设施蔬菜微灌施肥制度的拟合研究初探

陈海鹏

摘   要：当前，需水需肥量多的设施蔬菜在种植中存在水资源利用率低，重底肥、轻追肥和底追肥施加不合理等问题，致使水肥利用效率低。对此，制定科学微灌施肥方案，以提升水肥协同效应和利用率为目的，初探设施蔬菜的微灌施肥制度。

关键词：设施蔬菜;微灌施肥制度;水肥利用率

文章编号： 1005-2690（2020）19-0003-03       中图分类号： S626       文献标志码： B

随着农业结构调整步伐的加快，设施蔬菜种植面积持续增加，但在生产中，多数地方灌溉还沿用大水漫灌或沟灌方式，存在浪费严重、水资源利用率低等现象;施肥还存在重底肥、轻追肥，施用的N、P、K比例和底追肥施加不合理等现象，这些均造成水肥浪费量大、利用率低等问题。故应改进传统灌溉施肥技术，制定科学微灌施肥制度，以达到提升水肥协同效应和水肥利用率的目的。

1   如何确定微灌制度

微灌制度主要确定的是整个生育期内的灌水频次、灌水周期、每一次灌水连续时间、灌水量。首先，确定基于农作物种植灌溉用水需求的总量。其次，在总灌溉用水量确定的基础上，按照作物生育时期、土壤水分状况和作物生长态势确定灌水时间、灌水次数和每次灌水量[1]。

常见方法有两种：一是根据群众高产灌水经验和作物生育阶段需水特点确定;二是通过田间试验确定。同时，根据不同的土壤质地，采用与之对应的合理灌溉量和次数。一般沙土灌溉次数和间隔最多（长），壤土少（短），黏土最少（短）。

1.1   根据群众高产灌水经验，结合作物生育阶段需水特性，确定微灌制度

某地区、某作物在高产条件下的农民灌溉经验，灌溉制度在设计上所要求的气象条件、作物生长需水规律等资料，均是微灌制度确定的重要依据。

1.1.1   调查的主要内容

农民高产灌水经验：调查农民常规的地面灌溉经验，如果有微灌高产经验应重点调查，包括灌溉时间、每次灌水量、两次灌水时间间隔、灌水次数、灌溉方式、灌溉定额、产量水平、种植和收获时间及气象、土壤等内容。如果种植的是常规蔬菜、水果的种类或品种，收集主要蔬菜、果树种类的需水规律，包括不同生育期的耗水强度、灌水次数、灌水时间间隔、灌水定额、灌溉定额等试验资料或研究成果。

1.1.2   整理调查和收集的资料

根据农民高产灌溉经验和作物生物学特性，确定重要参数。首先，确定灌溉定额。如果农民采用的是常规灌溉取得高产水分管理，因常规灌溉水分利用系数仅约是微灌的1/2，再加上目标产量水平和作物需水规律，应对灌溉总量减少1/2或1/3设计。然后，依照作物各生长期的需水量和實际降雨规律确定各时期的灌水总量、灌水定额、灌水周期和灌水频次，合理分配灌溉水量。另外，因采用的是微灌技术，故施肥会与灌溉相结合，对设施蔬菜而言，即便土壤水分已较适宜作物生长，但为了开展施肥也需少量灌水，在灌溉制度的制定或实际水分管理中也要考虑。最后，确定灌水时间。农民生产实践经验强，一般能根据天气情况、土壤水分情况、作物长势而确定。

1.2   根据田间试验确定微灌制度

1.2.1   推荐试验设计处理

针对具体作物考虑灌水下限、灌水上限、计划湿润深度3个因素，其中灌水下限取田间持水量的60%、田间持水量的65%两个水平，灌水上限取田间持水量、田间持水量的90%、田间持水量的80% 3个水平，计划湿润深度取20 cm、30 cm两个水平设计，试验设计12个处理，设两个重复，每个小区设置两个畦块[2]。在滴头点正下方依照科学深度埋设真空表负压计一支，观察其读数，一旦到达设计的灌水下限立即灌水，计划湿润深度达到灌水上限停止灌水。

处理1：灌水下限田间持水量的60%，灌水上限田间持水量，计划湿润深度20 cm。

处理2：灌水下限田间持水量的60%，灌水上限田间持水量，计划湿润深度30 cm。

处理3：灌水下限田间持水量的60%，灌水上限田间持水量的90%，计划湿润深度20 cm。

处理4：灌水下限田间持水量的60%，灌水上限田间持水量的90%，计划湿润深度30 cm。

处理5：灌水下限田间持水量的60%，灌水上限田间持水量的80%，计划湿润深度20 cm。

处理6：灌水下限田间持水量的60%，灌水上限田间持水量的80%，计划湿润深度30 cm。

处理7：灌水下限田间持水量的65%，灌水上限田间持水量，计划湿润深度20 cm。

处理8：灌水下限田间持水量的65%，灌水上限田间持水量，计划湿润深度30 cm。

处理9：灌水下限田间持水量的65%，灌水上限田间持水量的90%，计划湿润深度20 cm。

处理10：灌水下限田间持水量的65%，灌水上限田间持水量的90%，计划湿润深度30 cm。

处理11：灌水下限田间持水量的65%，灌水上限田间持水量的80%，计划湿润深度20 cm。

处理12：灌水下限田间持水量的65%，灌水上限田间持水量的80%，计划湿润深度30 cm。

1.2.2   基础数据分析测定

试验取土测定20 cm、30 cm土壤质地、容重、田间持水量，折算出真空负压计对应的田间试验设计读数，以便在水分管理中使用。

1.2.3   观测记载

观测记载作物种植的时间、各生育时期的长势及作物计产;每次的灌水时间、作物所处的生育时期，折算出每次的灌水量（灌水定额），分生育期计算蔬菜的灌水定额、时间间隔、灌水次数及灌溉定额。

1.2.4   结果分析

根据灌溉试验的资料记载，通过方差分析总结较高产量水平的作物微灌制度，包括灌水量、灌溉定额、灌水时间、灌水频次等，作为某种作物实践推荐的微灌方案。

2   如何确定施肥制度

在制度确定过程中，要依照设施蔬菜的需肥规律、田间土壤的肥力水平和目标产量推算出施肥总量，根据氮、磷、钾比例和底、追肥比例，施肥时间，肥料品种等确定施肥制度。本文以日光温室种植黄瓜为例，说明施肥制度是如何确定的。

2.1   确定目标产量

根据栽培作物种类和品种、种植密度、土壤肥力水平、生长期长短、上年（或前一季）的产量等因素确定当年目标产量，一般目标产量可与上年持平或稍微增加（控制增产幅度在10%左右）。如设定日光温室黄瓜计划产量1万kg/667 m2。

2.2   计算实现目标产量的养分吸收量（养分的理论吸收量）

根据目标产量计算作物生育周期内所需的各种养分及其比例，主要是氮、五氧化二磷、氧化钾的施用量及其比例，作物所需的氮、五氧化二磷、氧化钾用量及其比例可以通过资料查询获得。例如，黄瓜产量要达1万kg/667 m2，理论上需N 30 kg、P2O5 8.4 kg、K2O 45 kg。中量和微量元素主要通过基肥或根外追肥解决，根据目前土壤的供给情况或作物缺素状况，主要应补充钙肥、锌肥、铁肥、硼肥等，使用量和习惯施肥相同。

2.3   根據化肥利用率计算应施用的养分量

在设施培育条件下，种植季节需要57%～65%的氮肥、35%～42%的磷肥、70%～80%的钾肥，因此要实现1万kg/667 m2黄瓜产量，可施入50 kg N、21 kg P2O5、60 kg K2O的养分量，换算后即每667 m2应施108 kg尿素、150 kg过磷酸钙、120 kg硫酸钾。

2.4   调整实现目标产量的化肥用量

在实际种植中，还需因地制宜调整化肥用量。主要有以下4种情况。

（1）依据土壤养分含量调整养分使用量，某一养分过高或过低时适当减少或增加施用量，接近适中水平时应保持该使用量不变。但对于氮肥来讲，即使土壤氮含量达到高水平，也不要大幅度地减少施用量，因为氮素较容易挥发和流失，致使氮素供应少而影响产量。

（2）依据施用的有机肥料量调整使用量。对当年新建日光温室，施用有机肥料常作为培肥土壤的措施，在总养分供应量中不扣除有机肥料带入的养分量。对于3～5年的温室，应减除当年施用有机肥所含的养分量。

（3）根据上季作物施肥量和产量调节养分施用量。在上季作物施肥量较大，且作物产量较低时，应减少本季养分投入量。

（4）根据作物长势调节养分施用量。在作物生长时，依照其长势合理增减用肥量，当作物生长势过旺时，应减少用肥量;当作物生长势较弱时，应适当增加用肥量。

2.5   根据作物不同生育时期需肥规律分配养分

同一作物在不同生育时期对各种养分吸收量及其比例是不同的，故各生长期养分分配须遵循作物生长期的养分吸收规律。在黄瓜生长前期，吸收较多的是氮。播种后30 d左右，吸收较多的磷。结瓜盛期对氮、磷、钾的吸收量，占全期总吸收量的50%～60%，因此日光温室黄瓜施肥时，苗期到开花初期养分分配10%～20%，以氮肥为主;开花前期到结果期养分以磷肥为主，分配率达20%～30%;结果期养分以钾为主，分配率达60%左右。

3   微灌施肥制度的拟合

微灌施肥制度是灌溉和施肥制度在滴灌条件下的整合，包括灌溉方式、灌水频次、灌水时间、灌水定额，和通过微灌施用的肥料品种、养分配比、施肥量等[3]。

3.1   微灌制度和施肥制度拟合原则

普遍采用肥依存水、周期结合法，把施肥量在作物各生长期分次灌水注入。即拟合每次灌水量、灌水周期、每一次灌水连续时间、灌水频次和作物所需养分量及比例，进而完成灌溉施肥制度[4-8]。

3.2   典型设施蔬菜的微灌施肥制度

3.2.1   黄瓜日光温室微溉施肥制度

黄瓜日光温室灌溉施肥制度见表1。

应用说明：

（1）本方案适用于日光温室黄瓜大、小行种植，定植密度3 000株/667 m2，计划产量1 300 kg/667 m2。

（2）定植前施基肥，每667 m2施用腐熟鸡粪3 000～4 000 kg、复合肥（15-15-15）100 kg/667  m2，或每667 m2施尿素19.8 kg、磷酸二铵32.5 kg、氯化钾25 kg。第一次要用沟灌。

（3）生产前期适当控制水肥，减少用量，促进根系发育。

（4）采收期平均7 d施肥1次。

（5）根据生长情况，喷施磷酸二氢钾、含钙和微量元素的氨基酸叶面肥等。

3.2.2   西葫芦日光温室微灌施肥制度

日光温室西葫芦微灌施肥制度见表2。

应用说明：

（1）该方案适用于华北地区温室栽培西葫芦，以pH值5.5～6.8的沙质壤土或壤土环境较宜。其栽培以越冬茬和早春茬为主，前者定植于10月下旬或11月初，收获于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，收获于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的计划产量开展。

（2）定植前每667 m2地块基施优质腐熟农家肥5 000 kg、磷酸二铵10 kg、尿素10 kg，小水沟灌。

（3）定植至开花（45 d），平均10 d灌水1次，前期以土壤墒情为主滴灌，不施肥;后期依照苗情灌溉施肥，每次每667 m2施磷酸二铵2.2 kg、尿素0.9 kg、硫酸钾1.6 kg。开花至出果，施灌1次，不施肥。待坐果10～15 d开始采收，采收期每7 d灌1次，结合滴灌每次每667 m2施磷酸二铵2.2 kg、尿素2.4 kg、硫酸钾3 kg;温度回升后6～7 d浇1次，结合滴灌每次每667 m2施尿素2.2 kg、硫酸钾3 kg。

（4）每滴灌1次，应依灌溉施肥制度表内的养分量选择适宜肥料（普选溶解性较好的）。

参考文献：

[ 1 ] 彭世琪，崔勇，李涛.微灌施肥农户操作手册[M].北京：中国农业出版社，2008.

[ 2 ] 王贺.华北平原沙质土壤夏玉米对肥料类型及施肥方法的响应研究[D].北京：中国农业科学院，2012.

[ 3 ] 赵吉红.水肥一体化技术应用中存在的问题及解决对策[D].杨凌：西北农林科技大学，2015.

[ 4 ] 胡伟，张紧根，刘建中.水肥一体化技术在晚稻上的应用效果初探[J].浙江农业科学，2020（5）：998-999，1002.

[ 5 ] 闵文江，吕军海，崔永增，等.冬小麦夏玉米微灌水肥一体化节水高产技术[J].现代农村科技，2019（6）：108.

[ 6 ] 刘效红.试析农作物微灌施肥技术[J].农家参谋，2019（7）：12.

[ 7 ] 李久生，李益农，栗岩峰，等.现代灌溉水肥精量调控原理与应用[J].中国水利水电科学研究院学报，2018（5）：373-384.

[ 8 ] 鞠正春.小麦宽幅精播水肥一体化生产技术[J].农业知识，2019（19）：35-37.