蔬菜水肥一體化栽培技術(shù)探討

李英雪

(邢臺(tái)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 邢臺(tái) 054001)

在20世紀(jì)60年代，以節(jié)水、節(jié)肥為目的的水肥一體化技術(shù)開始在以色列發(fā)展起來(lái)，我國(guó)的水肥一體化技術(shù)是在20世紀(jì)70年代逐漸得到發(fā)展。在經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)，水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)科學(xué)先進(jìn)的種植栽培技術(shù)，合理運(yùn)用水肥一體化技術(shù)可大大提升水肥利用率，近年來(lái)水肥一體化技術(shù)已經(jīng)在果樹種植、花卉栽培等多個(gè)領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合實(shí)際，就水肥一體化技術(shù)的特征特點(diǎn)做簡(jiǎn)要分析。

1 水肥一體化技術(shù)概述

水肥一體化技術(shù)也叫水肥耦合技術(shù)，該技術(shù)的核心原理以及具體做法是在灌溉水中溶解進(jìn)肥料，通過(guò)相應(yīng)的工程技術(shù)將其輸送到作物根部，讓作物快速、充分吸收[1]。由于在澆灌之前就將肥料溶解于水，因而省去了許多工序，節(jié)省了灌溉施肥的時(shí)間，也大大減少了人員的工作量。同時(shí)將水肥直接輸送到作物根部讓其充分吸收，使水與肥料的利用率大大提高，也讓作物的高產(chǎn)高收得到保障。

研究與實(shí)踐證明，將水肥一體化技術(shù)應(yīng)用于蔬菜種植后，有可能產(chǎn)生拮抗效應(yīng)、疊加效應(yīng)以及協(xié)同效應(yīng)。所謂拮抗效應(yīng)，是指水肥相互制約、相互抵消，從而使作業(yè)的生產(chǎn)受到負(fù)面影響。而疊加效應(yīng)是水與肥分別作用于作物，由于兩者未能有效融合因而無(wú)法獲得協(xié)同的效果。協(xié)同就是指水與肥相互配合，共同促進(jìn)作物生長(zhǎng)，讓作物的長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量等均得到優(yōu)化。因此，在蔬菜種植中應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)，最重要的就是研究如何獲得最大的協(xié)同效應(yīng)。

2 水、肥對(duì)蔬菜長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

蔬菜是人們生活中的必需品，其營(yíng)養(yǎng)豐富，在增強(qiáng)人體體質(zhì)，提高人體免疫力等方面發(fā)揮著重要作用。我國(guó)種植蔬菜的歷史已經(jīng)十分悠久，并且在千百年的實(shí)踐中積累了許多豐富的種植經(jīng)驗(yàn)。但與此同時(shí)，在蔬菜種植方面也還存在一些誤區(qū)。如，許多人認(rèn)為要想讓蔬菜高產(chǎn)就必須做到“大水大肥”，因而在種植期間頻繁澆水，大量施肥，不僅沒(méi)有對(duì)蔬菜的生產(chǎn)起到積極作用，反而造成土壤微環(huán)境逐漸惡化，蔬菜出現(xiàn)病害等。由此可知，過(guò)度的澆水施肥并不是科學(xué)的種植方法，要想讓蔬菜高產(chǎn)，還需要根據(jù)蔬菜種類、蔬菜生長(zhǎng)習(xí)性以及種植區(qū)域的土壤條件、氣候條件等分析出蔬菜的需水與需肥規(guī)律，并對(duì)水肥因素之間的耦合機(jī)理做深入研究，在此基礎(chǔ)上合理灌溉施肥，充分發(fā)揮出水肥之間的協(xié)同效應(yīng)，從而獲得理想的蔬菜種植效果[2]。

蔬菜的生長(zhǎng)會(huì)受到諸多因素的影響，如土壤、種子、氣候等，在許多影響因素中，水與肥是比較容易控制的因素。合理調(diào)控水、肥會(huì)對(duì)蔬菜的長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量以及品質(zhì)等產(chǎn)生積極作用。有學(xué)者曾對(duì)番茄的生長(zhǎng)過(guò)程做了研究，發(fā)現(xiàn)在番茄生育期內(nèi)，水分過(guò)于充足或是水分稀缺都會(huì)使番茄的正常生長(zhǎng)受到影響，導(dǎo)致番茄的莖粗、株高等生長(zhǎng)指標(biāo)不夠正常[3]。結(jié)合種植經(jīng)驗(yàn)得知，肥料施加量也會(huì)影響番茄的長(zhǎng)勢(shì)、品質(zhì)以及產(chǎn)量。當(dāng)肥用量過(guò)高時(shí)，番茄糖酸指標(biāo)就會(huì)出現(xiàn)較大的浮動(dòng)。在番茄生長(zhǎng)期間采用滴灌施肥技術(shù)并對(duì)其各生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行檢查記錄，可以發(fā)現(xiàn)灌水下限與施肥量對(duì)番茄株高、葉面積、干物質(zhì)累積以及產(chǎn)量等的影響均存在閾值，且在不同灌水下限以及施肥量條件下，番茄產(chǎn)量與干物質(zhì)量，番茄產(chǎn)量與葉片的凈光合速率均呈顯著的線性相關(guān)。有學(xué)者以蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)為因變量研究水肥一體化對(duì)其的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在閾值范圍內(nèi)蔬菜產(chǎn)量隨著水肥用量的增加而增加，但蔬菜中的硝酸鹽含量、可溶性蛋白、可滴定酸含量與肥料用量呈顯著正效應(yīng)，與灌水量呈顯著負(fù)效應(yīng)[4]。綜合上述分析可知，在蔬菜生長(zhǎng)期內(nèi)，合理控制灌水與施肥量能夠改善蔬菜長(zhǎng)勢(shì)，提高蔬菜產(chǎn)量，優(yōu)化蔬菜品質(zhì)。

3 水肥一體化技術(shù)在蔬菜種植中的應(yīng)用

3.1 微灌施肥系統(tǒng)選擇

在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)，合理選擇微灌施肥系統(tǒng)是關(guān)鍵。種植人員需要根據(jù)蔬菜種類、蔬菜種植面積、蔬菜種植區(qū)域的地形、水源等選擇合適的微灌施肥系統(tǒng)，使水肥一體化技術(shù)得到充分使用。如，在露天條件下種植瓜菜時(shí)，應(yīng)選用滴灌施肥系統(tǒng)，并使用壓差式施肥罐等設(shè)備[5]。

3.2 設(shè)施設(shè)備選用

要想讓水肥一體化技術(shù)發(fā)揮出最大的效果，就需要?jiǎng)?chuàng)造出良好的技術(shù)實(shí)施條件，如提前設(shè)計(jì)與安裝好水肥一體化設(shè)施設(shè)備等。在設(shè)計(jì)與安裝水肥一體化相關(guān)設(shè)施設(shè)備時(shí)，需要詳細(xì)考察蔬菜種植區(qū)域的氣象條件、土壤條件、地形地貌等，在此基礎(chǔ)上選擇最為合適的設(shè)施與設(shè)備，確保相關(guān)設(shè)施設(shè)備有較高的適應(yīng)性。除了考慮氣候、土壤等大的環(huán)境因素外，還需要根據(jù)蔬菜產(chǎn)地的面積、蔬菜種類、蔬菜生長(zhǎng)習(xí)性以及對(duì)水肥的需求等各項(xiàng)實(shí)際情況做好設(shè)施設(shè)備的設(shè)計(jì)與安裝工作，以保證水肥一體化技術(shù)能在蔬菜生產(chǎn)基地內(nèi)正常得到使用。

3.3 微灌施肥方案制定與實(shí)施

微灌施肥方案是否合理直接關(guān)系到水肥一體化技術(shù)能否發(fā)揮出良好的協(xié)同效應(yīng)。因此在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)，需綜合考慮各影響因素，制定科學(xué)合理的微灌施肥方案。如，根據(jù)蔬菜種類以及蔬菜生長(zhǎng)習(xí)性確定蔬菜在各個(gè)生長(zhǎng)階段的實(shí)際需水量，結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶烊唤邓看_定灌水定額，確保水肥一體化技術(shù)能夠充分發(fā)揮出作用。根據(jù)研究與實(shí)際的種植經(jīng)驗(yàn)可知，露地微灌施肥的灌溉定額應(yīng)當(dāng)比大水漫灌減少50%，保護(hù)地滴灌施肥的灌水定額應(yīng)當(dāng)比大棚灌溉減少30%～40%[6]。在準(zhǔn)確確定出灌溉定額后，根據(jù)蔬菜的需水規(guī)律、土壤墑情以及種植降水情況等確定灌水時(shí)間、灌水頻率與每次的灌水量。

確定好蔬菜灌水方案后，根據(jù)蔬菜對(duì)肥料的需求規(guī)律、蔬菜目標(biāo)產(chǎn)量、地塊肥力等制定科學(xué)合理的微灌施肥制度。種植人員需精準(zhǔn)計(jì)算出氮磷鉀等肥料的總施加量以及各肥料的施加比例等。根據(jù)蔬菜生長(zhǎng)習(xí)性以及在不同生長(zhǎng)期間的需肥特性來(lái)合理確定施肥頻率。由于合理運(yùn)用水肥一體化技術(shù)能大大提高肥料利用率(約提高40%～50%)，因此在進(jìn)行微灌施肥時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少肥料用量，如常規(guī)施肥量為5kg，微灌施肥時(shí)就可減少到2.5～3kg。微灌施肥系統(tǒng)施用底肥與傳統(tǒng)施肥相同，可包括多種有機(jī)肥與化合肥，但微灌追肥的肥料品種必須是可溶性肥料。在使用水肥一體化技術(shù)時(shí)，種植人員要選用符合行業(yè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的氯化銨、尿素、硫酸鉀以及碳酸氫銨、硫酸銨等肥料進(jìn)行施肥。相較于其它品種的肥料，這些肥料含雜質(zhì)少，純度高，較容易溶于水，將水與肥料混合后不會(huì)產(chǎn)生沉淀，因而應(yīng)用效果比較理想。在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)還應(yīng)注意，追肥補(bǔ)充微量元素肥料，一般不能與磷素追肥同時(shí)使用，以免形成不溶性磷酸鹽沉淀，使噴頭或滴頭堵塞。

3.4 技術(shù)管理

在將水肥一體化技術(shù)應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)時(shí)，最重要的是要發(fā)揮出水肥的協(xié)同效應(yīng)，讓水肥共同促進(jìn)蔬菜生產(chǎn)。在蔬菜生產(chǎn)期間，灌水量、施肥量會(huì)影響蔬菜的長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量以及品質(zhì)，且灌水量會(huì)影響蔬菜對(duì)肥料的吸收，施肥量又會(huì)影響水分的利用率。因此，在將水肥一體化技術(shù)應(yīng)用于蔬菜種植時(shí)必須要做好對(duì)水肥的計(jì)算與管理。技術(shù)人員要能根據(jù)蔬菜的品種、生長(zhǎng)習(xí)性等明確蔬菜在不同生長(zhǎng)階段對(duì)水肥的不同需要，進(jìn)而科學(xué)確定水肥施加量，以獲得良好的協(xié)同效應(yīng)。在向蔬菜施加水肥時(shí),要能準(zhǔn)確把握水肥施加時(shí)間、施加頻率以及每次的施加量等，使水肥能對(duì)蔬菜的生長(zhǎng)起到積極促進(jìn)作用。為了更加科學(xué)有效地使用水肥一體化技術(shù)，種植人員還需在蔬菜生長(zhǎng)期間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)蔬菜根系生長(zhǎng)情況以及根部的濕潤(rùn)情況，在此基礎(chǔ)上制定更科學(xué)合理的水肥施加計(jì)劃，做到科學(xué)栽培。在蔬菜種植中運(yùn)用水肥一體化技術(shù)時(shí)應(yīng)正確認(rèn)識(shí)到，水與肥會(huì)相互作用、相互影響。如果不能科學(xué)合理地調(diào)配管理水肥，就會(huì)產(chǎn)生拮抗效應(yīng)，從而給蔬菜的生長(zhǎng)帶來(lái)負(fù)面作用。因此，在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)必須要準(zhǔn)確把握水肥之間的作用規(guī)律，盡可能使水肥產(chǎn)生好的協(xié)同效應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)，盡量控制每次的施肥量，在一定的范圍內(nèi)施肥，使水肥利用率得到提高。

3.5 配套技術(shù)選用

為更好地實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高收目標(biāo)，還可將水肥一體化技術(shù)與地膜覆蓋技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，在蔬菜生長(zhǎng)期間進(jìn)行膜下滴灌，以獲得更好的節(jié)水節(jié)肥效果，同時(shí)讓蔬菜產(chǎn)量得到提高，品質(zhì)得到改善[7]。

4 蔬菜種植中水肥一體化技術(shù)應(yīng)用效果

4.1 提高水資源利用率

節(jié)水是水肥一體化技術(shù)最大的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。在以往的技術(shù)模式下，蔬菜種植時(shí)一般采用漫灌等方式，水量投入大但蒸發(fā)量也大，水資源利用率較低。采用水肥一體化技術(shù)后，水分的下滲量、蒸發(fā)量將大大減小，水資源的有效利用率會(huì)顯著提升。有研究表明，與大水漫灌技術(shù)相比，微灌溉施肥能節(jié)約50%左右的水(露天條件下)。在大棚種植中，微灌施肥的節(jié)水效果也十分明顯。

4.2 提高肥料利用率

水肥一體化技術(shù)還能提高肥料利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)肥料的有效節(jié)約。水肥一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了平衡施肥與集中施肥，減少了肥料的揮發(fā)與流失，也避免了養(yǎng)分過(guò)剩問(wèn)題，讓肥料得到了充分使用。且與傳統(tǒng)的施肥方法相比，水肥一體化技術(shù)原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、供肥及時(shí)，也有利于蔬菜吸收。研究證明，在蔬菜產(chǎn)量相近或相同的情況下，水肥一體化與傳統(tǒng)施肥技術(shù)相比能節(jié)省化肥40%～50%。

4.3 改善微生態(tài)環(huán)境

水肥一體化技術(shù)不僅提高了水與肥料的利用率，而且能讓蔬菜種植區(qū)內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境得到改善。如，在大棚內(nèi)種植蔬菜時(shí)，合理運(yùn)用水肥一體化技術(shù)能讓棚內(nèi)的空氣濕度適量降低，讓棚內(nèi)溫度相對(duì)穩(wěn)定，從而使棚內(nèi)環(huán)境更適合蔬菜生長(zhǎng)。

合理運(yùn)用水肥一體化技術(shù)也能讓種植區(qū)域內(nèi)的微生物活性得到增強(qiáng)。相較于常規(guī)的畦灌施肥技術(shù)，水肥一體化技術(shù)能將地溫提高2.7℃左右，有利于土壤微生物活性的增強(qiáng)，讓蔬菜更好地吸收養(yǎng)分。

4.4 改善土壤物理性質(zhì)

合理運(yùn)用水肥一體化技術(shù)后，土壤板結(jié)等問(wèn)題將得到有效改善，土壤的孔隙度會(huì)顯著增加，容重降低，土壤將更有利于作物生長(zhǎng)。

4.5 減輕病蟲害

水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用改善了蔬菜種植區(qū)域內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，改良了土壤物理特性，增強(qiáng)了蔬菜吸收養(yǎng)分的能力，提高了蔬菜抗病蟲害的能力，保障了蔬菜長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量。如，水肥一體化技術(shù)應(yīng)用后，蔬菜大棚內(nèi)的空氣濕度有所降低，使病蟲害失去了理想的繁衍條件(病蟲害多在濕熱環(huán)境內(nèi)爆發(fā))，從而使大棚內(nèi)的病蟲害得以減輕。

4.6 改善品質(zhì)，提高產(chǎn)量

合理運(yùn)用水肥一體化技術(shù)能夠讓蔬菜品質(zhì)得到改善，產(chǎn)量得到提高，讓蔬菜種植人員的經(jīng)濟(jì)收入增加。實(shí)踐證明，在蔬菜生長(zhǎng)期間運(yùn)用水肥一體化技術(shù)后，黃瓜、茄子等蔬菜的形狀會(huì)更好看，畸形瓜的數(shù)量會(huì)大大降低，瓜果的品質(zhì)得到明顯改善。且水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用也讓蔬菜的產(chǎn)量大大增加，產(chǎn)量增加后，蔬菜種植人員的經(jīng)濟(jì)收益也會(huì)更好。水肥一體化技術(shù)使水、化肥的投入大大減少，讓蔬菜種植成本降低，也使蔬菜種植人員的利潤(rùn)空間更大。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水肥一體化技術(shù)理念先進(jìn)，操作簡(jiǎn)便，優(yōu)勢(shì)明顯，可在蔬菜種植過(guò)程中發(fā)揮出巨大作用。為此，應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)水肥一體化技術(shù)的研究?jī)?yōu)化與推廣應(yīng)用，讓該項(xiàng)技術(shù)的作用優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。