莱西苹果精准施肥技术助力农民增收

吴增芹

山东省莱西市是著名的“苹果之乡”，苹果产业是当地农业经济的重要支柱之一。 当地苹果生产采用的传统施肥方式存在施肥量不合理等问题， 不仅影响苹果生长与品质，导致树体生长不良、果实品质下降，还对土壤质量和生态环境造成负面影响，如土壤酸化、板结，水体富营养化等。 而依据苹果生长需求调控施肥量和时间的精准施肥技术可提高苹果产量和品质，降低成本，保护生态环境，是实现苹果生产可持续发展的关键路径。因此，本文介绍了苹果营养诊断与精准施肥技术， 为当地优质苹果生产提供参考。

1 苹果营养诊断方法

1.1 叶片营养诊断

在苹果不同生长阶段， 选取代表植株采集叶片样本， 运用化学分析方法测定叶片中多种营养元素含量， 结合苹果生长标准和当地环境条件建立适宜范围标准。 通过实际测定值与标准对比判断树体营养状况，为精准施肥提供依据。 其中，可通过元素分析仪来测定叶片中全钙、全镁、全铜、全锌、全铁、全锰、全氮、全磷和全钾等重要营养元素含量 。 也可利用光谱技术 进行无损检测，辅助化学分析提高诊断效率和准确性。 如采用便携式叶绿素仪测定叶片叶绿素相对含量， 或采用高性能液相色谱法测定叶绿素不同组分含量， 依据相关研究建立的叶绿素与氮素含量关系模型估算叶片氮素水平 。

1.2 土壤养分诊断

采集苹果园不同区域土壤样本， 运用电导仪和全自动流动分析仪精确测定氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等主要养分元素含量；使用 pH 值计测定土壤酸碱度等。 采用统计学方法分析土壤养分空间分布特征， 绘制养分分布图， 明确区域养分丰缺状况，为精准施肥提供基础数据。 如选择 ArcGIS 或者其他地理学 CIS 软件定位采样点， 对每种元素含量形成可视化分布图，利用 SDM Tool Box 软件将采样点元素含量叠加，获得相应位点的各个元素成分。

2 精准施肥模型构建

2.1 基于土壤—叶片养分平衡的施肥模型

根据土壤和叶片营养诊断结果， 综合考虑苹果不同生长阶段养分需求规律， 建立土壤—叶片养分平衡施肥模型。以土壤养分供应能力为基础，结合叶片养分状况， 计算各生育期所需补充的养分种类和数量。 如萌芽期依据土壤氮素和叶片氮素水平确定氮肥施用量， 果实膨大期根据土壤钾素和叶片钾含量调控钾肥施用量。运用多元线性回归分析方法，以土壤养分、叶片营养元素、苹果生长指标（树高、冠幅、产量等）和气象数据等为自变量，施肥量为因变量建立模型 。

2.2 考虑环境因素优化施肥模型

从 WorldClim （ https://worldclim.org/ ）引入 19 个气候数据（年均温、年平均降水量等），并且利用土壤呼吸仪探测土壤物理性质（质地、通气性、保水性等）以优化施肥模型。 降雨量大时调整肥料配方防养分流失； 高温干旱时依土壤水分状况调整施肥方式和用量，提高肥料利用率。 结合苹果园地形地貌特征，实施分区施肥策略是优化养分管理的方式之一。 利用 GIS （地理信息系统）技术，根据果园坡度、朝向、土壤类型及侵蚀程度等信息， 将果园划分为不同管理区域。 例如，在坡地果园，模型根据坡度预测土壤侵蚀风险，智能调整施肥量和位置，坡脚或低洼处适当增加； 同时采用覆盖物或生物篱笆等措施减缓水流速度，有效防止肥料随水土流失。进一步增强模型实用性和精准度还可整合遥感技术监测植被健康状况与生长周期， 以及采用人工智能算法预测气候变化趋势及其对作物养分需求的影响。 多数据源融合与智能决策支持系统不仅能够实时调整施肥计划，还能长期指导果园的土壤管理与生态保护， 促进农业生产的绿色转型和可持续发展。

3 精准施肥方案实施

3.1 肥料选择与配比

根据施肥模型计算结果选择肥料品种。 有机肥选用腐熟农家肥、绿肥或商品有机肥，提供长效有机质和微量元素；化学肥料依树体不同生长阶段对氮、磷、钾需求选择高氮、高磷、高钾复合肥或单质肥料合理配比。 基肥施用以有机肥混合适量磷、 钾肥为主，改善土壤结构；追肥时依树体生长状况灵活调整氮、钾肥用量和比例。

3.2 施肥时间和方法

精准把握施肥时间，在关键生长节点施肥。春季萌芽前施基肥储备养分， 开花期前后追施速效氮肥促花芽发育和着果， 果实膨大期增施钾肥促果实膨大和糖分积累。施肥采用环状沟施、放射状沟施或条沟施， 确保肥料均匀分布于根系周围， 提高吸收效率。 结合滴灌、 喷灌等灌溉方式进行肥水一体化施肥，实现精准供给，减少浪费。

4 精准施肥效果

4.1 苹果生长指标

经调查，实施精准施肥后，苹果新梢生长健壮，长度适中，叶片数量增多，叶面积增大，叶片浓绿厚实，光合作用增强。 与传统施肥相比，新梢年生长量平均增加 15%~20% ， 叶片叶绿素含量提高 10%~15% ，为苹果生长和产量奠定良好基础。

4.2 果实品质

在果实发育方面， 精准施肥的果实纵径与横径均匀增长，果形指数合理，畸形果比例显著降低；成熟期较传统施肥方式提前 3~5 天，果实较整齐。 单果质量方面平均增加 10%~15% ， 达到 250~300 g ，商品果率实现大幅提升。 精准施肥条件下，单果质量超过 280 g 的果实比例较传统施肥方式高 20%~30% ，且果实硬度增加 10%~15% ，其耐贮运能力提高。

精准施肥的果实着色均匀，色泽鲜艳，红色品种着色度达 85% 以上，黄色品种果面光洁，果锈、裂纹等减少，外观品质提升。精准施肥的红富士苹果着色度比传统施肥高 10%~15% 。果实可溶性固形物含量增加 2~3 百分点，达 14%~16% 以上，口感甜，风味浓。对多个品种苹果测定发现，精准施肥的果实可溶性固形物含量比传统施肥高 1.5~2.5 百分点。

4.3 肥料利用率

精准施肥使氮素利用率从 30%~40% 提高至45%~55% ， 磷素利用率从 15%~20% 提高至 25%~30% ， 钾素利用率从 40%~50% 提高至 55%~65% ，减少了肥料损耗，降低了成本。同时有效减少肥料对环境污染，降低氮、磷等养分淋失和径流损失，减轻土壤酸化、板结，减少农业面源污染，保护土壤生态环境。对苹果园周边水体监测发现，精准施肥后水体中氮、磷含量明显低于传统施肥区域。精准施肥减少了过量施肥造成的环境污染，提高了肥料利用效率，对环境保护具有重要意义。