設(shè)施蔬菜微灌施肥制度的擬合研究初探

陳海鵬

摘? ?要：當(dāng)前，需水需肥量多的設(shè)施蔬菜在種植中存在水資源利用率低，重底肥、輕追肥和底追肥施加不合理等問題，致使水肥利用效率低。對(duì)此，制定科學(xué)微灌施肥方案，以提升水肥協(xié)同效應(yīng)和利用率為目的，初探設(shè)施蔬菜的微灌施肥制度。

關(guān)鍵詞：設(shè)施蔬菜;微灌施肥制度;水肥利用率

文章編號(hào)： 1005-2690（2020）19-0003-03? ? ? ?中圖分類號(hào)： S626? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，設(shè)施蔬菜種植面積持續(xù)增加，但在生產(chǎn)中，多數(shù)地方灌溉還沿用大水漫灌或溝灌方式，存在浪費(fèi)嚴(yán)重、水資源利用率低等現(xiàn)象;施肥還存在重底肥、輕追肥，施用的N、P、K比例和底追肥施加不合理等現(xiàn)象，這些均造成水肥浪費(fèi)量大、利用率低等問題。故應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)灌溉施肥技術(shù)，制定科學(xué)微灌施肥制度，以達(dá)到提升水肥協(xié)同效應(yīng)和水肥利用率的目的。

1? ?如何確定微灌制度

微灌制度主要確定的是整個(gè)生育期內(nèi)的灌水頻次、灌水周期、每一次灌水連續(xù)時(shí)間、灌水量。首先，確定基于農(nóng)作物種植灌溉用水需求的總量。其次，在總灌溉用水量確定的基礎(chǔ)上，按照作物生育時(shí)期、土壤水分狀況和作物生長態(tài)勢(shì)確定灌水時(shí)間、灌水次數(shù)和每次灌水量[1]。

常見方法有兩種：一是根據(jù)群眾高產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)和作物生育階段需水特點(diǎn)確定;二是通過田間試驗(yàn)確定。同時(shí)，根據(jù)不同的土壤質(zhì)地，采用與之對(duì)應(yīng)的合理灌溉量和次數(shù)。一般沙土灌溉次數(shù)和間隔最多（長），壤土少（短），黏土最少（短）。

1.1? ?根據(jù)群眾高產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合作物生育階段需水特性，確定微灌制度

某地區(qū)、某作物在高產(chǎn)條件下的農(nóng)民灌溉經(jīng)驗(yàn)，灌溉制度在設(shè)計(jì)上所要求的氣象條件、作物生長需水規(guī)律等資料，均是微灌制度確定的重要依據(jù)。

1.1.1? ?調(diào)查的主要內(nèi)容

農(nóng)民高產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)：調(diào)查農(nóng)民常規(guī)的地面灌溉經(jīng)驗(yàn)，如果有微灌高產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查，包括灌溉時(shí)間、每次灌水量、兩次灌水時(shí)間間隔、灌水次數(shù)、灌溉方式、灌溉定額、產(chǎn)量水平、種植和收獲時(shí)間及氣象、土壤等內(nèi)容。如果種植的是常規(guī)蔬菜、水果的種類或品種，收集主要蔬菜、果樹種類的需水規(guī)律，包括不同生育期的耗水強(qiáng)度、灌水次數(shù)、灌水時(shí)間間隔、灌水定額、灌溉定額等試驗(yàn)資料或研究成果。

1.1.2? ?整理調(diào)查和收集的資料

根據(jù)農(nóng)民高產(chǎn)灌溉經(jīng)驗(yàn)和作物生物學(xué)特性，確定重要參數(shù)。首先，確定灌溉定額。如果農(nóng)民采用的是常規(guī)灌溉取得高產(chǎn)水分管理，因常規(guī)灌溉水分利用系數(shù)僅約是微灌的1/2，再加上目標(biāo)產(chǎn)量水平和作物需水規(guī)律，應(yīng)對(duì)灌溉總量減少1/2或1/3設(shè)計(jì)。然后，依照作物各生長期的需水量和實(shí)際降雨規(guī)律確定各時(shí)期的灌水總量、灌水定額、灌水周期和灌水頻次，合理分配灌溉水量。另外，因采用的是微灌技術(shù)，故施肥會(huì)與灌溉相結(jié)合，對(duì)設(shè)施蔬菜而言，即便土壤水分已較適宜作物生長，但為了開展施肥也需少量灌水，在灌溉制度的制定或?qū)嶋H水分管理中也要考慮。最后，確定灌水時(shí)間。農(nóng)民生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)，一般能根據(jù)天氣情況、土壤水分情況、作物長勢(shì)而確定。

1.2? ?根據(jù)田間試驗(yàn)確定微灌制度

1.2.1? ?推薦試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理

針對(duì)具體作物考慮灌水下限、灌水上限、計(jì)劃濕潤深度3個(gè)因素，其中灌水下限取田間持水量的60%、田間持水量的65%兩個(gè)水平，灌水上限取田間持水量、田間持水量的90%、田間持水量的80% 3個(gè)水平，計(jì)劃濕潤深度取20 cm、30 cm兩個(gè)水平設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)12個(gè)處理，設(shè)兩個(gè)重復(fù)，每個(gè)小區(qū)設(shè)置兩個(gè)畦塊[2]。在滴頭點(diǎn)正下方依照科學(xué)深度埋設(shè)真空表負(fù)壓計(jì)一支，觀察其讀數(shù)，一旦到達(dá)設(shè)計(jì)的灌水下限立即灌水，計(jì)劃濕潤深度達(dá)到灌水上限停止灌水。

處理1：灌水下限田間持水量的60%，灌水上限田間持水量，計(jì)劃濕潤深度20 cm。

處理2：灌水下限田間持水量的60%，灌水上限田間持水量，計(jì)劃濕潤深度30 cm。

處理3：灌水下限田間持水量的60%，灌水上限田間持水量的90%，計(jì)劃濕潤深度20 cm。

處理4：灌水下限田間持水量的60%，灌水上限田間持水量的90%，計(jì)劃濕潤深度30 cm。

處理5：灌水下限田間持水量的60%，灌水上限田間持水量的80%，計(jì)劃濕潤深度20 cm。

處理6：灌水下限田間持水量的60%，灌水上限田間持水量的80%，計(jì)劃濕潤深度30 cm。

處理7：灌水下限田間持水量的65%，灌水上限田間持水量，計(jì)劃濕潤深度20 cm。

處理8：灌水下限田間持水量的65%，灌水上限田間持水量，計(jì)劃濕潤深度30 cm。

處理9：灌水下限田間持水量的65%，灌水上限田間持水量的90%，計(jì)劃濕潤深度20 cm。

處理10：灌水下限田間持水量的65%，灌水上限田間持水量的90%，計(jì)劃濕潤深度30 cm。

處理11：灌水下限田間持水量的65%，灌水上限田間持水量的80%，計(jì)劃濕潤深度20 cm。

處理12：灌水下限田間持水量的65%，灌水上限田間持水量的80%，計(jì)劃濕潤深度30 cm。

1.2.2? ?基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析測(cè)定

試驗(yàn)取土測(cè)定20 cm、30 cm土壤質(zhì)地、容重、田間持水量，折算出真空負(fù)壓計(jì)對(duì)應(yīng)的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)讀數(shù)，以便在水分管理中使用。

1.2.3? ?觀測(cè)記載

觀測(cè)記載作物種植的時(shí)間、各生育時(shí)期的長勢(shì)及作物計(jì)產(chǎn);每次的灌水時(shí)間、作物所處的生育時(shí)期，折算出每次的灌水量（灌水定額），分生育期計(jì)算蔬菜的灌水定額、時(shí)間間隔、灌水次數(shù)及灌溉定額。

1.2.4? ?結(jié)果分析

根據(jù)灌溉試驗(yàn)的資料記載，通過方差分析總結(jié)較高產(chǎn)量水平的作物微灌制度，包括灌水量、灌溉定額、灌水時(shí)間、灌水頻次等，作為某種作物實(shí)踐推薦的微灌方案。

2? ?如何確定施肥制度

在制度確定過程中，要依照設(shè)施蔬菜的需肥規(guī)律、田間土壤的肥力水平和目標(biāo)產(chǎn)量推算出施肥總量，根據(jù)氮、磷、鉀比例和底、追肥比例，施肥時(shí)間，肥料品種等確定施肥制度。本文以日光溫室種植黃瓜為例，說明施肥制度是如何確定的。

2.1? ?確定目標(biāo)產(chǎn)量

根據(jù)栽培作物種類和品種、種植密度、土壤肥力水平、生長期長短、上年（或前一季）的產(chǎn)量等因素確定當(dāng)年目標(biāo)產(chǎn)量，一般目標(biāo)產(chǎn)量可與上年持平或稍微增加（控制增產(chǎn)幅度在10%左右）。如設(shè)定日光溫室黃瓜計(jì)劃產(chǎn)量1萬kg/667 m2。

2.2? ?計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量（養(yǎng)分的理論吸收量）

根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算作物生育周期內(nèi)所需的各種養(yǎng)分及其比例，主要是氮、五氧化二磷、氧化鉀的施用量及其比例，作物所需的氮、五氧化二磷、氧化鉀用量及其比例可以通過資料查詢獲得。例如，黃瓜產(chǎn)量要達(dá)1萬kg/667 m2，理論上需N 30 kg、P2O5 8.4 kg、K2O 45 kg。中量和微量元素主要通過基肥或根外追肥解決，根據(jù)目前土壤的供給情況或作物缺素狀況，主要應(yīng)補(bǔ)充鈣肥、鋅肥、鐵肥、硼肥等，使用量和習(xí)慣施肥相同。

2.3? ?根據(jù)化肥利用率計(jì)算應(yīng)施用的養(yǎng)分量

在設(shè)施培育條件下，種植季節(jié)需要57%～65%的氮肥、35%～42%的磷肥、70%～80%的鉀肥，因此要實(shí)現(xiàn)1萬kg/667 m2黃瓜產(chǎn)量，可施入50 kg N、21 kg P2O5、60 kg K2O的養(yǎng)分量，換算后即每667 m2應(yīng)施108 kg尿素、150 kg過磷酸鈣、120 kg硫酸鉀。

2.4? ?調(diào)整實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的化肥用量

在實(shí)際種植中，還需因地制宜調(diào)整化肥用量。主要有以下4種情況。

（1）依據(jù)土壤養(yǎng)分含量調(diào)整養(yǎng)分使用量，某一養(yǎng)分過高或過低時(shí)適當(dāng)減少或增加施用量，接近適中水平時(shí)應(yīng)保持該使用量不變。但對(duì)于氮肥來講，即使土壤氮含量達(dá)到高水平，也不要大幅度地減少施用量，因?yàn)榈剌^容易揮發(fā)和流失，致使氮素供應(yīng)少而影響產(chǎn)量。

（2）依據(jù)施用的有機(jī)肥料量調(diào)整使用量。對(duì)當(dāng)年新建日光溫室，施用有機(jī)肥料常作為培肥土壤的措施，在總養(yǎng)分供應(yīng)量中不扣除有機(jī)肥料帶入的養(yǎng)分量。對(duì)于3～5年的溫室，應(yīng)減除當(dāng)年施用有機(jī)肥所含的養(yǎng)分量。

（3）根據(jù)上季作物施肥量和產(chǎn)量調(diào)節(jié)養(yǎng)分施用量。在上季作物施肥量較大，且作物產(chǎn)量較低時(shí)，應(yīng)減少本季養(yǎng)分投入量。

（4）根據(jù)作物長勢(shì)調(diào)節(jié)養(yǎng)分施用量。在作物生長時(shí)，依照其長勢(shì)合理增減用肥量，當(dāng)作物生長勢(shì)過旺時(shí)，應(yīng)減少用肥量;當(dāng)作物生長勢(shì)較弱時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加用肥量。

2.5? ?根據(jù)作物不同生育時(shí)期需肥規(guī)律分配養(yǎng)分

同一作物在不同生育時(shí)期對(duì)各種養(yǎng)分吸收量及其比例是不同的，故各生長期養(yǎng)分分配須遵循作物生長期的養(yǎng)分吸收規(guī)律。在黃瓜生長前期，吸收較多的是氮。播種后30 d左右，吸收較多的磷。結(jié)瓜盛期對(duì)氮、磷、鉀的吸收量，占全期總吸收量的50%～60%，因此日光溫室黃瓜施肥時(shí)，苗期到開花初期養(yǎng)分分配10%～20%，以氮肥為主;開花前期到結(jié)果期養(yǎng)分以磷肥為主，分配率達(dá)20%～30%;結(jié)果期養(yǎng)分以鉀為主，分配率達(dá)60%左右。

3? ?微灌施肥制度的擬合

微灌施肥制度是灌溉和施肥制度在滴灌條件下的整合，包括灌溉方式、灌水頻次、灌水時(shí)間、灌水定額，和通過微灌施用的肥料品種、養(yǎng)分配比、施肥量等[3]。

3.1? ?微灌制度和施肥制度擬合原則

普遍采用肥依存水、周期結(jié)合法，把施肥量在作物各生長期分次灌水注入。即擬合每次灌水量、灌水周期、每一次灌水連續(xù)時(shí)間、灌水頻次和作物所需養(yǎng)分量及比例，進(jìn)而完成灌溉施肥制度[4-8]。

3.2? ?典型設(shè)施蔬菜的微灌施肥制度

3.2.1? ?黃瓜日光溫室微溉施肥制度

黃瓜日光溫室灌溉施肥制度見表1。

應(yīng)用說明：

（1）本方案適用于日光溫室黃瓜大、小行種植，定植密度3 000株/667 m2，計(jì)劃產(chǎn)量1 300 kg/667 m2。

（2）定植前施基肥，每667 m2施用腐熟雞糞3 000～4 000 kg、復(fù)合肥（15-15-15）100 kg/667? m2，或每667 m2施尿素19.8 kg、磷酸二銨32.5 kg、氯化鉀25 kg。第一次要用溝灌。

（3）生產(chǎn)前期適當(dāng)控制水肥，減少用量，促進(jìn)根系發(fā)育。

（4）采收期平均7 d施肥1次。

（5）根據(jù)生長情況，噴施磷酸二氫鉀、含鈣和微量元素的氨基酸葉面肥等。

3.2.2? ?西葫蘆日光溫室微灌施肥制度

日光溫室西葫蘆微灌施肥制度見表2。

應(yīng)用說明：

（1）該方案適用于華北地區(qū)溫室栽培西葫蘆，以pH值5.5～6.8的沙質(zhì)壤土或壤土環(huán)境較宜。其栽培以越冬茬和早春茬為主，前者定植于10月下旬或11月初，收獲于12月上中旬至2月下旬或3月上旬。后者定植于1月中下旬，收獲于2月下旬至5月下旬。以2 300株/667 m2的留苗密度和5 000 kg/667 m2的計(jì)劃產(chǎn)量開展。

（2）定植前每667 m2地塊基施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥5 000 kg、磷酸二銨10 kg、尿素10 kg，小水溝灌。

（3）定植至開花（45 d），平均10 d灌水1次，前期以土壤墑情為主滴灌，不施肥;后期依照苗情灌溉施肥，每次每667 m2施磷酸二銨2.2 kg、尿素0.9 kg、硫酸鉀1.6 kg。開花至出果，施灌1次，不施肥。待坐果10～15 d開始采收，采收期每7 d灌1次，結(jié)合滴灌每次每667 m2施磷酸二銨2.2 kg、尿素2.4 kg、硫酸鉀3 kg;溫度回升后6～7 d澆1次，結(jié)合滴灌每次每667 m2施尿素2.2 kg、硫酸鉀3 kg。

（4）每滴灌1次，應(yīng)依灌溉施肥制度表內(nèi)的養(yǎng)分量選擇適宜肥料（普選溶解性較好的）。

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