水肥一体化技术在暖棚甘蓝生产上的应用研究

2020-12-18赵乘凤

农业技术与装备 2020年5期

李岩，王娟，赵乘凤

（山西省农业科学院蔬菜研究所，山西太原 037000）

1 水肥一体化技术内容及研究现状

水肥一体化技术就是指将可溶于水的肥料与种植地所用的灌溉水融合在一起，通过滴灌的方式为种植作物提供养分的过程。此项技术有效地将水肥结合在一起，在保证作物养分的同时，还可保证根系与土壤始终富含合适的水量。该技术是一项农业灌溉施肥的新技术。水肥一体化技术得到了现代信息技术的支持，用智能化手段测量作物所需的肥料量和水量，极大程度地提高了水和肥料的利用率，减少成本和人力物力，提升了农业工作的整体效率。水肥一体化技术目前在农业种植方面得到大量应用，现在研究的重点放在了将该技术与互联网技术有效结合上面。通过将两种技术进行结合，农业从业者可以利用无线传感网络观察种植地的环境，可以长期对农作物进行监测，得到精确的相关数据，提升农业种植水平，目前研究人员经过大量研究和实践已经取得了一些成绩。

2 水肥一体化的技术要点

水肥一体化技术要点主要分为以下3 方面。首先是滴灌方面，要根据甘蓝的习性和生态特性以及种植地土壤情况来确定灌溉的方案，灌溉方案要涵盖灌水的固定量、第一次灌水时间、灌水时间间隔、灌水周期和灌水次数等；其次是施肥方面，根据甘蓝所需的养分及甘蓝种植地的土壤条件进行施肥确认，施肥确认的内容包括肥料的类型、施肥时间、施肥总量、次数及比例等[1]；最后是水肥融合阶段，这一阶段的实施步骤为，①根据甘蓝的生长条件和上一季度产量来确定进行水肥一体化滴灌后甘蓝的目标产量；②按照甘蓝所需营养成分制定施肥方案；③按照肥料施用后甘蓝能吸收的比例来计算肥料的施用量；④选择主基肥的相应辅料；⑤将灌溉水与肥料融合在一起进行滴灌。

3 水肥一体化技术在暖棚甘蓝种植上的应用

甘蓝为一年生或两年生十字花科草本植物，其花期在4月，果期在5 月，喜温暖湿润的成长环境，需要充足的光照，也能适应高温，生长最适宜的温度为15℃～20℃，在甘蓝茎蓬期遇到30℃以上的高温时容易出现纤维化现象，对土壤的要求不是很严格，但更适宜在黏壤土或沙壤土中进行种植。甘蓝原产自于欧洲、美洲国家，后分布全世界，主要分布在中国西北、东北、华北等温度较低的地区。

3.1 滴灌步骤

用水肥一体化技术对棚内甘蓝进行滴灌的步骤为以下5点：①对不同区域的甘蓝进行起垄工作；②在高垄地中间铺设滴灌管，以保证滴灌过程能覆盖到整片甘蓝地；③按照甘蓝所需肥料来进行水肥滴灌的营养液成分和剂量的确定，在进行配制时，要考虑到不同肥料的溶解度，可用3 个以上的容器将混合后产生沉淀的肥料分开储存，等沉淀物消除后再投入使用；将溶解好的肥料如KNO3、尿素等进行储存，以供后续使用；④滴灌过程中，要在滴灌肥料前先滴灌5～12 min的清水，当肥料滴灌完毕后，不能立即关闭滴灌系统，要至少再滴入5～12 min的清水，以保证滴头处不会长出青苔、藻类等微生物；⑤在滴灌过程进行一段时间后，滴灌系统的过滤器要打开进行清洗。

3.2 品种选择及种植地管理

在种植甘蓝之前先要搭建暖棚，暖棚要搭建成覆盖草毡的塑料中型棚，跨度最好控制在6～9 m，后墙高1.3 m，脊柱部分长50 m左右、高1.6 m，冬天要加盖一层草毡进行保温，塑料棚外要设立供水设施，棚内安装好水肥一体化滴灌系统。选择耐抽丝、抗逆性强的早熟甘蓝品种进行种植，最好在12 月中上旬进行播种育苗，次年1 月中下旬或2 月上旬进行定植，定植要采用穴盘育苗或者营养钵进行辅助，优秀的苗植苗龄在45～55 d，茎粗在0.5 cm以下为佳，其中含真叶5～6 片，叶片肥厚，根系发达，无病虫害，蜡粉多，植株健壮。

种植地管理方面。在收获完秋季种植物后及时深翻，整理好种植地，同时搭建好拱棚的骨架，进行定植前15 d左右要盖上塑料薄膜提升棚内温度，在塑料薄膜上盖好草毡。种植田内每667 m2施入有机腐熟肥约4 000 kg、三元复合肥45 kg，进行深翻后做一个较高的畦地，两畦之间距离80 cm、畦高10～15 cm，宽60 cm，每个畦地两侧都要铺设两条滴灌带，铺设后覆盖两层地面保护膜。每667 m2用2～3 kg硫磺粉和质量分数80%的敌敌畏0.25 kg在种植地进行分堆点燃，点燃后密封住大棚一晚上，再经通风后可投入使用。在此需要注意的是，设置水肥一体滴漏设备时要根据种植地的大小进行计算，保证全部种植地都能被完整覆盖上；与此同时，在进行种植地管理时，做好对水肥一体滴漏设备的安全管理，防止施入地面的肥料和化学药剂对滴漏头的污染，定期进行检查；在进行充分燃烧后一定要全面通风，确保棚内没有化学药品残留后才能开始使用。

3.3 定植与施肥

甘蓝定植可以选用坐水定植法，在上午晴天时于高畦上按照40 cm×40 cm行间距进行定植，注意定植穴要位于滴灌口的附近，以保证后续的滴灌工作顺利进行，定植后要在穴内灌足水，每667 m2水的用量以15 m3为最佳。

定植后要进行种植田管理，主要分为水肥控制和温度管理。水肥控制方面，在甘蓝缓苗期，于定植后5 d左右进行缓苗水的滴灌，每667 m2用水11～12 m3为最佳。缓苗结束后就进入蹲苗期，蹲苗期的水肥管理与缓苗期没有太大差异；当甘蓝生长进入莲座期时，叶片开始出现合抱现象，此时就要立刻结束蹲苗，进行施肥浇水，以每667 m2滴灌12～13 m3的水量比例辅以纯N肥3 kg为最佳，在此之后要持续保证甘蓝周围土壤的湿润度，若土地较为干旱，可以追加1 次滴灌，以促进甘蓝结球；在结球期，甘蓝的植株需要大量的水分，此时要增加水肥的滴灌次数，一般情况下，可每10 d追加滴灌1 次，依然按每667 m2浇水12～13 m3的标准来进行滴灌，还可辅以1.6 kg的尿素、3.5 kg的N肥、2 kg的K2O共同进行，在叶片紧实收获前8～10 d要停止滴灌，以防止叶球长势太旺而造成开裂情况的发生。施肥时要特别注意，水肥一体化滴管器中后续追加的肥料必须为可溶性固态肥或者液态肥，若固态肥料有沉淀情况，进行过滤后再投入使用，2 种或多种肥料混合后要求不能产生沉淀现象，配制溶液施入种植地的时间段要在本次滴灌中间段进行，水肥一体配制液在滴管器中的浓度大约占滴灌器整体流量的0.1%。

3.4 通风管理

在甘蓝进行种植过程中，要实时进行通风管理。当种植棚内温度达到25℃时，就要开始进行通风降温处理，具体的方法是根据天气情况和甘蓝生长时期来判断。在甘蓝结球期前，若天气良好，风级在4 级以下可进行1～2 h的塑料棚通风，若风级在4 级以上则不宜进行通风处理；在甘蓝结球期，最好不要进行通风，以避免影响甘蓝结球成型；在甘蓝结球后，风级5 级以下可进行通风。

4 水肥一体化技术在暖棚甘蓝种植中的应用效益

水肥一体化技术与普通灌溉相比自动化程度较高，可以对甘蓝进行精准施肥和灌溉，能在节省肥料、节水、改善环境、防治病虫害、提高产量方面提升效益。

4.1 节约肥料方面

水肥一体化技术能够很好地实现肥料与灌溉水的平衡，有效减少肥料的流失或挥发所造成的成本损失。同时具备供肥及时、作物易吸收、施肥过程简便、提升肥料利用率等优点。与传统施肥技术相比，水肥一体化技术能节省肥料40%～50%[2]。

4.2 节水方面

利用水肥一体化技术能够保证甘蓝根部的水分不流失，滴灌技术与传统的灌溉技术相比能够节省50%的水量；改善环境方面。一体化滴灌技术能够有效地改善土壤环境，调节因传统灌溉所导致的土壤密度降低、土壤结板等现象，同时能够减少因土壤养分流失而对地表水和地下水的污染问题；防治病虫害提高产量方面。研究表明，运用水肥一体化滴灌技术对甘蓝进行灌溉能够减少后续15%～30%的农药用量，节省15%的劳动力，也可降低畸形甘蓝的产生，平均每667 m2的种植地可增加23%的甘蓝产量，且产出的甘蓝形状圆润饱满，口感清爽，比传统灌溉产出的甘蓝口味更佳[3]。