萊西蘋果精準施肥技術助力農民增收

吳增芹

山東省萊西市是著名的“蘋果之鄉”，蘋果產業是當地農業經濟的重要支柱之一。 當地蘋果生產采用的傳統施肥方式存在施肥量不合理等問題， 不僅影響蘋果生長與品質，導致樹體生長不良、果實品質下降，還對土壤質量和生態環境造成負面影響，如土壤酸化、板結，水體富營養化等。 而依據蘋果生長需求調控施肥量和時間的精準施肥技術可提高蘋果產量和品質，降低成本，保護生態環境，是實現蘋果生產可持續發展的關鍵路徑。因此，本文介紹了蘋果營養診斷與精準施肥技術， 為當地優質蘋果生產提供參考。

1 蘋果營養診斷方法

1.1 葉片營養診斷

在蘋果不同生長階段， 選取代表植株采集葉片樣本， 運用化學分析方法測定葉片中多種營養元素含量， 結合蘋果生長標準和當地環境條件建立適宜范圍標準。 通過實際測定值與標準對比判斷樹體營養狀況，為精準施肥提供依據。 其中，可通過元素分析儀來測定葉片中全鈣、全鎂、全銅、全鋅、全鐵、全錳、全氮、全磷和全鉀等重要營養元素含量 。 也可利用光譜技術 進行無損檢測，輔助化學分析提高診斷效率和準確性。 如采用便攜式葉綠素儀測定葉片葉綠素相對含量， 或采用高性能液相色譜法測定葉綠素不同組分含量， 依據相關研究建立的葉綠素與氮素含量關系模型估算葉片氮素水平 。

1.2 土壤養分診斷

采集蘋果園不同區域土壤樣本， 運用電導儀和全自動流動分析儀精確測定氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅等主要養分元素含量；使用 pH 值計測定土壤酸堿度等。 采用統計學方法分析土壤養分空間分布特征， 繪制養分分布圖， 明確區域養分豐缺狀況，為精準施肥提供基礎數據。 如選擇 ArcGIS 或者其他地理學 CIS 軟件定位采樣點， 對每種元素含量形成可視化分布圖，利用 SDM Tool Box 軟件將采樣點元素含量疊加，獲得相應位點的各個元素成分。

2 精準施肥模型構建

2.1 基于土壤—葉片養分平衡的施肥模型

根據土壤和葉片營養診斷結果， 綜合考慮蘋果不同生長階段養分需求規律， 建立土壤—葉片養分平衡施肥模型。以土壤養分供應能力為基礎，結合葉片養分狀況， 計算各生育期所需補充的養分種類和數量。 如萌芽期依據土壤氮素和葉片氮素水平確定氮肥施用量， 果實膨大期根據土壤鉀素和葉片鉀含量調控鉀肥施用量。運用多元線性回歸分析方法，以土壤養分、葉片營養元素、蘋果生長指標（樹高、冠幅、產量等）和氣象數據等為自變量，施肥量為因變量建立模型 。

2.2 考慮環境因素優化施肥模型

從 WorldClim （ https://worldclim.org/ ）引入 19 個氣候數據（年均溫、年平均降水量等），并且利用土壤呼吸儀探測土壤物理性質（質地、通氣性、保水性等）以優化施肥模型。 降雨量大時調整肥料配方防養分流失； 高溫干旱時依土壤水分狀況調整施肥方式和用量，提高肥料利用率。 結合蘋果園地形地貌特征，實施分區施肥策略是優化養分管理的方式之一。 利用 GIS （地理信息系統）技術，根據果園坡度、朝向、土壤類型及侵蝕程度等信息， 將果園劃分為不同管理區域。 例如，在坡地果園，模型根據坡度預測土壤侵蝕風險，智能調整施肥量和位置，坡腳或低洼處適當增加； 同時采用覆蓋物或生物籬笆等措施減緩水流速度，有效防止肥料隨水土流失。進一步增強模型實用性和精準度還可整合遙感技術監測植被健康狀況與生長周期， 以及采用人工智能算法預測氣候變化趨勢及其對作物養分需求的影響。 多數據源融合與智能決策支持系統不僅能夠實時調整施肥計劃，還能長期指導果園的土壤管理與生態保護， 促進農業生產的綠色轉型和可持續發展。

3 精準施肥方案實施

3.1 肥料選擇與配比

根據施肥模型計算結果選擇肥料品種。 有機肥選用腐熟農家肥、綠肥或商品有機肥，提供長效有機質和微量元素；化學肥料依樹體不同生長階段對氮、磷、鉀需求選擇高氮、高磷、高鉀復合肥或單質肥料合理配比。 基肥施用以有機肥混合適量磷、 鉀肥為主，改善土壤結構；追肥時依樹體生長狀況靈活調整氮、鉀肥用量和比例。

3.2 施肥時間和方法

精準把握施肥時間，在關鍵生長節點施肥。春季萌芽前施基肥儲備養分， 開花期前后追施速效氮肥促花芽發育和著果， 果實膨大期增施鉀肥促果實膨大和糖分積累。施肥采用環狀溝施、放射狀溝施或條溝施， 確保肥料均勻分布于根系周圍， 提高吸收效率。 結合滴灌、 噴灌等灌溉方式進行肥水一體化施肥，實現精準供給，減少浪費。

4 精準施肥效果

4.1 蘋果生長指標

經調查，實施精準施肥后，蘋果新梢生長健壯，長度適中，葉片數量增多，葉面積增大，葉片濃綠厚實，光合作用增強。 與傳統施肥相比，新梢年生長量平均增加 15%~20% ， 葉片葉綠素含量提高 10%~15% ，為蘋果生長和產量奠定良好基礎。

4.2 果實品質

在果實發育方面， 精準施肥的果實縱徑與橫徑均勻增長，果形指數合理，畸形果比例顯著降低；成熟期較傳統施肥方式提前 3~5 天，果實較整齊。 單果質量方面平均增加 10%~15% ， 達到 250~300 g ，商品果率實現大幅提升。 精準施肥條件下，單果質量超過 280 g 的果實比例較傳統施肥方式高 20%~30% ，且果實硬度增加 10%~15% ，其耐貯運能力提高。

精準施肥的果實著色均勻，色澤鮮艷，紅色品種著色度達 85% 以上，黃色品種果面光潔，果銹、裂紋等減少，外觀品質提升。精準施肥的紅富士蘋果著色度比傳統施肥高 10%~15% 。果實可溶性固形物含量增加 2~3 百分點，達 14%~16% 以上，口感甜，風味濃。對多個品種蘋果測定發現，精準施肥的果實可溶性固形物含量比傳統施肥高 1.5~2.5 百分點。

4.3 肥料利用率

精準施肥使氮素利用率從 30%~40% 提高至45%~55% ， 磷素利用率從 15%~20% 提高至 25%~30% ， 鉀素利用率從 40%~50% 提高至 55%~65% ，減少了肥料損耗，降低了成本。同時有效減少肥料對環境污染，降低氮、磷等養分淋失和徑流損失，減輕土壤酸化、板結，減少農業面源污染，保護土壤生態環境。對蘋果園周邊水體監測發現，精準施肥后水體中氮、磷含量明顯低于傳統施肥區域。精準施肥減少了過量施肥造成的環境污染，提高了肥料利用效率，對環境保護具有重要意義。