日光温室黄瓜优化肥灌高效管理技术

梁新书韩 珑王晓卓高轶楠黄 健张振贤高丽红*

（1中国农业大学农学与生物技术学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；2北京市优质农产品产销服务站，北京 100101）

日光温室黄瓜优化肥灌高效管理技术

梁新书1☆韩 珑1☆王晓卓1高轶楠1黄 健2张振贤1高丽红1*

（1中国农业大学农学与生物技术学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；2北京市优质农产品产销服务站，北京 100101）

以日光温室早春茬和秋冬茬黄瓜为例，采用优化肥灌技术，与传统间隔施肥方式相比，不仅减少施肥量，改善黄瓜品质，且黄瓜的经济产量和水分利用效率均分别提高了6.1%和8.4%，氮肥偏生产力分别提高了103%和233%。

肥灌技术也称肥水一体化滴灌施肥技术，通过自动灌溉系统为植物提供水分和营养物质的过程称之为肥灌（Fertigation），或称滴灌施肥。即采用自动微灌系统在灌水的同时，按照作物生长各个阶段对养分的需要、土壤供肥长期状况和气候条件等准确地将肥料补加和均匀地施在根系附近，供植物根系直接吸收利用。

肥灌技术在日本称之为“养液土耕技术”，在发达国家已应用几十年。由于该技术不仅能够省力省工，而且还可以保证作物优质高产，水肥集中在耕层，减少氮肥淋洗，提高水肥利用率，保护生态环境，因而被认为是一项可持续发展的作物水肥管理技术（高丽红 等，2012；张振贤 等，2012）。笔者在多年节水节肥研究的基础上，以日光温室黄瓜为例，研制出了优化肥灌技术，供生产上参考和应用。

1 肥灌技术原理

肥灌技术主要特点是按照作物不同生育期每日对水分和养分的需求量供应营养液，使营养液更多地集中在根圈附近，进而使土壤水分、养分分布与作物的根系分布能够在同一位置，如此不仅保证作物对水分和养分的吸收，而且可以避免水分和养分向土壤深层渗漏，污染环境（图1）。该技术的水肥管理原则为总量控制、分期调控、少量多次。

图1 营养液土壤栽培原理（李式军，2011）

肥灌技术应用所需的设备与无土栽培基本相同，由蓄水（实际是添加水溶性肥的营养液）池（或蓄水桶）、加压水泵、定时器、水表、滴灌设备等组成。应用者可以先在蓄水池中配制好作物某生育期所需的肥液，然后通过定时器（图2）来控制水泵通电时间，进而可以实现每日自动供应营养液（图3）。

2 日光温室黄瓜肥灌关键技术

2.1 施肥量确定 结合作物目标产量和土壤供肥能力，以氮肥推荐为核心，确定一定面积上不同作物整个生育期内所需氮肥推荐量（汤丽玲，2004；何飞飞，2006；郭瑞英，2008；高杰云 等，2014）。

氮肥推荐量=氮素供应目标值-定植前土壤中的无机氮-有机肥氮素供应

①在不清楚土壤无机氮和有机肥养分带入量的情况，可按定植前土壤中的无机氮2～4 kg·（667 m2）-1、有机肥氮素供应量3～4 kg·（667 m2）-1进行估算。进而得出氮肥推荐量。

氮肥推荐量 = 氮素供应目标值-（5～8）kg·（667 m2）-1

②如果不清楚定植前土壤无机氮，则根据土壤肥力高低来估算该值。高：纯N 6～8 kg·（667 m2）-1；中：纯N 4～6 kg·（667 m2）-1；低：纯N 2～4 kg·（667 m2）-1。

日光温室黄瓜的氮素供应目标值见表1。

一般选择的冬春茬氮肥推荐量=（40 - 8 ）kg·（667 m2）-1，即纯N 32 kg·（667 m2）-1；秋冬茬氮肥推荐量=（25 - 8） kg·（667 m2）-1，即纯N 17 kg·（667 m2）-1。

2.2 肥料种类 滴灌专用的果类蔬菜配方水溶复合肥种类较多，前期试验表明，氮∶磷∶钾 为19∶8∶27的水溶复合肥较适宜黄瓜，因为该肥料氮磷钾配比与黄瓜吸收氮磷钾的比例较一致。这类肥料不仅适用于滴灌，同时还可施入磷和钾等元素，使用方便。也可以用尿素、磷酸二氢铵和硫酸钾自行配制，但要求所用肥料溶解度高，氮磷钾比例符合作物需肥规律。

表1 日光温室冬春茬和秋冬茬黄瓜目标产量及氮素目标供应值

2.3 操作流程

2.3.1 设备与安装 建蓄水池或定制蓄水桶，将定时器（图2）与加压水泵连接，然后将定时器与供电设备连接。蓄水池容积根据栽培面积和每日需要供液最大量估算，一般每667 m2温室配套4～6 m3蓄水池均可。

2.3.2 整地做畦、施基肥 每茬作物每667 m2施优质有机肥8～10 m3、三元复合肥（N∶P∶K为15∶15∶15）25 kg作基肥。做台式平畦，铺设滴灌管，安装水表、过滤装置，然后与加压水泵连接（图3）。

图2 定时器

图3 滴灌施肥系统示意图

2.3.3 定植缓苗期（初花期）管理 定植水及缓苗水灌溉总量为每茬黄瓜初花期灌水量（表2），可灌溉1～2次，每次每667 m2灌溉量最好不超过30 m3。此时水中不需要添加肥料。

2.3.4 结果期管理 黄瓜根瓜坐住后，进入初瓜期，可在蓄水池配制营养液，借助定时器与水泵进行每日营养液滴灌，营养液浓度及每日滴灌营养液用量见表2。计算肥料用量（以氮磷钾复合肥为例）。

配制营养液肥料用量=所需营养液浓度×所需配制营养液量/肥料含氮量

设置供水时间长短：可设为每天早晨定时供应营养液，供应时间长短依灌溉面积与水泵功率大小而定，可经过试灌水并结合水表读数确定水泵在一定土地面积上单位时间的灌水量，进而可以按照每日供液量确定每天供液时间的长短。也可尝试在保证每日供液量不变的前提下设定每日多次供液。

表2 日光温室冬春茬和秋冬茬黄瓜不同生育期每日需水需肥规律

3 日光温室黄瓜肥灌技术应用实例及效果

为探索肥灌技术的应用效果，分别在早春茬和秋冬茬黄瓜栽培上进行了试验。设计3种不同的根层施肥方式：① 传统间隔施肥（CK），在优化灌溉量的基础上，按照菜农的经验施肥量间隔供应；②优化间隔施肥（T1），在优化灌溉量的基础上，有机肥减半，氮肥总量按黄瓜目标产量的氮素需求和土壤供氮能力确定；③ 肥灌（T2），在T1处理所确定的不同生育期水肥供应总量的基础上，按照黄瓜需水需肥规律每天供给。3种施肥方式的灌水施肥量见表3。

研究结果表明（表4）：相比于传统间隔施肥方式，采用肥灌方式，尽管减少了施肥量，仍可以在改善黄瓜果实品质的同时，早春茬和秋冬茬的经济产量和水分利用效率均分别提高了6.1%和8.4%，氮肥偏生产力分别提高了103%和233%；在水肥供应量相同而供应方式不同条件下，肥灌方式与优化间隔施肥方式相比，不仅可以保证黄瓜果实良好品质，并且早春茬和秋冬茬经济产量和水分利用效率均分别提高了6.2%和8.3%，氮肥偏生产力分别提高了55%和75% （Liang et al.，2014）。所以，肥灌技术可以作为一项实现设施黄瓜优质高产高效的水肥管理技术，可为其他蔬菜应用实践提供参考。

表3 日光温室早春茬和秋冬茬黄瓜不同施肥方式的水肥施用量

表4 不同施肥方式对日光温室黄瓜产量、灌溉水利用率、氮肥偏生产力和果实品质的影响

参考文献

安顺伟，王永泉，李红岭，王实娟，高丽红．2010．灌水量对日光温室番茄生长、产量和品质的影响．西北农业学报，（3）：188-192．

郭瑞英．2008．设施黄瓜根层氮素调控及夏季种植填闲作物阻控氮素损失的研究〔博士论文〕．北京：中国农业大学．

何飞飞．2006．设施番茄周年生产体系中的氮素优化及环境效应分析〔博士论文〕．北京：中国农业大学．

汤丽玲．2004．日光温室番茄的氮素追施调控技术及其效益分析〔博士论文〕．北京：中国农业大学．

李式军．2011．设施园艺学．2版．北京：中国农业出版社：349-353．

裴孝伯，张福墁，王柳．2002．不同光温环境对日光温室黄瓜氮磷钾吸收分配的影响．中国农业科学，35（12）：1510-1513．

孙丽萍，温永刚，王树忠，赵景文，高丽红．2010．灌水量对日光温室黄瓜灌溉水分配的影响．西北农业学报，（4）：173-178．

汪建飞，邢素芝，陈世勇，于群英，李孝良．2005．设施黄瓜干物质累积及NPK 吸收规律．土壤通报，36（5）：708-711．

韦彦，孙丽萍，王树忠，王永泉，张振贤，陈青云，任华中，高丽红．2010．灌溉方式对温室黄瓜灌溉水分配及硝态氮运移的影响．农业工程学报，（8）：67-72．

张振贤，高丽红，任华中，陈青云，王倩，眭晓蕾．2012．设施蔬菜现代节水技术研究进展．中国蔬菜，（18）：21-25．

高丽红，郭世荣，李式军．2012．绿色环保高效的设施蔬菜土壤滴灌施肥体系．长江蔬菜，（12）：5-10．

高杰云，王丽英，严正娟，贾伟，陈清．2014．设施土壤栽培番茄配方施肥策略与指标研究．中国蔬菜，（1）：7-12．

于淑芳，高贤彪．2000．高效节能型日光温室黄瓜养分的吸收规律．中国蔬菜，（5）：10-11．

Liang X S，Gao Y N，Zhang X Y，Tian Y Q，Zhang Z X，Gao L H．2014．Effect of optimal daily fertigation on migration of water and salt in soil，root growth and fruit yield of cucumber（Cucumis sativus L．）in solar-greenhouse．PLoS One，9（1）：e86975．

☆两作者对本文具同等贡献。

梁新书，男，专业方向：蔬菜学，E-mail：liangxinshu512@163.com

韩珑，女，专业方向：蔬菜学，E-mail：hanlonghello2008@163.com

*通讯作者：高丽红，女，教授，博士生导师，专业方向：设施菜田退化土壤生物修复与水肥高效利用，E-mail：gaolh@cau.edu.cn

2014-04-26；接受日期：2014-05-20

北京市科技计划项目（D131100000713001），现代农业产业技术体系北京市果类蔬菜创新团队项目