壤水分调控、生态有机肥灌施两者相结合的“红美人”肥水灌溉数据，将滴灌与施肥融为一体的农业新技术。利用物联网测土配方施肥系统获得测土数据，智能化将可溶性固体或液体肥料，按区域内土壤养分含量和红美人的需肥规律和特点实现配方精准，经滴灌系统适当加压、净化、过滤等处理，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润红美人根系发育生长区域。避免了农业用水的浪费、大幅度地提高了肥料的利用率，提高红美人种植的生产能力，达到节水、节肥、节能、节省人力的目标，不仅而且还可大大提高农作物的产量和质量，真正起到节能增效的作用，促进了红美人种植的可持续发展。

系统由水肥一体化灌溉设备，农业环境感知设备，一体化管理平台，以及配套的通信设备，手机APP端等软硬件构成。整套系统实现了自动感知，自动上传，自动分析，自动管理等功能，是物联网技术与农业管理的完美结合。

四、透湿性反光膜技术应用介绍

1、透湿性反光膜地面覆盖对红美人树冠微气候环境的影响

自然条件下，桔园各高度间的反射光可见光波段的光质均无明顯差异;而反光膜覆盖能显著提升可见光各波段的绝对辐射，尤其是绿、黄、橙、红部分的可见光，且在高度上提升效果表现为树冠中部>树冠底部>地表，而在方位上其提升幅度则表现为东>南>西>北。

2、透湿性反光膜地面覆盖对红美人光合日变化的影响

结果表明，透湿性反光膜的铺设显著提升了果实成熟期红美人叶片的净光合速率，各测定时间的Pn值始终高于对照。果实成熟期的红美人叶片净光合速率的日变化为单峰曲线，最高值出现在中午12点，此时铺设条件下Pn为3.73 μmol·m·s，较对照提升了1.3 μmol·m·s，差异极显著。

3、反光膜地面覆盖对红美人果实颜色的影响

‘红美人’果实亮度值L逐渐升高，至成熟期稳定。露地环境自反光膜铺设75 d后显著高于对照，至采收时显著提高了约8%。就红美人果实的红绿值a*而言，采露地环境反光膜的铺设较对照显著提高了20%。而红美人果实的蓝黄值b*至采收期，露地环境铺设较对照显著提升了7%。

4、反光膜覆盖对红美人果实可溶性固形物与可滴定酸的影响

成熟期露地环境反光膜铺设的红美人果实可溶性固形物含量达到12.57 °Brix，较对照显著提升了2.44°Brix。就可滴定酸含量而言，在反光膜铺设较对照降低了0.3%，差异极显著。

5、透湿性反光膜地面覆盖结论

透湿性反光膜铺设：1）显著增加光强反射率，增加光照利用率;改善红美人树内膛光照;2）果实着色好、均匀;3）增加可食率;4）可溶性提高显著，提高2-3°Brix;5）降低红美人果实可滴定酸含量0.2%。

五、小结

水肥智能一体化系统的应用在整合目前国内外先进的红美人种植技术的基础上，将信息技术与农艺技术相结合，实现了信息化和自动化控制，完成水肥一体化自动控制生产管理功能。根据水肥需求规律进行施肥与灌溉，对橘树水分和养分进行综合调控和一体化管理，具有肥随水走，利于作物吸收的特点，通过以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提升水肥利用效率，不仅节水、节肥、节能、节省人力，而且还可大大提高农作物的产量和质量，同时减轻了增施肥料对环境的污染。

透湿性反光膜具有提质增效的效果，每年8月，在红美人树下铺上反光膜，增加果子反射光，9月份以后，隔绝雨水，降低土壤含水量，通过补光、控水，增强光合作用，使红美人着色更均匀、完全提高含糖量。此外，铺反光膜可抑制杂草生长，不用除草剂，使红美人更安全放心，同时减少除草人工成本。

参考文献

[1]喜多景治.爱媛果试第28 号（红美人）.红美人61（12）：20 – 21.

[2]柯甫志，徐建国，孙建华，卢秀春，管顺根，罗君琴，聂振朋.日本红美人新品种——红美人.浙江红美人，2011，28（4）：22 – 23.

本文由2018年上海市科技兴农推广项目提供资助（课题编号：沪农科推字（2018）第4-10号）

作者简介：黄桂利（1972.9-）男，上海，汉，硕士，上海橘野农业科技发展有限公司，研究方向：城乡融合的产业规划、策划和实施，现代农业产业布局研究。