水肥一体精量化施肥对春季设施小黄瓜产量的影响和效益分析

2016-04-25孔海民薛晨晨邵伟强陈一定石伟勇王忠明

浙江农业科学 2016年3期

关键词：小黄瓜水肥一体化效益

孔海民，薛晨晨，邵伟强，陈一定*，石伟勇，王忠明

（1.浙江省农业技术推广中心，浙江杭州 310020；2.浙江勿忘农种业科学研究院，浙江杭州 311200；3.浙江大学环境与资源学院，浙江杭州 310020）

文献著录格式：孔海民，薛晨晨，邵伟强，等.水肥一体精量化施肥对春季设施小黄瓜产量的影响和效益分析［J］.浙江农业科学，2016，57（3）：323-325.

水肥一体精量化施肥对春季设施小黄瓜产量的影响和效益分析

孔海民1，薛晨晨2，邵伟强2，陈一定1*，石伟勇3，王忠明2

（1.浙江省农业技术推广中心，浙江杭州 310020；2.浙江勿忘农种业科学研究院，浙江杭州 311200；3.浙江大学环境与资源学院，浙江杭州 310020）

文献著录格式：孔海民，薛晨晨，邵伟强，等.水肥一体精量化施肥对春季设施小黄瓜产量的影响和效益分析［J］.浙江农业科学，2016，57（3）：323-325.

摘要：试验春季设施小黄瓜2种施肥模式的效果。结果表明，与追肥采用水肥一体化的常规施肥模式相比，全程水肥一体精量化施肥在总养分投入量减少51％的条件下，产量增加6％左右，产值、效益较高。

关键词：小黄瓜；水肥一体化；产量；效益

水肥一体化是利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术。与传统的浇水和施肥方式相比，水肥一体化技术可以根据作物在不同生育期的需水需肥规律精确定量地将养分供给到植株根部，由给土壤施肥转变为给作物施肥，对于减少肥、水浪费，发挥水肥耦合效应，提高养分利用率有显著的效果。郑育锁等［1］研究表明，与传统畦灌冲施相比，水肥一体化施肥可增加黄瓜产量17.4％，减少灌水量47.6％，节肥24.6％。于舜章［2］研究表明，黄瓜水肥一体化施肥比农户传统施肥节水21.0％～27.1％，节肥3.7％～49.5％，增产9.9％～17.6％。

然而，在小黄瓜的水肥一体化施肥研究中，对于有机肥的使用量、基肥和追肥的比例、各生育期的施肥量等的应用型研究较少，本试验研究了2种不同的水肥一体化施肥模式，通过比较小黄瓜的生长状况、产量和肥料偏生产力等，了解不同肥料供应方式对其生长和产量的影响，以期为小黄瓜的优化施肥提供参考。

1　材料与方法

1.1材料

试验于2013—2014年在杭州市萧山区浙江勿忘农种业科学研究院进行，试验区域为垦造滩涂，土壤基本理化性状：有机质11 g·kg-1，全氮0.48 g· kg-1，有效磷46 mg·kg-1，速效钾116 mg·kg-1，pH值8.66。种植设施为具有滴灌和水肥一体化施肥设备的连栋大棚，水源为集雨池收集的自然降水，灌溉采用变频泵，铺设暗管，施肥采用比例施肥器，田间管网系统采用直径3 cm的支管，毛管为0.3 mm内镶式滴灌管。

供试作物为小黄瓜，品种为碧翠19。试验用有机肥是以猪粪为原料堆肥制成的商品有机肥，氮磷钾养分总含量为4％；复合肥为三元复合肥（氮、磷、钾养分含量均为15％）；水溶肥为大量元素水溶肥（氮、磷、钾养分含量为16％，12％，30％，+Te），奧捷含腐殖酸水溶肥高氮配方肥（氮、磷、钾养分含量分别为14％，5％，9％，+ Te）、高钾配方肥（9％，5％，14％，+Te）。

1.2处理设计

试验共设2个处理。T1处理为目前农户常用的追肥水肥一体化施肥方法，肥料以基施为主，底肥施有机肥28.5 t·hm-2，复合肥675 kg·hm-2，结果期分4次随水滴施大量元素水溶肥共202.5 kg· hm-2；T2处理为全程水肥一体精量化施肥，底肥施有机肥7.5 t·hm-2，根据黄瓜苗期、开花期和膨果期不同养分需求特点，苗期和开花期分3次滴施奧捷含腐殖酸水溶肥高氮配方肥共600 kg· hm-2，每次间隔10～15 d；结果期分5次滴施奧捷含腐殖酸水溶肥高钾配方肥共975 kg·hm-2，每次间隔15～20 d。小黄瓜采用穴盘育苗，一垄双行梅花形定植，定植后及时搭架绑蔓。每垄为1个处理，长150 m，宽1.5 m，面积225 m2，分段设3次重复。其他管理措施相同。

1.3调查项目

跟踪记录各处理第1档果采收时间、植株生长情况等，每个处理随机抽取60株计产，记录每次采收时间、个数、产量。

计算肥料偏生产力和产值、效益。

肥料偏生产力（PFP），指单位投入的肥料所能生产的作物产量。即PFP=Y/F，Y为施肥后所获得的作物产量；F代表肥料的投入量。

2　结果与分析

2.1生长特性与产量

表1表明，T2处理小黄瓜植株生长状况与T1处理无明显差别，第1档果采收时间一致，说明在底肥只施有机肥、不施化肥的情况下，通过合理的肥水一体提供养分，不会引起黄瓜早期营养不足、影响生长的状况出现。T2处理单果重略高于T1处理，但差别不显著；T2处理结果个数比T1处理多，产量极显著高于T1处理，增产幅度在6％左右。

表1　小黄瓜第1档果采收时间及产量

2.2肥料投入与肥料偏生产力

从表2可以看出，T1处理有机肥用量是T2处理的3.8倍，化肥投入量（折纯，下同）429 kg· hm-2，与T2处理的化肥投入量441 kg·hm-2基本持平。如果将有机肥的氮磷钾含量计算在内，以4％的氮磷钾养分含量折算，则T1处理的总养分投入约为1 515 kg·hm-2，是T2处理的2.1倍。T1处理的肥料偏生产力为73.2 kg·kg-1，T2处理的肥料偏生产力为159.8 kg·kg-1，是T1处理的2.2倍。N、P2O5、K2O养分投入比例T1处理为1∶0.94∶1.21，T2处理为1∶0.43∶1。

2.3经济效益

对2个处理进行成本产值和效益分析。按一般市场商品有机肥价格600元·t-1、普通复合肥2 000元·t-1、大量元素水溶肥20 000元·t-1、含腐殖酸水溶肥15 000元·t-1计，则T1处理肥料成本为21 630元·hm-2，T2处理肥料成本为29 700 元·hm-2。以小黄瓜3元·kg-1计算，则T1处理产值为332 820元·hm-2，T2处理产值为352 395 元·hm-2，除去肥料成本，T2处理较T1处理增收11 505元·hm-2。

表2　小黄瓜肥料投入量与肥料偏生产力

3　小结与讨论

常规追肥水肥一体化施肥和全程水肥一体精量化施肥，2种施肥方式的主要区别是黄瓜各生长期的养分供应方式不同。常规追肥水肥一体化施肥以底肥形式供应，底肥化肥占全部化肥投入量的71％，底肥提供黄瓜营养生长期所需全部养分，甚至在结果期也起主要作用。普通复合肥的肥效释放曲线呈抛物线形，释放时间一般为50～60 d，而黄瓜对肥水的大量需求集中在采摘期，显然常规追肥水肥一体化施肥底肥中的化肥不足以维持和支撑黄瓜整个生育期的养分需求，其能获得较高产量依靠大量有机肥的养分供应。全程水肥一体精量化施肥不仅基本上按照黄瓜各生育期的养分需求配置了化肥投入，结果期的化肥投入量占到化肥投入总量的66％，而且整个生育期肥水耦合供给，作物吸收更快、效率更高，故在有机肥和总养分投入量远远低于常规的情况下仍获得高于常规的产量。

2种施肥方式在肥料投入量上的差别主要是有机肥的使用量。由于经济作物的产值较高，目前，在蔬菜生产中，大量的有机肥投入是比较普遍的现象。据调查，蔬菜大棚的有机肥投入量普遍在15～30 t·hm-2，有些甚至高达60～75 t·hm-2。然而，由于有机肥生产原料来源复杂、监管难等原因，商品有机肥的质量保障和潜在的重金属污染风险等问题一直存在较大争议。郭笃发等［3-4］研究称，由于普遍使用砷作为家禽饲料添加剂，家禽粪便中砷的含量明显提高。若含高量重（类）金属的畜禽粪便长期连续施用于农用土地，农作物中重（类）金属积累量可能升高，从而通过食物链危害人体健康。朱建华等［5］研究表明，上海市331个有机肥料样品重（类）金属铜、砷、镉和铬含量的超标率分别为56.16％，18.64％，5.42％和0.34％，其中镉指标最高含量超过标准近21倍，铜指标最高含量超过国家土壤2级标准16倍多，砷指标最高含量超过标准7.5倍。有机肥的不科学合理施用，其结果可能带来水环境污染、重金属污染或烧苗等事件的频繁发生［6］。一般来讲，常年种植经济作物的设施大棚内土壤较肥沃，有机质含量丰富，不需要每年持续大量投入有机肥。故过量、连续的有机肥投入并不是农业生产中应该提倡的做法，使用量应该控制在合理的范围内，建议已熟化的菜园地有机肥施用量以7.5～15 t·hm-2为宜。

全程水肥一体精量化施肥模式下肥料投入量少、养分利用效率高，产值效益好，而且减少了有机肥的盲目过量投入，可降低潜在风险。另外，全程水肥一体化管理有利于实现标准化操作，能与农业自动化结合，大面积应用更具有规模效益，是适应现代农业发展的新型肥水管理方法。然而，由于适用于水肥一体化的专用水溶肥料价格较高，全程水肥一体化在省肥的同时并不能降低肥料成本，这也是目前水肥一体化技术推广困难的主要原因。再加上农民认识和接受能力不足，施肥习惯难以改变等，这些都是制约该技术应用的主要因素。建议一方面企业要加大新型水溶肥料产品的研发力度，逐步降低生产成本；另一方面政府管理部门要大力扶持相关企业发展，适当补贴产品生产和使用环节，推进该技术和产品的应用。同时，应加大对技术的宣传、培训和示范，提高农民对科学施肥的认识，逐步改变不合理的施肥习惯。

参考文献：

［1］郑育锁，陈子学，肖波，等.温室黄瓜水肥一体化技术的效应分析［J］.天津农业科学，2007，13（1）：26-28.

［2］于舜章.山东省设施黄瓜水肥一体化滴灌技术应用研究［J］.水资源与水工程学报，2010，20（6）：173-176.

［3］郭笃发.环境中铅和镉的来源及其对人和动物的危害［J］.环境科学进展，1994（3）：71-76.

［4］刘荣乐，李书田，王秀斌，等.我国商品有机肥料和有机废弃物中重金属的含量状况［J］.农业环境科学学报，2005，24（2）：392-397.

［5］朱建华，杨晓磊，严瑾，等.上海商品有机肥料中重金属含量及影响因素研究［J］.上海农业学报，2011，26 （4）：113-116.

［6］李庆康，张永春，孙丽，等.商品有机肥生产与推广中易出现的几个误区［J］.江苏农业科学，2004（1）：76-77.

（责任编辑：张才德）

通信作者：陈一定，E-mai1：chenyd291@sohu.com。

作者简介：孔海民（1986—），女，山东肥城人，硕士，从事土肥技术推广应用等相关工作，E-mai1：konghaimin2004@163.com。

基金项目：浙江省“三农六方”科技协作计划（2014年度）

收稿日期：2016-01-12