杭州市余杭區(qū)設(shè)施青菜水肥一體化應(yīng)用效果研究

白頌華　倪進(jìn)莊　樓玲　朱徐燕　沈建國(guó)

摘要? ? 在化肥總養(yǎng)分減量50%的條件下，開展了水肥一體化與常規(guī)施肥在設(shè)施青菜上的應(yīng)用效果試驗(yàn)。結(jié)果表明，實(shí)施水肥一體化的設(shè)施青菜較常規(guī)施肥增產(chǎn)8.5%、增收8.8%、節(jié)省施肥成本3.0%，增效7 391元/hm2;可提高青菜后期葉綠素含量，改善青菜農(nóng)藝性狀。

關(guān)鍵詞? ? 設(shè)施青菜;水肥一體化;應(yīng)用效果;浙江杭州;余杭區(qū)

中圖分類號(hào)? ? S634.3;S147.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）09-0058-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

杭州市余杭區(qū)位于浙江省北部，杭嘉湖平原南段，從東、北、西三面成弧形拱衛(wèi)杭州主城，是杭州都市新區(qū)，也是杭城居民蔬菜供給的最大生產(chǎn)區(qū)域。2018年，全區(qū)蔬菜（復(fù)種）面積共2.31萬(wàn)hm2，年蔬菜供應(yīng)量逾68萬(wàn)t，產(chǎn)值逾16億元，現(xiàn)有3個(gè)國(guó)家級(jí)蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園、2個(gè)省級(jí)蔬菜精品園基地、11個(gè)市區(qū)級(jí)葉菜生產(chǎn)功能區(qū)。其中，青菜是余杭區(qū)蔬菜的主要品種之一，全年種植（復(fù)種）面積為4446.7 hm2，占全區(qū)蔬菜（復(fù)種）總面積的19.2%和葉菜（復(fù)種）面積的42%左右。傳統(tǒng)的青菜水肥管理方式比較粗放，灌水以大水漫灌或澆灌為主，施肥則主要靠人工，既費(fèi)工費(fèi)力，又會(huì)造成水分和肥料資源浪費(fèi)。

水肥一體化就是將肥料溶解于水中，利用管道灌溉系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行灌溉與施肥，適時(shí)適量地滿足農(nóng)作物對(duì)水分和養(yǎng)分需求的水肥同步管理技術(shù)[1]。水肥一體化系統(tǒng)包括水源工程、首部系統(tǒng)、管道系統(tǒng)和灌水器等。其中首部系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要包括水泵、過(guò)濾器、施肥器、計(jì)量設(shè)備、控制設(shè)備和調(diào)節(jié)裝置等，應(yīng)根據(jù)水源特點(diǎn)、地形、種植方式、作物種類等，予以合理的配置。一般要求配置2臺(tái)水泵交替開啟;為提高過(guò)濾效果，并方便清洗，過(guò)濾器宜選用反沖洗碟片式過(guò)濾器;為便于調(diào)節(jié)肥液濃度，施肥器宜選用比例式注肥泵;宜配置變頻控制柜，通過(guò)壓力監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)水泵動(dòng)力，以穩(wěn)定管道水壓和出水量;如果種植面積較大，建議安裝自動(dòng)控制設(shè)備，以滿足自動(dòng)化灌溉施肥的需求。在蔬菜作物上推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，可根據(jù)蔬菜需肥規(guī)律、土壤狀況、氣候條件等確定水肥施用量，既能保證作物必需的水分和養(yǎng)分，又能提高水肥利用率，達(dá)到節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增收的效果[2]。浙江省2015年開始示范推廣水肥一體化技術(shù)[3]，余杭區(qū)于2016年在瓶窯鎮(zhèn)滿山紅蔬菜基地開展蔬果作物水肥一體化試驗(yàn)示范[4]，2019年在設(shè)施青菜上開展水肥一體化試驗(yàn)示范，并逐年擴(kuò)大應(yīng)用面積，取得了良好的效果，初步形成了一套適合余杭區(qū)的設(shè)施青菜水肥一體化技術(shù)應(yīng)用模式。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)安排在杭州市余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)南山村滿山紅蔬菜基地內(nèi)，供試土壤為泥質(zhì)田，質(zhì)地為壤土，肥力中等。

1.2? ? 供試材料

供試青菜品種為蘇州青。供試肥料：復(fù)合肥（20-5-20），由中鹽安徽紅四方肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn);奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6 -9+Te），由浙江奧捷生物有限公司生產(chǎn);商品有機(jī)肥，由杭州綠寶有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)，其養(yǎng)分狀況分別為pH值8.4，有機(jī)質(zhì)57%，總氮（N）3.28%，磷（P2O5）2.89%，鉀（K2O）2.72%。

1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在化肥總養(yǎng)分減量50%的條件下，比較水肥一體化與常規(guī)施肥在設(shè)施青菜上的應(yīng)用效果，共設(shè)2個(gè)處理，分別為常規(guī)施肥（CK），基施商品有機(jī)肥7 500 kg/hm2、復(fù)合肥（20-5-20）600 kg/hm2，壯苗期施復(fù)合肥（20-5-20）300/hm2;水肥一體化，基施商品有機(jī)肥7 500 kg/hm2、復(fù)合肥（20-5-20）300 kg/hm2，壯苗期噴施奧捷腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）45 kg/hm2，旺盛期噴施奧捷腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）2次（第1次用量為120 kg/hm2，第2次用量為60 kg/hm2）。試驗(yàn)采取大區(qū)對(duì)比，不設(shè)重復(fù)，連續(xù)實(shí)施2年。每個(gè)處理為1個(gè)單體大棚，每個(gè)大棚長(zhǎng)41.6 m、寬8 m，面積為332.8 m2;大棚上方安裝2條噴管線，向下垂吊旋轉(zhuǎn)式噴頭，噴頭間距為2 m。

1.4? ? 試驗(yàn)實(shí)施

試驗(yàn)在秋季青菜上實(shí)施，采用人工育苗移栽方式種植。2019年9月12日播種，10月13日移栽，移栽株行距為15 cm×15 cm;11月20日采收，對(duì)各處理青菜的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了調(diào)查。

1.5? ? 調(diào)查內(nèi)容與方法

2019年在青菜壯苗期（10月25日）、生長(zhǎng)旺盛期（11月6日）及生長(zhǎng)后期（11月18日），先后采用日產(chǎn)SPAD-502型測(cè)定儀測(cè)定各處理青菜葉片葉綠素含量;在采收前對(duì)青菜農(nóng)藝性狀進(jìn)行實(shí)地測(cè)定，每個(gè)處理選擇10株代表樣株，測(cè)定株高、葉片開展度、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、商品葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 水肥一體化對(duì)青菜葉綠素含量的影響

由圖1可知，水肥一體化處理青菜葉綠素（SPAD值）壯苗期低于常規(guī)施肥處理，生長(zhǎng)旺盛期與常規(guī)施肥處理相近，生長(zhǎng)后期則要高于常規(guī)施肥處理。究其原因，可能是農(nóng)作物葉片中葉綠素含量的高低與氮素供應(yīng)水平成正相關(guān)[5]，青菜常規(guī)施肥采用“一基一追”施肥法，基施氮肥純量120 kg/hm2（占總氮肥純用量的66.7%），高于水肥一體化的60 kg/hm2。因此，青菜生長(zhǎng)前期氮肥供應(yīng)充足，但后期供應(yīng)相對(duì)不足。水肥一體化采用“一基多追”施肥法，青菜生長(zhǎng)前、中、后期氮素供應(yīng)平衡，尤其是后期氮素供應(yīng)相對(duì)充足，故后期青菜葉片中的葉綠素含量相對(duì)較高。

2.2? ? 水肥一體化對(duì)青菜產(chǎn)量和效益的影響

由表1可知，與常規(guī)施肥處理（CK）相比，水肥一體化處理的青菜增產(chǎn)8.5%、增收8.8%、節(jié)省施肥成本3.0%。在綜合效益上，水肥一體化處理較常規(guī)施肥處理（CK）增效7 391元/hm2。這說(shuō)明，在化肥總養(yǎng)分減量50%的情況下，實(shí)施水肥一體化的設(shè)施青菜仍有較好的增產(chǎn)增收、節(jié)本增效效果。

2.3? ? 水肥一體化對(duì)青菜農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，與常規(guī)施肥處理（CK）相比，水肥一體化處理青菜的株高和葉片開展度分別增加2.0 cm和2.6 cm，植株最大葉長(zhǎng)和葉寬分別增加2.1 cm和0.8 cm，商品葉數(shù)增加1.5張。究其原因，設(shè)施青菜實(shí)施水肥一體化后，整個(gè)生育期養(yǎng)分供應(yīng)較為平衡，可促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，有效改善農(nóng)藝性狀，為獲得高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

3? ? 結(jié)論與討論

3.1? ? 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)施水肥一體化設(shè)施青菜較常規(guī)施肥增產(chǎn)8.5%、增收8.8%、節(jié)省施肥成本3.0%，增效7 391元/hm2;可提高青菜后期葉綠素含量，改善青菜農(nóng)藝性狀。

3.2? ? 討論

3.2.1? ? 選用合適的水肥一體化模式。由于綠葉蔬菜（包括青菜）屬密植型作物，其生長(zhǎng)期短、生長(zhǎng)速度快，宜采用“比例式注肥泵+噴灌”的水肥一體化模式[6]。對(duì)于單體大棚（6～8 m寬），一般在其頂部安裝1～2條噴管線;對(duì)于連棟大棚，一般在離地面3 m高度處安裝噴管線，每個(gè)噴管線間距為4 m。在噴管線上向下垂吊旋轉(zhuǎn)式噴頭，每個(gè)噴頭間距為2.0～2.5 m。

3.2.2? ? 選擇適用的肥料品種和配比。用于水肥一體化的肥料選擇必須主要滿足以下幾個(gè)條件：①肥料可完全溶于水，且溶于水后不會(huì)產(chǎn)生沉淀;②肥料流動(dòng)性較強(qiáng)，且在施肥過(guò)程中不會(huì)阻塞滴頭;③肥料含雜質(zhì)少，且能與其他肥料進(jìn)行混合;④肥料溶液的酸堿度為中性至微酸性，不會(huì)引起土壤pH值發(fā)生巨大變化;⑤施用微量元素時(shí)，應(yīng)選用鰲合態(tài)微肥，否則與大量元素肥混合施用時(shí)易產(chǎn)生沉淀物[7]。在水肥一體化施肥過(guò)程中，一般優(yōu)先選用全水溶性復(fù)合（混）肥或液體肥料，也可以選用水溶性單質(zhì)肥料進(jìn)行混配，具體配比應(yīng)根據(jù)蔬菜需肥特點(diǎn)來(lái)確定。根據(jù)余杭區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)施青菜上基肥宜選用45%高氮高鉀型復(fù)合肥，追肥宜選用氮磷鉀總養(yǎng)分含量≥30%的高氮型水溶肥，優(yōu)先選擇液體肥料，如固態(tài)水溶肥50%康成美農(nóng)水溶肥（20-10-20），液態(tài)水溶肥30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）。

3.2.3? ? 確定合理的肥料用量和時(shí)間。在實(shí)施水肥一體化時(shí)，應(yīng)按照總量控制、分段擬合、以水帶肥、少量多次的原則，根據(jù)蔬菜生長(zhǎng)特性、土壤肥力狀況、氣候條件、目標(biāo)產(chǎn)量等，合理確定總施肥量、基追肥比例、追肥次數(shù)、施肥時(shí)間等[8]。根據(jù)余杭區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，在全年施用商品有機(jī)肥15 000 kg/hm2（分上半年、下半年2次施用）的基礎(chǔ)上，設(shè)施青菜一般實(shí)行“一基二追（或三追）”施肥法，即基肥施45%高氮高鉀型復(fù)合肥300 kg/hm2;在壯苗期施追肥1次，用量為30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）45 kg/hm2;在生長(zhǎng)旺盛期，春、夏季青菜生長(zhǎng)時(shí)間較短，一般只施1次30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）120 kg/hm2作追肥，秋、冬季青菜生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，要求施追肥2次，用量分別為30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）120 kg/hm2和60 kg/hm2。

3.2.4? ? 選擇合適的應(yīng)用模式。2年的試驗(yàn)結(jié)果表明，在設(shè)施青菜上實(shí)施水肥一體化，具有良好的增產(chǎn)增效、省工節(jié)本、化肥減量等效果。目前，余杭區(qū)設(shè)施青菜水肥一體化采用的是“半程水肥一體化”模式，即在基施足量有機(jī)肥和適量復(fù)合肥的基礎(chǔ)上，以水肥一體化方式追施水溶肥，該方法是對(duì)傳統(tǒng)人工施肥方法的改進(jìn)，既能通過(guò)“機(jī)器換人”，減少施肥人工;又能通過(guò)“水肥耦合”，提高肥料利用率，減少化肥用量。如采用“全程水肥一體化”模式，即在基施少量有機(jī)肥基礎(chǔ)上，根據(jù)青菜生長(zhǎng)特點(diǎn)、需肥需水規(guī)律，整個(gè)生長(zhǎng)期以水肥一體化方式追施水溶肥，少量多次，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)水肥同步管理，該方法更省工省力、肥料利用率更高、減肥效果更好，但目前該項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)?shù)剡€不夠完善，有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

3.2.5? ? 控制適宜的肥料濃度。在設(shè)施青菜水肥一體化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，肥料濃度控制和水肥管理較為重要。有關(guān)研究表明，設(shè)施栽培肥水管理不當(dāng)極易誘發(fā)蔬菜病害，可造成作物缺棵死苗[9]。在設(shè)施青菜上施用水溶肥，一般采用葉面噴施的方式進(jìn)行，噴施濃度過(guò)高，易產(chǎn)生肥害，尤其是對(duì)幼苗期青菜;但噴施濃度過(guò)低，又會(huì)增加用水量，可能會(huì)使大棚內(nèi)濕度過(guò)高，易產(chǎn)生蔬菜病害，尤其是在雨水較多的季節(jié)，夏季易產(chǎn)生燒心病、冬季易產(chǎn)生霜霉病[10]。因此，在設(shè)施青菜上，生長(zhǎng)前期噴灌濃度一般控制在0.3%～0.4%之間，生長(zhǎng)中后期噴灌濃度控制在0.5%～0.6%之間。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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