甜菜平作膜下水肥一體化滴灌栽培集成技術(shù)

李成春

（甘肅省高臺(tái)縣經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，高臺(tái)734300）

張掖黑河流域是典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)，由于氣候干旱、降水少，作物需水主要依靠祁連山天然雪水及地下水，但隨雪線上升和向下游金塔、額濟(jì)納旗分水，同時(shí)生態(tài)保護(hù)、農(nóng)業(yè)開發(fā)用水明顯增加，致使水資源緊缺。平作膜下滴灌是一項(xiàng)高效農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)[1]和甜菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)體系的核心技術(shù)之一[2]。近年來，這項(xiàng)節(jié)水技術(shù)在張掖黑河流域得到大面積推廣，顯現(xiàn)出節(jié)水和增產(chǎn)兩大優(yōu)勢(shì)，能有效提高水資源利用效率，緩解用水矛盾，降低灌溉成本，促進(jìn)現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)和相關(guān)制糖產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。據(jù)調(diào)查，甜菜膜下滴灌栽培比常規(guī)栽培產(chǎn)量增高10%～15%，含糖提高2%～3%，節(jié)水35%～51%，節(jié)肥10%～30%，投入降低2250～2850元/hm2，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著?，F(xiàn)從播前農(nóng)事操作、滴灌設(shè)備系統(tǒng)安裝、輸水滴水管網(wǎng)及地膜鋪設(shè)、滴灌試運(yùn)行和播種、苗期管理、灌溉施肥制度、病蟲草害防治和塊根收獲環(huán)節(jié)對(duì)張掖黑河流域甜菜平作水肥一體化滴灌栽培集成技術(shù)做一探析。

1 播前地力要素優(yōu)化

1.1 輪作倒茬

甜菜屬高水肥和易感病作物，重茬容易引起多種病害發(fā)生，必須嚴(yán)格執(zhí)行輪作倒茬制度，選擇5年以上沒有種過甜菜[3-8]的沙壤性疏松肥沃地種植，前茬作物以麥類、玉米谷類、豆類、油菜、苜蓿等作物為宜，也不宜選低洼地、粘重地、鹽堿地種植甜菜。

1.2 秋耕冬灌

甜菜為長根系作物，深松耕對(duì)甜菜增產(chǎn)效果最好[9]。前茬收獲后立即進(jìn)行秋季耕翻，深耕松土、滅茬曬壟，秋翻深度20～35cm。乘墑濕播的在土壤結(jié)凍前灌冬水1200～1500m3/hm2。未秋翻的地開春適時(shí)耕翻，未冬灌地濕播出苗的應(yīng)春灌底水、干播濕出苗的則在播后滴水。

1.3 精細(xì)整地

起伏不平的地，在耕翻或播種前利用平整機(jī)械整刮拉平。秋耕冬灌地春播前盡早碾壓耙耱和整地保墑，春灌地、干播地及時(shí)耙耱整地，耙深5～6cm，同時(shí)清除干凈地膜雜物，使土壤手握成團(tuán)扔地易散、觀感疏松濕潤，達(dá)到地凈墑足、地平土碎、上虛下實(shí)，以利于保墑、環(huán)保，保證播種出苗質(zhì)量。

1.4 合理施肥

1.4.1 基肥 甜菜地應(yīng)全層底施基肥，秋翻或播前春耕時(shí)，按目標(biāo)產(chǎn)量75～90t/hm2確定施肥量[6，10]，每公頃底施發(fā)酵腐熟的有機(jī)農(nóng)家肥 45～75t，磷二銨 300～450kg、尿素 90～120kg、硫酸鉀 120～180kg作為基肥，結(jié)合整地撒于地面耕翻施入，使有機(jī)底肥施深混勻，保持土壤疏松肥沃。

1.4.2 追肥 在施足底肥的基礎(chǔ)上，按甜菜需肥規(guī)律將其全生育期所需商品肥的1/2至2/3作為追肥，結(jié)合膜下滴水灌溉少量多次的原則進(jìn)行精準(zhǔn)施肥，以滿足各生育階段對(duì)養(yǎng)分水分的需求。

2 安裝滴灌設(shè)備、覆膜、播種

2.1 播種關(guān)鍵技術(shù)把握

2.1.1 種子選擇 良種是甜菜豐產(chǎn)高糖的基礎(chǔ)[11]。平作膜下水肥滴灌栽培甜菜的品種應(yīng)具備高產(chǎn)高糖、抗病性強(qiáng)和植株葉片緊湊、青頭小等優(yōu)良特性，種子質(zhì)量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)，且從正規(guī)渠道選購精選加工包衣和清潔率98%，發(fā)芽率95%以上的種子。應(yīng)選HIO-479、KUHN8062[10]等品種為宜。

2.1.2 播種期 一般掌握5～10cm地表土層穩(wěn)定5℃在以上開始播種[12]，適期搶墑播種是保證甜菜全苗的關(guān)健[13]，當(dāng)?shù)卦?月下旬至4月中旬播種。據(jù)研究早播使甜菜生育期延長，從而提高品質(zhì)和產(chǎn)糖量，產(chǎn)量明顯高于晚播[14]。據(jù)張掖農(nóng)科所在高臺(tái)等地的試驗(yàn)，3月20日播比4月3日播增產(chǎn)22%，4月3日播比4月10日播增產(chǎn)12%，4月10日播比4月17日播增產(chǎn)15%。

2.1.3 種植模式 采用一膜雙行、三行、四行等種植模式，單畦幅寬2行式90～100cm、3行式135～150cm、4行式 160～165cm。

2.1.4 種植密度 根據(jù)品種特性確定播種量和密度，一般行距45～50cm，株距以18～24cm為宜。采用精量或半精量式播種時(shí)，密度較小的播種量 4．5～7．5kg/hm2，密度較大的播種量 9～12kg/hm2。

2.1.5 播種方式方法 覆膜后采用機(jī)械或滾筒進(jìn)行精量或半精量式穴播，每穴播2～4粒，播深2．5～3cm，乘墑濕播的播后不需灌水，干播濕出的播后立即滴灌出苗水確保發(fā)芽出苗率達(dá)90%以上。

2.2 安裝滴灌設(shè)備、覆膜、播種

2.2.1 地膜毛管帶準(zhǔn)備 水肥一體化滴灌的核心技術(shù)是在地膜下鋪設(shè)毛管式灌水器即裝配有滴頭或噴頭的滴灌帶，利用微滴灌將水分和養(yǎng)分分期分批、少量多次、持續(xù)高效地輸送給甜菜作物根系[13]。滴灌系統(tǒng)設(shè)置和毛支干管布局連接要按節(jié)水工程設(shè)計(jì)、地面坡降大小，水源水量及輸水壓力綜合考慮。播種前參照設(shè)計(jì)要求確定毛管帶條數(shù)及間距、覆膜寬幅、種植模式和行數(shù)，2行式鋪1條毛管覆蓋75或90cm寬的膜，3行式鋪2條毛管覆蓋120或125cm寬的膜，4行式鋪2條毛管覆蓋140或145cm寬的膜，據(jù)此推算需用滴水毛管帶長度量10km/hm2左右，地膜重量52．5～60kg/hm2，滴灌設(shè)施采購符合工程設(shè)計(jì)質(zhì)量、規(guī)格、流量要求的滴頭、毛管、主支管、接頭及配套設(shè)備。

2.2.2 鋪設(shè)毛管覆蓋地膜及播種 播種時(shí)，利用配有鋪設(shè)滴水毛管帶裝置的播種、鋪管、覆膜一體機(jī)，按已定模式的帶幅、膜幅和單膜播種行數(shù)、鋪管條數(shù)，一次性將種子定向定點(diǎn)播于地土中、將滴灌帶滴水出孔（迷宮）朝上鋪設(shè)于膜下的播種行之間。若用鋪管覆膜一體機(jī)時(shí)，則在一次性鋪管覆膜后采用滾播方式沿地膜走向?qū)⒎N子播于膜下滴水毛管帶兩側(cè)外10cm左右處。一膜1帶2行的畦幅寬100cm，膜內(nèi)小行距呈35cm、膜間大行距65cm，滴灌帶間距等于畦幅寬；一膜2帶3行畦幅寬140cm，膜內(nèi)小行距40cm+40cm、膜間大行距60cm，滴灌帶間距膜內(nèi)40cm、畦幅間100cm；一膜2帶4行畦幅寬160cm，膜內(nèi)小行距33cm+34cm+33cm、膜間大行距60cm，滴灌帶間距膜內(nèi)67cm、畦幅間93cm。若用大型播種機(jī)的先按膜幅寬1．45m、膜內(nèi)滴灌帶間距30cm完成鋪管覆膜后，再按一機(jī)播三膜同時(shí)在三條膜上控制膜上寬窄行行距30+50+30cm、膜間距60cm、平均行距42．5cm、株距24cm進(jìn)行機(jī)播點(diǎn)種。用大型機(jī)械收獲的可按行距50cm、株距18cm播種。

2.2.3 鋪設(shè)支管連接滴灌系統(tǒng) 在鋪毛管、覆膜、播種結(jié)束后，出苗前人工將符合設(shè)計(jì)要求（直徑75、90或120mm）的PE支管，對(duì)正出水管位置，橫鋪于地膜之上并與膜下的滴灌毛管帶和干管上方的出水管相連接；一般支管間距60～80m，長度50～500m，支管或附管鋪設(shè)時(shí)應(yīng)有適量的彎曲。

2.2.4 干管埋壓 頭年秋冬或開春農(nóng)閑時(shí)節(jié)，利用挖掘機(jī)開溝將輸水主干管道按照一定的走向和坡降呈直線式放入深1．5～1．8m處溝底使埋深超過當(dāng)?shù)貎鐾翆?．2m，并襯平墊穩(wěn)，按每20～25m或60～80m設(shè)置一個(gè)配有控制閥的出水管口。

2.2.5 安裝首部系統(tǒng)及配套設(shè)備 根據(jù)灌溉需要選購安裝首部系統(tǒng)，一般一套系統(tǒng)可控制灌溉面積15～20hm2，需配套一臺(tái)揚(yáng)程30～80m、出水80～100m3/h的離心式潛水泵及必要的機(jī)井、電機(jī)和儲(chǔ)水池、過濾器、增壓泵、配肥罐、配藥罐。滴灌水進(jìn)入管網(wǎng)前嚴(yán)格凈化是保證灌水器正常工作的前提[15]，當(dāng)?shù)靥烊缓恿骱偷叵戮橛辛魃常|(zhì)凈化不宜簡化。

2.2.6 系統(tǒng)連接及試運(yùn)行 首部系統(tǒng)和管網(wǎng)安裝好后立即輸水試壓，檢查干管壁、接頭接口、出水口和水閥處無噴水、無漏水后再回土填埋管溝；試運(yùn)行時(shí)觀測(cè)滴灌系統(tǒng)輸水水壓≥3kg/cm2即符合要求時(shí)備用。投入使用后要保證滴灌管網(wǎng)正常運(yùn)行，首次灌溉前要開啟所有閥門排氣，以后可根據(jù)灌溉需要和輸水水壓及流量分區(qū)分片開閉出水閥門，控制灌溉區(qū)域范圍。每次開水后要對(duì)滴灌帶仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)滴漏、跑、冒現(xiàn)象，及時(shí)補(bǔ)接；滴水期要不停檢查，以膜面濕印相接為宜，嚴(yán)防積水。

3 甜菜苗期田間管理與全生育期病蟲草害防治

3.1 甜菜苗期田間管理

3.1.1 松土保苗 播后若遇下雨易使土壤板結(jié)造成缺苗，要及時(shí)松土，破除板結(jié)，以利出苗齊全。

3.1.2 間苗定苗與補(bǔ)種 及時(shí)間苗定苗，是培育甜菜壯苗提高產(chǎn)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。采用優(yōu)質(zhì)種子分穴精量播種的播量小、出苗少，比常規(guī)播種間苗量小、定苗期遲，一般從3～4片真葉時(shí)開始間苗，6～7片時(shí)進(jìn)行定苗[16]，選留大苗、壯苗，拔去弱小苗、病蟲苗，不留雙苗、高腳苗，同時(shí)培土封穴，并在膜上適當(dāng)壓土穩(wěn)膜降溫除草。幼苗顯行前后若發(fā)現(xiàn)漏播、蟲害造成缺苗時(shí)要在早晚或陰天用小苗帶土移栽，缺苗嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)催芽補(bǔ)種，保持田間留苗密度80000～120000株/hm2。

3.1.3 蹲苗 甜菜蹲苗期是在播后60d左右從定苗后到灌頭水前的一段時(shí)期，膜下肥一體化滴灌栽培時(shí)蹲苗十分重要[2]。當(dāng)?shù)匾话阍?月底6月初甜菜定苗后長出8～9片葉起至6月中旬13～15片葉期間的10d左右控制灌水，當(dāng)幼苗表現(xiàn)中午萎蔫，早晚能恢復(fù)，即結(jié)束蹲苗期。

3.1.4 中耕 甜菜出苗后至蹲苗期中耕2～4次，以消滅雜草、提溫保墑、壯苗促長，預(yù)防和減少立枯病發(fā)生。出苗后第一次中耕深3～5cm，顯行后第二次中耕深8～10cm，定苗后第三次中耕深13～16cm，封行前第四次中耕深20～23cm，每次中耕間隔10～15d為宜。

3.1.5 揭膜 甜菜長至15～17片葉后田間密閉，地膜增溫效應(yīng)開始逐漸消退，繼續(xù)覆膜會(huì)使持水量大、地溫低并以低洼積水區(qū)明顯，不能給20cm土層范圍創(chuàng)造甜菜塊根膨大的最適溫度，不利于塊根生長和糖分積累。平作膜下滴灌甜菜揭膜期在5月底至6月份，即葉片封行前結(jié)合中耕除草揭掉。

3.2 病蟲草害防治

3.2.1 病害防治 主要抓好六點(diǎn)：①選用抗叢根病品種；②嚴(yán)格實(shí)行輪作倒茬預(yù)防叢根病、根腐病、白粉病、立枯病等[1，17]；③播前選用殺菌劑拌種預(yù)防立枯病、白粉病、叢根病等；④注意平整土地，防止田間積水引發(fā)根腐?。虎菁皶r(shí)拔除白粉病零星病株、銷毀病殘?bào)w，并于7月下旬至8上旬在發(fā)病初期噴藥2～3次防治；⑥于8月上旬在褐斑病發(fā)病早期開始每隔10～15d連續(xù)噴藥2～3次進(jìn)行防控。

3.2.2 蟲害防治 主要抓好四點(diǎn)：①播前可用殺蟲劑拌種包衣預(yù)防地老虎；②苗期發(fā)現(xiàn)象甲、跳甲食害甜菜子葉及幼嫩真葉時(shí)提前噴藥預(yù)防以免缺苗斷壟；③定苗后觀察甘藍(lán)夜蛾、菜青蟲蟲情，掌握在6月中下旬第一代、8月上中旬第二代三齡幼蟲發(fā)生前噴藥防治[18]，降低7月份和8月底的為害；④6月上旬至8月上旬紅蜘蛛發(fā)生初期連續(xù)交替噴藥2～3次防治其為害。

3.2.3 化學(xué)除草 整地前1～2d用96%金都爾乳油1200mL/hm2噴霧后用整地機(jī)將3～5cm表土耙耱封閉處理防治雜草。嚴(yán)禁在施用過對(duì)甜菜有敏感性的玉農(nóng)樂、阿特拉津等除草劑的前茬地上種甜菜[19]。

4 膜下水肥一體化滴灌管理

4.1 滴灌管理制度

4.1.1 滴灌定額及管理制度 干旱和過量灌水均不利于甜菜糖分積累[20]和產(chǎn)量形成，土壤水分過多則會(huì)因通氣不良造成缺氧致使根系窒息[21]。因此在干旱缺水的地區(qū)利用滴灌適量多次按需供水，推行節(jié)水型農(nóng)業(yè)灌溉制度尤為重要[22]。不同種植區(qū)域和土壤條件下，灌溉定額和制度差異較大。張掖黑河流域全生育期滴水灌溉 8～10 次，總灌溉定額正常年 3900～4350m3/hm2、干旱年 4560～6000m3/hm2，與常規(guī)灌水定額 6000～9000m3/hm2相比節(jié)水2100～4650m3/hm2。為保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)，滴灌系統(tǒng)運(yùn)行由專人管理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)壓力保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)輪灌方式，當(dāng)一個(gè)輪灌小區(qū)滴灌結(jié)束后，先開啟下一個(gè)輪灌區(qū)，再關(guān)閉當(dāng)前輪灌區(qū)，嚴(yán)禁先關(guān)后開[23-24]。

4.1.2 出苗前滴水管理 出苗前滴水與否應(yīng)視土壤墑情而定，冬灌或春灌地借墑播種出苗，底墑足不滴水，底墑差不能確保出苗的播后滴水10～15m3/hm2，以臨孔滴水濕印相接為宜；干播濕出的播前土壤較干，在鋪管覆膜播種后立即連接管網(wǎng)依土壤墑情及時(shí)滴水，滴水定額600～900m3/hm2[25]。

4.1.3 生長期滴水管理 出苗后第一次滴水于6月上中旬進(jìn)行，之后每隔10～15d滴1次水，每次滴水定額量450～500m3/hm2。9月份進(jìn)入糖分積累期，應(yīng)適量控制滴水量。甜菜收獲前10～15d即9月中下旬滴最后1次起拔水，水量450m3/hm2[20，24]。滴水灌溉時(shí)限用毒餌防治。

4.2 追肥管理制度

4.2.1 根際土壤追肥 滴灌栽培前期追肥以氮為主，配合施磷鉀肥，在蹲苗結(jié)束后少量多次地精準(zhǔn)滴施，結(jié)合滴灌將肥料分多次滴入根際，一般于6月上旬在出苗后第一次滴水時(shí)每公頃隨水滴施尿素75～90kg、易溶性微量元素或氮磷鉀復(fù)合肥75kg，第三次滴水時(shí)隨水滴施尿素60～75kg、復(fù)合肥75kg；第四次滴水時(shí)隨水滴施尿素60kg、復(fù)合肥75kg，7月底前將氮肥全部追完。8—9月份以追施鉀肥為主，9月份進(jìn)入糖分積累期后應(yīng)隨即控制滴水停止施肥，可隨水滴施磷酸二氫鉀等[26-27]。

4.2.2 根外葉面追肥 在甜菜生長中后期，根外葉面噴施2～3次0．1%～0．3%磷酸二氫鉀液肥或硼、錳、鋅、鉬等多元微肥或稀土微肥，以增進(jìn)甜菜塊根品質(zhì)[28-29]。

5 適時(shí)機(jī)械收獲

⑴收獲期：當(dāng)?shù)靥鸩耸斋@期一般在9月底至10月底，最佳收獲期在10月中旬，此時(shí)塊根重量和含糖率達(dá)到最高水平，最遲于11月上中旬完成收獲。

⑵收獲方式：膜下滴灌甜菜種植規(guī)模較大，應(yīng)考慮以機(jī)械收獲為主，可選用分段式牽引機(jī)械進(jìn)行作業(yè)或大型自走式聯(lián)合收獲機(jī)作業(yè)[17]。受條件限制的可采用機(jī)械和人工相結(jié)合的方式收獲，若暫不能收購或交售時(shí)可按每堆堆放4～5t在田間覆蓋甜菜葉或土臨時(shí)堆放保藏，避免風(fēng)吹日曬和受凍造成重量減少和糖分損失。