蔬菜水肥一体化栽培技术探讨

2021-12-06李英雪

农业与技术 2021年7期

李英雪

(邢台市农业农村局，河北邢台 054001)

在20世纪60年代，以节水、节肥为目的的水肥一体化技术开始在以色列发展起来，我国的水肥一体化技术是在20世纪70年代逐渐得到发展。在经实验研究后发现，水肥一体化技术是一项科学先进的种植栽培技术，合理运用水肥一体化技术可大大提升水肥利用率，近年来水肥一体化技术已经在果树种植、花卉栽培等多个领域有了广泛应用。本文结合实际，就水肥一体化技术的特征特点做简要分析。

1 水肥一体化技术概述

水肥一体化技术也叫水肥耦合技术，该技术的核心原理以及具体做法是在灌溉水中溶解进肥料，通过相应的工程技术将其输送到作物根部，让作物快速、充分吸收[1]。由于在浇灌之前就将肥料溶解于水，因而省去了许多工序，节省了灌溉施肥的时间，也大大减少了人员的工作量。同时将水肥直接输送到作物根部让其充分吸收，使水与肥料的利用率大大提高，也让作物的高产高收得到保障。

研究与实践证明，将水肥一体化技术应用于蔬菜种植后，有可能产生拮抗效应、叠加效应以及协同效应。所谓拮抗效应，是指水肥相互制约、相互抵消，从而使作业的生产受到负面影响。而叠加效应是水与肥分别作用于作物，由于两者未能有效融合因而无法获得协同的效果。协同就是指水与肥相互配合，共同促进作物生长，让作物的长势、产量等均得到优化。因此，在蔬菜种植中应用水肥一体化技术时，最重要的就是研究如何获得最大的协同效应。

2 水、肥对蔬菜长势、产量、品质的影响

蔬菜是人们生活中的必需品，其营养丰富，在增强人体体质，提高人体免疫力等方面发挥着重要作用。我国种植蔬菜的历史已经十分悠久，并且在千百年的实践中积累了许多丰富的种植经验。但与此同时，在蔬菜种植方面也还存在一些误区。如，许多人认为要想让蔬菜高产就必须做到“大水大肥”，因而在种植期间频繁浇水，大量施肥，不仅没有对蔬菜的生产起到积极作用，反而造成土壤微环境逐渐恶化，蔬菜出现病害等。由此可知，过度的浇水施肥并不是科学的种植方法，要想让蔬菜高产，还需要根据蔬菜种类、蔬菜生长习性以及种植区域的土壤条件、气候条件等分析出蔬菜的需水与需肥规律，并对水肥因素之间的耦合机理做深入研究，在此基础上合理灌溉施肥，充分发挥出水肥之间的协同效应，从而获得理想的蔬菜种植效果[2]。

蔬菜的生长会受到诸多因素的影响，如土壤、种子、气候等，在许多影响因素中，水与肥是比较容易控制的因素。合理调控水、肥会对蔬菜的长势、产量以及品质等产生积极作用。有学者曾对番茄的生长过程做了研究，发现在番茄生育期内，水分过于充足或是水分稀缺都会使番茄的正常生长受到影响，导致番茄的茎粗、株高等生长指标不够正常[3]。结合种植经验得知，肥料施加量也会影响番茄的长势、品质以及产量。当肥用量过高时，番茄糖酸指标就会出现较大的浮动。在番茄生长期间采用滴灌施肥技术并对其各生长指标进行检查记录，可以发现灌水下限与施肥量对番茄株高、叶面积、干物质累积以及产量等的影响均存在阈值，且在不同灌水下限以及施肥量条件下，番茄产量与干物质量，番茄产量与叶片的净光合速率均呈显著的线性相关。有学者以蔬菜产量和品质为因变量研究水肥一体化对其的影响，结果发现在阈值范围内蔬菜产量随着水肥用量的增加而增加，但蔬菜中的硝酸盐含量、可溶性蛋白、可滴定酸含量与肥料用量呈显著正效应，与灌水量呈显著负效应[4]。综合上述分析可知，在蔬菜生长期内，合理控制灌水与施肥量能够改善蔬菜长势，提高蔬菜产量，优化蔬菜品质。

3 水肥一体化技术在蔬菜种植中的应用

3.1 微灌施肥系统选择

在应用水肥一体化技术时，合理选择微灌施肥系统是关键。种植人员需要根据蔬菜种类、蔬菜种植面积、蔬菜种植区域的地形、水源等选择合适的微灌施肥系统，使水肥一体化技术得到充分使用。如，在露天条件下种植瓜菜时，应选用滴灌施肥系统，并使用压差式施肥罐等设备[5]。

3.2 设施设备选用

要想让水肥一体化技术发挥出最大的效果，就需要创造出良好的技术实施条件，如提前设计与安装好水肥一体化设施设备等。在设计与安装水肥一体化相关设施设备时，需要详细考察蔬菜种植区域的气象条件、土壤条件、地形地貌等，在此基础上选择最为合适的设施与设备，确保相关设施设备有较高的适应性。除了考虑气候、土壤等大的环境因素外，还需要根据蔬菜产地的面积、蔬菜种类、蔬菜生长习性以及对水肥的需求等各项实际情况做好设施设备的设计与安装工作，以保证水肥一体化技术能在蔬菜生产基地内正常得到使用。

3.3 微灌施肥方案制定与实施

微灌施肥方案是否合理直接关系到水肥一体化技术能否发挥出良好的协同效应。因此在应用水肥一体化技术时，需综合考虑各影响因素，制定科学合理的微灌施肥方案。如，根据蔬菜种类以及蔬菜生长习性确定蔬菜在各个生长阶段的实际需水量，结合当地的天然降水量确定灌水定额，确保水肥一体化技术能够充分发挥出作用。根据研究与实际的种植经验可知，露地微灌施肥的灌溉定额应当比大水漫灌减少50%，保护地滴灌施肥的灌水定额应当比大棚灌溉减少30%～40%[6]。在准确确定出灌溉定额后，根据蔬菜的需水规律、土壤墒情以及种植降水情况等确定灌水时间、灌水频率与每次的灌水量。

确定好蔬菜灌水方案后，根据蔬菜对肥料的需求规律、蔬菜目标产量、地块肥力等制定科学合理的微灌施肥制度。种植人员需精准计算出氮磷钾等肥料的总施加量以及各肥料的施加比例等。根据蔬菜生长习性以及在不同生长期间的需肥特性来合理确定施肥频率。由于合理运用水肥一体化技术能大大提高肥料利用率(约提高40%～50%)，因此在进行微灌施肥时，应适当减少肥料用量，如常规施肥量为5kg，微灌施肥时就可减少到2.5～3kg。微灌施肥系统施用底肥与传统施肥相同，可包括多种有机肥与化合肥，但微灌追肥的肥料品种必须是可溶性肥料。在使用水肥一体化技术时，种植人员要选用符合行业与国家标准的氯化铵、尿素、硫酸钾以及碳酸氢铵、硫酸铵等肥料进行施肥。相较于其它品种的肥料，这些肥料含杂质少，纯度高，较容易溶于水，将水与肥料混合后不会产生沉淀，因而应用效果比较理想。在应用水肥一体化技术时还应注意，追肥补充微量元素肥料，一般不能与磷素追肥同时使用，以免形成不溶性磷酸盐沉淀，使喷头或滴头堵塞。

3.4 技术管理

在将水肥一体化技术应用于蔬菜生产时，最重要的是要发挥出水肥的协同效应，让水肥共同促进蔬菜生产。在蔬菜生产期间，灌水量、施肥量会影响蔬菜的长势、产量以及品质，且灌水量会影响蔬菜对肥料的吸收，施肥量又会影响水分的利用率。因此，在将水肥一体化技术应用于蔬菜种植时必须要做好对水肥的计算与管理。技术人员要能根据蔬菜的品种、生长习性等明确蔬菜在不同生长阶段对水肥的不同需要，进而科学确定水肥施加量，以获得良好的协同效应。在向蔬菜施加水肥时,要能准确把握水肥施加时间、施加频率以及每次的施加量等，使水肥能对蔬菜的生长起到积极促进作用。为了更加科学有效地使用水肥一体化技术，种植人员还需在蔬菜生长期间动态监测蔬菜根系生长情况以及根部的湿润情况，在此基础上制定更科学合理的水肥施加计划，做到科学栽培。在蔬菜种植中运用水肥一体化技术时应正确认识到，水与肥会相互作用、相互影响。如果不能科学合理地调配管理水肥，就会产生拮抗效应，从而给蔬菜的生长带来负面作用。因此，在应用水肥一体化技术时必须要准确把握水肥之间的作用规律，尽可能使水肥产生好的协同效应。具体来说，在应用水肥一体化技术时，尽量控制每次的施肥量，在一定的范围内施肥，使水肥利用率得到提高。

3.5 配套技术选用

为更好地实现高产高收目标，还可将水肥一体化技术与地膜覆盖技术等有机结合，在蔬菜生长期间进行膜下滴灌，以获得更好的节水节肥效果，同时让蔬菜产量得到提高，品质得到改善[7]。

4 蔬菜种植中水肥一体化技术应用效果

4.1 提高水资源利用率

节水是水肥一体化技术最大的特点和优势。在以往的技术模式下，蔬菜种植时一般采用漫灌等方式，水量投入大但蒸发量也大，水资源利用率较低。采用水肥一体化技术后，水分的下渗量、蒸发量将大大减小，水资源的有效利用率会显著提升。有研究表明，与大水漫灌技术相比，微灌溉施肥能节约50%左右的水(露天条件下)。在大棚种植中，微灌施肥的节水效果也十分明显。

4.2 提高肥料利用率

水肥一体化技术还能提高肥料利用率，实现对肥料的有效节约。水肥一体化技术实现了平衡施肥与集中施肥，减少了肥料的挥发与流失，也避免了养分过剩问题，让肥料得到了充分使用。且与传统的施肥方法相比，水肥一体化技术原理简单、操作简便、供肥及时，也有利于蔬菜吸收。研究证明，在蔬菜产量相近或相同的情况下，水肥一体化与传统施肥技术相比能节省化肥40%～50%。

4.3 改善微生态环境

水肥一体化技术不仅提高了水与肥料的利用率，而且能让蔬菜种植区内的微生态环境得到改善。如，在大棚内种植蔬菜时，合理运用水肥一体化技术能让棚内的空气湿度适量降低，让棚内温度相对稳定，从而使棚内环境更适合蔬菜生长。

合理运用水肥一体化技术也能让种植区域内的微生物活性得到增强。相较于常规的畦灌施肥技术，水肥一体化技术能将地温提高2.7℃左右，有利于土壤微生物活性的增强，让蔬菜更好地吸收养分。

4.4 改善土壤物理性质

合理运用水肥一体化技术后，土壤板结等问题将得到有效改善，土壤的孔隙度会显著增加，容重降低，土壤将更有利于作物生长。

4.5 减轻病虫害

水肥一体化技术的应用改善了蔬菜种植区域内的微生态环境，改良了土壤物理特性，增强了蔬菜吸收养分的能力，提高了蔬菜抗病虫害的能力，保障了蔬菜长势与产量。如，水肥一体化技术应用后，蔬菜大棚内的空气湿度有所降低，使病虫害失去了理想的繁衍条件(病虫害多在湿热环境内爆发)，从而使大棚内的病虫害得以减轻。

4.6 改善品质，提高产量

合理运用水肥一体化技术能够让蔬菜品质得到改善，产量得到提高，让蔬菜种植人员的经济收入增加。实践证明，在蔬菜生长期间运用水肥一体化技术后，黄瓜、茄子等蔬菜的形状会更好看，畸形瓜的数量会大大降低，瓜果的品质得到明显改善。且水肥一体化技术的应用也让蔬菜的产量大大增加，产量增加后，蔬菜种植人员的经济收益也会更好。水肥一体化技术使水、化肥的投入大大减少，让蔬菜种植成本降低，也使蔬菜种植人员的利润空间更大。