鋼架大棚西瓜長季節(jié)栽培膜下微灌施肥的定量管理參數(shù)探究

張達(dá)余，周森林，田明月

（江蘇省阜寧縣農(nóng)業(yè)委員會 江蘇阜寧 224400）

西瓜長季節(jié)栽培是以鋼架大棚為增溫、遮雨手段，利用西瓜根系發(fā)達(dá)、易發(fā)側(cè)蔓、多次結(jié)果的習(xí)性，通過調(diào)控光、水、氣、肥等各種生產(chǎn)要素，使生長期延長至270d左右，采收5茬果，每667 m2產(chǎn)量5 000 kg以上，產(chǎn)值達(dá)2萬元，是阜寧農(nóng)民增收致富的新途徑，但大面積生產(chǎn)上也常出現(xiàn)因肥料、水分管理不當(dāng)，造成減產(chǎn)欠收。梁志懷等[1]已探索出一套適合于我國南方高溫潮濕地區(qū)西瓜長季節(jié)設(shè)施栽培技術(shù)，其中施肥技術(shù)以沖施、深施為主，灌溉技術(shù)僅限于設(shè)備安裝與操作，缺少隨水施肥的數(shù)量指標(biāo)。關(guān)于西瓜水肥一體化方面的研究很多，但多從省工、節(jié)本、環(huán)保方面證明其優(yōu)點(diǎn)，而根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況、水分狀況和西瓜吸收養(yǎng)分狀況，研究施肥、灌水效率較少。適合當(dāng)?shù)赝茝V的施肥、灌水的量化指標(biāo)報道甚少。筆者針對阜寧縣鋼架大棚長季節(jié)西瓜生產(chǎn)上普遍存在的施肥、灌水隨意性較大，缺乏定性、定量指標(biāo)現(xiàn)狀，2014—2015年，通過定點(diǎn)對土壤養(yǎng)分、土壤水分、植株養(yǎng)分的測定和化肥參數(shù)試驗(yàn)，得到了養(yǎng)分、水分定量管理參數(shù)，為西瓜高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試品種

中果型西瓜‘早佳’（8424）。

1.2 鋼架大棚結(jié)構(gòu)

寬 6 m，高 2.3 m，長 30～40 m，南北走向，每排棚錯位排列，以便通風(fēng)散濕。早春地膜、中膜、厚膜3層覆蓋。

1.3 微灌設(shè)施

微壓泵動力0.8～1.5 KW，田頭主管帶PE外徑5cm，田間微灌帶外徑2.7cm，孔距21cm，異位雙孔，鋪于地膜下距栽植行15cm處。單側(cè)供水長度30～40 m，每段主管控制面積333 m2左右。蓄水（溶肥）池 20 m3，每次供水量 8 m3。

1.4 化肥參數(shù)試驗(yàn)

2014年在阜寧縣溝墩鎮(zhèn)三合大棚西瓜基地進(jìn)行，設(shè)不施氮（每 667 m2用 P2O510 kg，K2O 22 kg）、不施磷（每 667 m2用 N 20 kg，K2O 22 kg）、不施鉀（每667 m2用 N 20 kg，P2O510 kg）、常規(guī)施肥（每 667 m2用 N 20 kg，P2O510 kg，K2O 22 kg）、不施肥 5 個處理，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每個小區(qū)面積60 m2，3月2日每棚定植2行，行距3 m，株距0.6 m。獲取植株養(yǎng)分吸取量，單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量吸肥量、肥料利用率、養(yǎng)分校正系數(shù)。

1.5 土壤養(yǎng)分測定

在移栽前多點(diǎn)取樣，測定土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀，評估土壤供肥能力。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法、堿解氮采用堿解擴(kuò)散法、有效磷采用鉬銻抗比色法、速效鉀采用火焰光度法測定[2]。

1.6 土壤水分測定

在2015年每月5日進(jìn)行定點(diǎn)速測，評估土壤水分豐缺。

1.7 植株養(yǎng)分測定

每批采瓜后，測定植株養(yǎng)分吸收量，評估生產(chǎn)每1 000 kg商品西瓜所需吸收N、P2O5、K2O量。

2 結(jié)果分析

2.1 施肥參數(shù)

2.1.1 施肥量參數(shù) 施肥量=（目標(biāo)產(chǎn)量×單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量-土壤供肥量）/肥料當(dāng)季利用率，式中各項(xiàng)數(shù)值如下（表1）：

目標(biāo)產(chǎn)量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定，比如前3 a每 667 m2平均產(chǎn)量4 500 kg左右，再提高10%，每667 m2平均產(chǎn)量約5 000 kg。

單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量根據(jù)植株檢測，在阜寧沙壤土地區(qū)每生產(chǎn)1 000 kg商品西瓜，需吸收N 2.82 kg；P2O50.9 kg；K2O 3.19 kg。

土壤供肥量=土壤養(yǎng)分測定值×校正系數(shù)×0.15，根據(jù)土壤樣品檢測和化肥參數(shù)試驗(yàn)結(jié)果，計算得到每 667 m2N：100.51×0.26×0.15=3.9 kg；P2O5：10.41×0.73×0.15=1.14 kg；K2O：62.64×0.43×0.15=4.04 kg。

某元素當(dāng)季利用率/%=（施肥區(qū)西瓜植株某養(yǎng)分總量-空白區(qū)西瓜某養(yǎng)分總量）/施肥區(qū)某養(yǎng)分施入量×100，試驗(yàn)結(jié)果獲N、P2O5、K20的利用率分別為：52.7%、29.8%、54.2%。

表1 每667 m2目標(biāo)產(chǎn)量5 000 kg水平下施肥量計算結(jié)果

2.1.2 基肥及配方參數(shù) 基肥的施用應(yīng)統(tǒng)籌考慮以下四方面因素：一是為了保證西瓜品質(zhì)和提高土壤后期供肥能力，要增施商品有機(jī)肥；二是前期對磷吸收多，高峰出現(xiàn)早，伸蔓期也需一定量供給，若前期缺磷，即使后期補(bǔ)足也不能彌補(bǔ)應(yīng)用效應(yīng)，因而要加大比例；三是基肥均勻分布于耕作層，作用可發(fā)揮到整個季節(jié)；四是農(nóng)民投肥習(xí)慣，便于市場采購。建議每667 m2施商品有機(jī)肥800～1 000 kg，15∶15∶15 硫酸鉀型復(fù)合肥 50 kg，硼肥 0.5 kg，鋅肥1 kg，移栽前7d旋耕翻入土。

2.1.3 追肥及配方參數(shù) 在施肥總量中，扣除基肥后，余下即為追肥，根據(jù)每茬的產(chǎn)量合理確定投肥量。每茬瓜一般施用3次，即1次伸蔓（恢復(fù)）肥，2次膨果肥（表2）。

表2 肥料運(yùn)籌方案

追肥中 N、P2O5、K2O 比例約為 39∶12.6∶47.8，擬合成配方16∶5∶20，生產(chǎn)上應(yīng)選擇此配方或相近的全溶性硝硫基復(fù)合肥料，實(shí)行膜下水肥一體化追施（表 3）。

在膨果期和恢復(fù)期，葉面噴施有機(jī)液肥、磷酸二氫鉀、微肥等補(bǔ)充營養(yǎng)。

2.2 微灌參數(shù)

2.2.1 微灌灌水量定額參數(shù) 微噴灌系統(tǒng)設(shè)計灌水量定額計算[3]：I=0.1rhp（β1-β2）/η

I：設(shè)計灌水量定額，計量單位mm；r：土壤容重，計量單位g·cm-3，一般在 1.1～1.35g·cm-3，具體數(shù)值通過實(shí)測土體容重得到；h：計劃濕潤層深度，計量單位cm，視根層分布，苗期取10cm、伸蔓期限15～20cm、結(jié)瓜期取20～25cm；p：土壤濕潤面積占鋪地面積的比例，西瓜生產(chǎn)上取50%；β1：灌溉將要實(shí)現(xiàn)的適宜土壤含水量上限（生產(chǎn)上取土壤飽和含水量的80%，土壤飽和含水量水平可以對土體進(jìn)行實(shí)測得到，一般適宜西瓜種植的土壤飽和含水量為21%～26%）；β2：適宜土壤含水量下限，情形如同β1，一般取土壤飽和含水量的60%；η為噴灑水利用系數(shù)，大棚膜下微灌取0.9～1。

若計算單位面積的灌水量m0，計量單位m3，用公式：m0=2/3I進(jìn)行折算。如坐果期的微灌定額：

I=0.1×1.25×20×50%×（23×80%-23×60%）÷0.9=6，每 667 m2折合m0=4。

2.2.2 單次微灌時間參數(shù) 用單次灌水時間評估一個灌水周期內(nèi)單個操作工段噴灑水的控制時間，公式：t=60abI/q/1 000+t’

t：噴灑時間，計量單位min；a：微灌噴孔間距，生產(chǎn)中是0.105 m（具體以生產(chǎn)實(shí)際情況計算，下同）；b為微灌支管之間距離，生產(chǎn)中是3 m；I為設(shè)計灌水定額，比如取6 mm；q為噴孔流量，取0.006 m3·h-1；t’為灌溉延時系數(shù)，取 0～2 min。

t=（60×0.105×3×6）/（1 000×0.006）+t’，約合20 min。

2.2.3 微灌周期參數(shù)T=I/Ea；式中：T為微灌周期，單位d，I為設(shè)計灌水定額，取6 mm；Ea為西瓜需水旺盛期日平均耗水強(qiáng)度，單位mm·d-1，膜下微灌地面蒸發(fā)量接近于0，耗水量主要為葉面蒸騰，通常 1～1.2 mm·d-1，以膨果期為例：T=6/1.2=5。

2.2.4 微灌方案及灌水運(yùn)行控制 一般情況下，早期微灌 2～3 m3，每次 10～15 min，灌水間隔 10d。中后期每次微灌4～4.5 m3，每次20 min左右，灌水間隔5～7d以上。每次每段主管道供水面積約2×667 m2，微灌帶輸水長度不超過40 m。沒有壓力表時，可從微灌帶運(yùn)行狀況上加以判斷，若微灌帶呈近似圓形，出水聲不大，可認(rèn)為壓力合適。若微灌帶繃得太緊，水聲太大，說明壓力太大，予以調(diào)整，應(yīng)加大灌水面積，以免管道破裂。若微灌帶呈扁形，說明壓力偏小，應(yīng)減少微灌面積。

2.3 微灌施肥定量管理方案

根據(jù)上述各項(xiàng)參數(shù)整理結(jié)果（表4），對施肥與微灌加以耦合，通過2015年的示范驗(yàn)證，結(jié)論為可行且具有重演性。

表4 西瓜長季節(jié)設(shè)施栽培膜下微灌施肥定量管理方案

3 討論與小結(jié)

阜寧縣西瓜多在沙壤土地區(qū)種植，長季節(jié)栽培時，由于生長期長、生產(chǎn)量大、主要營養(yǎng)元素容易失衡，施肥應(yīng)遵循少量多次。在土壤養(yǎng)分堿解氮100 mg·kg-1、有效磷 10 mg·kg-1、速效鉀 65 mg·kg-1和肥料利用率N 50%、P2O530%、K2O 55%左右的情況下，通常每667 m2總施肥量為N 19.1 kg、P2O511.3 kg、K2O 22 kg 以及商品有機(jī)肥 800～1 000 kg?；室允袌鲆踪彽?5∶15∶15硫酸鉀型復(fù)合肥為主，追肥應(yīng)選擇16∶5∶20或配方相近的全溶性硝硫基復(fù)合肥，避免單施或混施單質(zhì)化肥的麻煩。長季節(jié)栽培西瓜屬于避雨栽培范疇，土壤水分主要依靠人工補(bǔ)給，要始終保持見干見濕。一般微灌21次，每次 3～4 m3，約 15～20 min，總微灌溉量每 667 m2約76 m3。隨水追肥14次，每667 m2用專用配方肥70～75 kg。生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)栽培品種、棚室結(jié)構(gòu)、土壤質(zhì)地、氣象因素變化而作相應(yīng)調(diào)整。