设施黄瓜水肥一体化生产技术操作规程
2019-01-05李建勇张瑞明上海市农业技术推广服务中心上海市闵行区201103
李建勇 张瑞明 朱 恩 (上海市农业技术推广服务中心,上海市闵行区 201103)
水肥一体化技术是发展高产、优质、高效、生态、安全现代农业的重要技术,可转大水漫灌为精准灌溉,转盲目施肥为科学施肥,能有效防止土壤盐渍化,改善农田生态环境,达到“三节”(节水、节肥、节药)、“三省”(省工、省力、省心)和“三增”(增产、增收、增效)的良好效果。制订设施黄瓜水肥一体化生产技术操作规程,可规范黄瓜生产过程中灌溉模式、肥料选择、水肥管理、病虫害防治等各项技术要点,为黄瓜安全生产和标准化生产提供技术支撑,对提高黄瓜生产技术水平和安全水平、促进蔬菜产业增产增效、丰富市民菜篮子意义重大。同时,规范黄瓜生产中的水肥一体化技术标准,可有效降低黄瓜生产中化肥、农药的用量,对保障农业生态环境、促进上海都市现代绿色农业发展意义重大。
1 范 围
规定了上海地区黄瓜水肥一体化生产中的术语、定义及产地选择、设施要求、播种育苗、定植、田间管理、病虫害防治、采收、整理、设施维护等操作规程。
本规程适用于上海地区保护地黄瓜水肥一体化生产。
2 规范性引用文件
以下引用的文件对于本规程的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本规程。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。
GB 4285农药安全使用标准
GB 5084 农田灌溉水质标准
GB/T 8321 农药合理使用准则(一)—(九)
GB/T 10002.1 给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材
GB/T l0002.2 给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管件
GB 16715.1 瓜菜作物种子 第1部分:瓜类
NY/T 391 绿色食品 产地环境技术条件
NY/T 393 绿色食品 农药使用准则
NY/T 394 绿色食品 肥料使用准则
NY/T 496 肥料合理使用准则通则
NY 525 有机肥料
NY 1106 含腐植酸水溶肥料
NY 1107 大量元素水溶肥料
NY/T 1276 农药安全使用规范 总则
NY 1428 微量元素水溶肥料
NY 1429 含氨基酸水溶肥料
NY 2266 中量元素水溶肥料
NY/T 2624 水肥一体化技术规范 总则
NY/T 5010 无公害农产品 种植业产地环境条件
3 术语和定义
3.1 微 灌
按照作物需求,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。
3.2 水肥一体化
将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,借助压力系统(或地形自然落差),通过管道系统供水供肥,均匀准确地输送至作物根部区域。
3.3 农家肥料
指含有动植物残体和排泄物等生物物质的肥料,它们不会对环境和作物产生不良影响。农家肥料在制备过程中,必须经无害化处理,以杀灭各种寄生虫卵、病原菌和杂草种子,去除有害有机酸和有害气体,达到相关卫生标准。农家肥料主要包括有堆肥、沤肥、灰肥、厩肥、沼气肥、饼肥等。
3.4 商品有机肥
指主要来源于植物和(或)动物,施于土壤,以提供植物营养为其主要功能的含碳物料,其氮、磷、钾三种养分的总含量在5%以上,有机质含量在45%以上。
3.5 水溶肥料
指易溶于水的肥料,经水溶解或稀释后,用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培、浸种蘸根等用途的液体或固体肥料,包括大、中、微量元素及含腐植酸、含氨基酸等类型。
4 操作规程
4.1 产地环境
4.1.1 田块选择
宜选择地势平坦且2年内未种植黄瓜、西葫芦、南瓜、丝瓜等葫芦科作物的田块,产地环境质量应符合NY/T 391或NY/T 5010的规定。
4.1.2 灌溉水质
灌溉系统水源必须清洁、无污染,水质应符合GB 5084的相关要求。
4.2 设施要求
4.2.1 管网系统
(1)给水管。输配水管网应包括供水管网和相应的测量、保护设备,水管网应根据水源、地形条件、种植方式、灌溉面积合理布局,一般情况下,应按干管、支管和主管三级形成树枝状管网,以保证管道最优布置原则,确保各级管道出口压力基本一致、供水均匀。给水管一般使用硬聚氯乙烯(PVCU)管材及管件,应符合GB/T 10002.1和GB/T 10002.2的规定。给水管先端宜安装止回阀,使给水管内一直充满水,方便水泵启动。(2)灌水器。通常在整地起畦后,沿种植行向畦地面上铺设1~2条滴灌管(带),灌水器处压力要求在100~200 kPa,滴灌带有内镶式和单翼迷宫式,额定工作压力通常为50~150 kPa。滴灌流量一般为1.0~3.0 L/h。
4.2.2 动力装置
动力装置由水泵和动力机构成。要根据田间灌溉水的扬程、流量选择适宜的水泵,水泵的扬程和流量应略大于工作时的最大扬程和最大流量,其运行工况点宜处在高效区的范围内,并选择好配套动力机。在上海地区黄瓜水肥一体化生产中,一般配置2台泵,通过变频控制柜交替使用。采用水压重力灌溉时,要求供水塔与灌溉区的高度差达10 m及以上。
4.2.3 水肥混合装置
母液贮存罐应选择塑料等耐腐蚀性强的贮存罐,并根据田块面积和施肥习惯选用适当大小的容器。
施肥设备可根据具体条件选用注肥泵、文丘里施肥器、施肥罐、自动施肥机或其它泵吸式施肥装置。为防止化肥的未溶解物和其他杂质进入系统而引起堵塞,在施肥装置的上游和下游均应安装防回流装置和过滤设备,并在过滤设备出口配置压力量测仪表,以便监测过滤器的堵塞情况,并及时清洗过滤器。同时,利用灌溉系统进行施肥,以利于提高工程和设备的利用率。但清洗过滤器、化肥罐的废水中含有大量的有机和无机污物,未经处理,不得排入水源中,以防止造成水源严重污染和安全事故。
主要施肥设备:(1)注肥泵。使用水力驱动注肥泵或动力驱动注肥泵,将肥料母液注入灌溉系统。可通过调节水肥混合比例和施肥时间精确控制施肥量。(2)文丘里施肥器。利用水流在管道狭窄处形成高速射流后使管径壁产生负压,将肥料母液从侧壁小孔吸入灌溉系统。可通过调节肥料母液管的孔径大小来控制施肥浓度,水流速度会影响水肥混合比例。(3)施肥罐。施肥罐的进、出口由2根细管分别与灌溉系统的管道相连接,在主管道上2根细管接点之间设置1个截止阀,以产生一个较小的压力差,使一部分水从施肥罐进水管直达罐底,当水溶解罐中肥料后,肥料溶液由出水管进入灌溉系统,将肥料带到作物根区。(4)自压微灌系统施肥装置。将肥料母液贮存罐安装在高于蓄水池水面1.0 m以上的位置,通过阀门和三通与给水管连接,肥料母液通过自身重力和水泵吸力流入灌溉系统。可调节控制肥料母液流量和施肥时间精确控制施肥量。(5)自动施肥机。自动施肥机为嵌入式计算机系统的产品,配有自动控制器系统、水泵、必要的吸肥装置和管道配件。自动施肥机可以在线或旁路安装在灌溉系统管网上,通常有3个或5个吸肥通道的设备。自动施肥机内置灌溉、施肥程序,通过程序设定EC值和pH,根据设定程序进行自动的水、肥混合,并监控管道中实际的EC值和pH,且反馈到控制器中自动调节比例,然后进行自动化灌溉和施肥作业。
4.2.4 过滤装置
如果灌溉水中含有泥沙、杂草、鱼卵、藻类等易造成物理性堵塞的杂质,灌溉系统管网很容易被堵塞。因此,进入灌溉系统管网的水必须经过过滤处理。常用的过滤设备有砂石过滤器、叠片过滤器、网式过滤器、离心式分砂过滤器。由于上海地区一般采用地表水,此时应配套砂石+叠片+网式过滤,对水质进行三级过滤;在使用滴灌系统时,过滤精度需达到120目及以上,并在取水口设置粗网拦截;过滤设备水量应根据首部的供水量放大20%~40%进行选配,以保证过滤设备局部堵塞时系统能正常运行。
蓄水池的吸水管末端和肥料母液的吸肥管末端都应用孔径0.15 mm左右的滤网包裹,防止杂质进入灌溉系统。给水管在蓄水池中的吸水位置宜高于水池底部30 cm以上,防止淤泥被吸入。
4.2.5 控制系统
(1)手动控制系统。所有操作均由人工完成,如水泵、肥料母液贮存罐阀门的开启和关闭、灌溉时间等。其成本较低,控制部分技术含量不高,便于使用和维护,但须安装压力表监测系统的运行情况。(2)自动控制系统。包括田间灌溉施肥的自动以及首部水肥管理的自动。基本层面的自动是按照设定的工作程序,自动控制灌溉施肥工作的开启、结束。升级层面加入了数据采集、分析、决策等功能,通过系统里布置的环境数据、水质数据、土壤数据等检测设备,实时采集系统的环境信息、土壤信息、肥液信息,并根据作物需水需肥的参数,预先制定好灌水、施肥的启动条件和运行状态,由系统按照实时数据智能决策控制设备启停以及肥液添加。
4.3 播种育苗
4.3.1 品种选择
选用抗病、优质、高产、商品性好、性状稳定、符合市场需求的黄瓜品种。黄瓜种子质量应符合 GB 16715.1的要求。
4.3.2 营养土配置
营养土用经过细筛的园土、腐熟的猪粪和砻糠灰,比例为6∶3∶1,并加入适量的广谱性杀菌剂,充分搅拌均匀后,装入8 cm口径的育苗钵内,装到4/5满即可。夏秋季可用50孔或72孔育苗盘。
4.3.3 播种育苗
上海地区黄瓜春季大棚栽培通常于1月上、中旬播种育苗,夏秋季大棚栽培于6月中旬至7月下旬直播,或8月中、下旬播种育苗。每 667 m2栽培田需黄瓜种子50~80 g。播种前先用55 ℃温水浸烫种子15 min,并不断搅拌至水温与室温相同,然后将种子捞起并用清水冲洗净,去除杂籽、劣籽和瘪籽。对预先准备好的育苗钵或穴盘浇足底水,再覆盖厚1~2 cm的营养土,然后均匀播种,播后再覆盖0.5~1 cm厚的盖籽泥,再轻浇水,以上层营养土湿润为宜,加盖地膜保湿。根据温度需要,上搭小拱棚,覆盖遮阳网或无纺布,以降温或保温,促使黄瓜早出苗、早齐苗。出苗后至齐苗期间温度白天控制在25~30 ℃、夜间保持在16~20 ℃。注意预防苗期猝倒病,农药使用应符合GB 4285、GB/T 8321和NY/T 1276或NY/T 393的规定。定植前2 d开始炼苗,温度白天控制在20~25 ℃、夜间保持在10~15 ℃。低温季节定植壮苗标准为株高20 cm,具有4~5片真叶,叶色浓绿,根系发达,无病虫害;高温季节定植苗应尽量小,可于苗龄5~7 d时定植。
4.4 定 植
4.4.1 整地作畦
定植前施足基肥,结合耕地翻入土中。每667 m2施农家肥料3 000~3 500 kg或商品有机肥1 000 kg、三元复合肥 (N∶P2O5∶K2O=21∶13∶18) 50 kg,有机肥料应符合NY 525的规定,化学肥料应符合NY/T 394或NY/T 496的规定。6 m跨度大棚作4畦,8 m跨度大棚作5畦,筑高畦,沟宽30 cm、沟深20~25 cm。整平畦面后铺设滴灌带、盖地膜,在铺设滴灌带时,应将蓝色标示线所在的那面朝上,即将水口朝上放置。
4.4.2 定植方法
春季大棚栽培一般在2月下旬进行定植,夏秋季大棚栽培在6月中旬至9月上旬进行定植。每畦栽2行,株距35~40 cm。将幼苗定植在靠近滴灌带附近,按35~40 cm株距在膜上打孔,将幼苗摆放在穴内,深度以苗坨与畦面相平为宜,定植后覆土,将苗坨和地膜孔用土封严,并滴灌浇定根水。
4.5 田间管理
4.5.1 温度管理
春季栽培,白天温度保持在 25~30 ℃、夜间保持在15~18 ℃。夏秋栽培,定植后覆盖遮阳网并加强通风,以降低棚内温度,缓苗后揭除遮阳网。
4.5.2 植株调整
根据黄瓜品种特征、特性,及时插架、绑蔓、放蔓、整枝、摘心。
4.5.3 水肥管理
(1)肥料选择。应选用水溶性肥料,包括大量元素水溶肥、有机液肥、含氨基酸液肥、含腐殖酸液肥等,肥料质量应符合NY 1106、NY 1107、NY 1428、NY 1429、NY 2266的要求。(2)追肥方法。将肥料溶解在水中,配制成一定浓度的肥料母液。配制的肥料母液浓度要低于其饱和浓度,防止重结晶。追肥时先用清水滴灌5 min 以上,然后打开肥料母液贮存罐的控制开关,使肥料进入灌溉系统,通过调节施肥装置的水肥混合比例或调节肥料母液流量的阀门开关,使肥料母液以一定比例与灌溉水混合后施入田间。水肥混合液的EC值宜控制在1.5~2.5 ms/cm。(3)追肥时期。采用膜下滴灌方式,定植至开花前,滴灌1~2次,每次每667 m2灌水量为6~8 m3,视植株长势,每667 m2施高氮型大量元素水溶肥料2.5~5 kg。开花座果期可追施磷肥1次,结果期视植株长势进行灌溉,追肥次数以3~6次为宜,高氮型与高钾型水溶肥料交替使用,每次每667 m2肥料用量为4~6 kg。根据黄瓜植株生长情况,加入钙、镁等水溶肥料。
4.6 病虫害防治
黄瓜病害主要有霜霉病、灰霉病、白粉病、枯萎病、炭疽病、疫病和细菌性角斑病等,虫害主要有蚜虫、红蜘蛛、茶黄螨、白粉虱、根结线虫和美洲斑潜蝇等。应以预防为主,综合防治。优先采用农业防治、物理防治、生物防治,结合科学合理应用化学防治,禁止使用高毒、高残留农药,以达到生产安全、优质、无公害黄瓜的目的。在生产期间做好各阶段病虫的预测预报工作与田间调查工作。农药施用严格执行GB 4285、GB/T 8321、NY/T 1276或NY/T 393的规定。
4.7 采收及整理
4.7.1 采 收
保护地黄瓜需及时采收,前期要适当及早采收,尤其是根瓜,应及早采收,以免影响蔓、叶和后续瓜的生长,一般每隔1~2 d采收1次。后期可根据市场需求适当留大。采收时应轻摘、轻放。
4.7.2 整 理
按黄瓜的大小、果形、色泽、新鲜度等分成不同的规格,放入塑料蔬菜周转箱内。
4.8 设施维护
4.8.1 过滤器
宜选用带有反冲冼装置的叠片式过滤器,若没有,则应定期拆出过滤器的滤盘进行清洗,以保持水流畅通。经常监测水泵运行情况,一般过滤器前后压力相差应在10~60 kPa之间,若压力超过70 kPa,表明过滤器已被堵塞,应尽快清洗滤盘片。
4.8.2 滴灌带
滴灌肥液前先滴清水5~10 min,肥液滴完后再滴清水10~15 min,以延长设备使用寿命,防止肥液结晶堵塞滴灌孔。发现滴灌孔堵塞时,可打开滴灌带末端的封口,用水流冲刷滴灌带内杂物,以使滴灌孔畅通。