第七章园艺植物的土肥水管理第一节土壤管理第二节营养生理和施肥第三节水分生理和水分管理第一节土壤管理土壤管理的概念和作用土壤管理:是指土壤耕作、土壤改良、施肥、灌水和排水、杂草防除等一系列技术措施。土壤是园艺植物根系生长、吸收养分和水分的基础;种植园土肥水管理的目的:丰产、稳产。土壤管理的作用:A、扩大根域土壤范围和深度,为园艺植物创造土壤环境;B、调节和供给土壤养分和水分,增加和保持土壤肥力;C、疏松土壤,增加土壤的通透性,有利于根系向纵横向伸展;D、保持或减少水土流失,提高土壤保水、保土性能,同时注意排水,以保证园艺植物的根系活力。一、土壤耕作方法定义:又称土壤耕作制度,是指根据植物对土壤的要求和土壤的特性,采用机械或非机械方法改善土壤耕层结构和理化性状,以达到提高土壤肥力、消灭病虫杂草的目的而采取的一系列耕作措施。常用土壤耕作方法:清耕法;免耕法;覆盖法;生草法;休闲轮作。(1)清耕法在生长季内多次浅清耕,松土除草,一般灌溉后或杂草长到一定高度即中耕。此法在果园、菜地、花圃均可应用。优点:①经常中耕除草,作物间通气好;②采收产品较干净,如叶菜类的蔬菜等;③春季土壤温度上升较快,有利于育苗。缺点:①土肥水流失严重,尤其是在有坡度的种植园;②长期清耕,土壤有机质含量降低快,增加了对人工施肥的依赖;③犁底层坚硬,不利于土壤透气、透水,影响作物根系生长;④无草的种植园生态条件不好,作物害虫的天敌少;⑤劳动强度大,费时费工。(2)免耕法不耕作或极少耕作,用化学除草剂除草。免耕法在果园、菜地、花圃都可施作。优点:①无坚硬的犁底层,保持土壤自然结构;②作物间通风透光;③可结合地面喷灌来喷施除草剂,利于机械化管理,省时省工。缺点:①长期免耕,土壤有机质含量下降快,增加了对人工施肥的依赖;②受除草剂种类、浓度等限制,易形成除草剂胁迫现象。(3)覆盖法利用各种材料,如作物秸秆、杂草、藻类、地衣植物、塑料薄膜、沙砾等覆盖在土壤表面,代替土壤耕作,可有效地防止水土流失和土壤侵蚀,改善土壤结构和物理性质,抑制土壤水分的蒸发,调节地表温度。优点:防止水土流失和土壤侵蚀;改善土壤结构和物理性质;抑制土壤水分的蒸发,调节地表温度。缺点:长期使用导致植物根系上浮,土壤水分急剧减少时,易引起干旱;含氮少的作物秸秆和杂草进行覆盖时,早期会使土壤中的无机氮减少;采用塑料薄膜覆盖,投资较大,土壤肥力下降较快,需大量施肥,且对自然降雨利用率差,通常需在薄膜上打孔,以利渗雨水。(4)生草法用种植草来控制地面,不耕作,一般选择禾本科、豆科等牧草种植,通过刈割控制过旺的生长和增加一定的产草量。优点:保持和改良土壤理化性状,增加土壤有机质;保水、保肥、保土作用显著;种植园有良好的生态平衡条件,利于根系生长;便于机械化作业,管理省工、高效。缺点:造成间作植物和生草类与栽培作物在养分和水分上的竞争。(5)休闲轮作种植某种园艺作物后休闲一段时间,使土壤肥力自然恢复和提高,减轻作物病虫草害的一种耕作制度。优点:提高和恢复土壤肥力;减轻作物病虫害;合理利用农业资源,提高作物产量。缺点:土地资源利用不足。二、土壤改良土壤熟化不同土壤类型改良土壤酸碱度的调节1.深翻熟化作用:深翻可改善根际土壤的通透性和保水性,从而改善园艺植物根系生长和吸收的环境,促进地上部生长,提高园艺产量和品质。在深翻的同时,施入腐熟有机肥,土壤改良效果更为明显。时间:一年四季均可进行深翻,但一般在秋季结合施基肥深翻效果最佳,且深翻施肥后立即灌透水,有助于有机物的分解和园艺作物根系的吸收。2.不同类型土壤的改良和配制(1)黏性土A、掺沙,又称客土,一般1份黏土加2-3份沙。同时混入纤维含量高的作物秸秆、稻壳等有机肥,可有效地改良此类土壤的通透性。B、增施有机肥和广种绿肥作物,提高土壤肥力和调节酸碱度。C、合理耕作。(2)沙性土“填淤”,掺入塘泥、河泥,结合增施纤维含量高的有机肥来改良。使用土壤结构改良剂:改良剂多为人工合成的高分子化合物,施用于沙性土壤作为保水剂或促使土壤形成团粒结构。(3)盐碱地的改良①适时合理地灌溉,洗盐或以水压盐。②多施有机肥,种植绿肥作物如苜蓿、草木樨、百脉根、田菁、扁蓿豆、偃麦草、黑麦草、燕麦、绿豆等,以改善土壤不良结构,提高土壤中营养物质的有效性。③化学改良,施用土壤改良剂,提高土壤的团粒结构和保水性能。④中耕(切断土表的毛细管),地表覆盖,减少地面过度蒸发,防止盐碱上升。(4)沙荒地的改良①设置防风林网,防风固沙。②发掘灌溉水源,地表种植绿肥作物,加强覆盖。③培土填淤与增施有机肥结合。④施用土壤改良剂。(5)土壤酸碱度的调节土壤过酸时可加入磷肥、适量石灰,或种植碱性绿肥作物如肥田萝卜、紫云英、金光菊、豇豆、蚕豆、二月兰、大米草、毛叶苕子、油菜等来调节;土壤偏碱时宜加入适量的硫酸亚铁,或种植酸性绿肥作物如苜蓿、草木樨、百脉根、田菁、扁蓿豆、偃麦草、黑麦草、燕麦、绿豆等来调节。三、土壤消毒土壤消毒是用物理或化学方法处理耕作的土壤,以达到控制土壤病虫害,克服土壤连作障碍,保证园艺作物高产优质的目的。(1)物理消毒多用蒸汽消毒,结合温室加温进行。将带孔的钢管或瓦管埋入地下40cm处,地表覆盖厚毡布,然后通入高温蒸汽消毒。多数土壤病原菌用60℃,消毒30min即可杀死,大多数杂草种子需用80℃左右消毒10min,一般采用82.2℃消毒30min的处理。(2)化学消毒即化学药剂消毒法。常的药剂有40%甲醛(福尔马林)、氯化苦、溴甲烷等。①40%甲醛:将甲醛液均匀地洒拌在土中,用量为400~500ml/m3,用塑料薄膜覆盖2~4h后打开,在通风条件下经三四天待药挥发后即可播种。甲醛具有一定的毒性,但价格便宜,是目前保护地土壤消毒最常用的药剂。②氯化苦:用来防治土壤中的菌类、线虫,还能抑制杂草发芽。施药前先耕地,当土温达到10℃以上,15-20℃为最佳施药期,以30cm左右的间隔交错注入药液3~5ml,深度达10~15cm,覆盖塑料薄膜,夏季需7d,冬季需10d左右,然后打开将药挥发后即可播种。③溴甲烷:对黄瓜疫病、杂草种子、线虫有较好的防治作用,但对镰刀菌和丝核菌效果稍差。用量为15~45g/m3。溴甲烷比氯化苦的沸点低,具有可在低温下使用的优点,但是其气体比空气重,若土壤不平整,用药后气体易聚积在凹陷部分,对植株造成毒害。在栽培面积较小的育苗床上,可用50%多菌灵或50%苯菌灵或50%托布津与土拌匀进行土壤消毒,用药量为30~40g/m3,也可在定植幼苗时,每穴施0.5g药剂与土拌匀,这种方法对黄瓜枯萎病和白粉病有一定的防治效果。第二节营养生理和施肥一、园艺植物营养诊断营养诊断是通过植株分析、土壤分析及其他生理生化指标的测定。以及植株的外观形态观察等途径对植物营养状况进行客观的判断,从而指导科学施肥、改进管理措施的一项技术。1.缺素的外观诊断外观诊断是短时间内了解植株营养状况的一个良好指标,简单易行,快速实用。缺钾的黄瓜叶片出现金镶边缺钾自叶缘到叶脉变黄缺氮叶自下而上变黄2.土壤分析诊断通过分析土壤质地、有机质含量、pH值、全氮和硝态氮含量及矿质营养的动态变化水平,提出土壤养分的供应状况、植物吸收水平及养分的亏缺程度,从而选择适宜的肥料补充养分之不足。3.植株营养分析在一定时期取最能反映植物营养状况的器官,通过分析将其营养元素含量与标准含量比较,以判断养分盈亏、指导施肥。目前对园艺植物进行植株营养诊断时,供分析使用最多的器官是叶片,因为叶片被认为能及时和准确地反映植株营养状况。4.实验诊断用以上诊断方法初步确定营养元素缺乏或过量后,可以用补充施肥或在田间实验减少施肥的方法,进一步证实。最简单的方法如叶面涂抹或喷施尿素可以很快看出植株是否缺氮的症状消失。二、园艺种植园的施肥技术(一)时期1、基肥基肥通常在萌芽前施入,以有机肥料为主,配合完全的氮、磷、钾和微量元素等无机肥,是均匀长效地供给作物多种养分、且有利于改善土壤理化性状的基础肥料。堆肥、厩肥、饼肥、粪肥、鱼粉、骨粉、河泥、腐殖酸肥以及绿肥、作物秸秆、杂草等;尿素、硫铵、过磷酸钙、钙镁磷肥、复合肥等。2、追肥追肥是基肥的补充。基肥发挥肥效平稳缓慢,当园艺植物需肥量大时必须及时补充速效性肥料,才能满足作物生长发育的需要,而且可以避免肥料过分集中而产生的不良效果。时期:吸肥数量大而集中的时期前进行。频率:不同种类的园艺植物生长发育特点和对产品的要求有较大差异,追肥时期和次数也不同。(二)施肥技术1.土壤施肥土壤施肥是根据植物根系分布特点,将肥料施在根系集中分布层内,便于根系吸收,发挥肥料最大效用。以果树为例,生产上常用的施肥方法有以下几种:(1)撒施:包括全园撒施和局部撒施。(2)环状施肥:又叫轮状施肥。是在树冠投影外围稍远处挖环状沟进行施肥。(3)放射沟施肥:在距树干1m远处向外挖辐射状沟4~8条,长度应超过树冠投影的外缘,且内浅外深,内窄外宽,施肥后覆土即可。(4)条沟施肥:在果树行间开沟施肥。(5)穴施(6)灌溉式施肥:是将肥料掺入水中,与灌溉尤其是喷灌、滴灌结合进行的一种施肥方法。这种方法供肥及时,分布均匀,不伤根系,不破坏耕作层土壤结构,节省劳力,肥料利用率高。2.根外追肥根外追肥又称叶面喷肥,是利用叶片、嫩枝及幼果的气孔、皮孔和角质层具有的吸收能力将液体肥料喷施于植株表面的一种追肥方法。根外追肥是土壤追肥的有效补充。肥料:尿素、磷酸二氢钾、硼酸、硼砂、硫酸亚铁、硫酸锌、硝酸钙、氯化钙、草木灰浸出液为主,还有稀土、高美施等。时间:无风、晴朗、湿润的天气,夏季最好在上午10时以前或下午4时以后,以免因气温高引起肥液浓缩,影响叶片吸收和发生药害。喷施部位:一般以幼嫩叶片和叶背面为主,因这些部位吸收能力更强。若在幼果期喷施硝酸钙以提高果实含钙量,则应以果实为主要喷布部位,因为叶片吸收的钙很难输送到果实。第三节水分生理和水分管理一、灌溉时期1、果树灌溉时期:萌芽开花期:供水充足可以防止春寒、晚霜的危害,可促进新梢生长,增大叶面积,促进光合作用,有利于开花结果,为丰产打下基础。花后幼果膨大期:是果树需水的临界期,供水不足会引起新梢生长与果实生长之间的水分竞争,严重时能引起生长势减弱,落果严重。果实生长期:一般是6-8月份,是多数落叶果树果实膨大和花芽大量分化的重要时期,此时气温高,蒸发量大,需水较多,因而保证水分供应十分重要。灌冻水:一般在果实采收后至土壤冻结前的这段时期,结合施基肥进行灌水,可增强树体冬季的抗寒能力,为来年果树的正常萌发生长打下基础。2、蔬菜灌溉时期:种子发芽期:要求一定的土壤湿度,满足种子吸水膨胀以后才可以完成内含物的转化利用,根系生长和胚轴生长都需要水分,水分不足势必影响出苗,所以播种前要充分灌水。幼苗期:叶片较小,蒸发量小,需水较少,但土壤的蒸发量较大,易引起土壤干旱,所以需水量很大。养分积累期:是植物积累并形成养分的时期,又是植株细胞体积增大的主要时期,此时植株生长最为旺盛,是需水量最大的时期,应勤浇水,多浇水,保证植株生长、养分积累的水分需求。开花期:对水分较为敏感,水分亏缺易引起落花落果,水分过多又会引起植株徒长,所以果实、蔬菜在开花初期应适当节制浇水,待第一茬果实坐果后再大量供水。3、花卉灌溉时期:花卉浇水还要本着“见干见湿”的原则,即浇时要浇足。盆栽花卉多表土发白时浇水,浇至盆底渗出水为止。另外,花卉品种繁多,种类各异,不同品种对水分的要求有很大的差异,浇水还要因品种、生活习性、生长发育特性而适时、适量浇水。二、灌水量灌水量应根据植物的种类、品种、季节、土壤含水量、降雨、空气湿度、生长发育特点、生态习性等多方面因素来确定,所以很难有一个统一的标准,并且不同灌溉方式间灌水量也不尽相同。1、果树灌水量果树灌水量一般遵循以下原则:适宜的灌水量要在1次灌溉中达到根系分布的主要区域,并达到田间最大持水量的60~80%,尤其是春季灌溉要1次性浇透,这样有利于土温升高。夏季灌水量宜少,但要增加灌水的次数,利于降低土温。冬前灌冻水要量大,使水分渗透到1m或1m以下的土层,有利于果