水肥一体化在大棚彩椒上的应用
2022-01-21李利民
李利民
(师宗县蔬菜站,云南师宗 655700)
师宗县大棚彩椒冬春栽培面积较广,生产过程仍以沟灌和水冲施肥等常规管理为主,不但造成水肥资源大量浪费,还导致土壤板结、水源污染等问题。此试验以常规灌溉施肥为对照,比较水肥一体化模式对彩椒产量及节水节肥效果的影响,以达到经济效益、生态效益和社会效益的统一,确立一套科学合理的施肥灌溉方式进行推广应用。
1 材料与方法
1.1 试验材料及地点
供试彩椒品种为红英达,试验地位于师宗县大同街道新安村,土壤为红壤,试验前检测结果(见表1)。
表1 试验地基础土壤测试结果表
1.2 试验设计
试验共设2个处理,包括水肥一体化栽培和常规灌溉施肥(地面灌溉、冲施肥料),3次重复。
1.3 试验过程
试验于2020年2-7月实施,彩椒定植时间为3月5日,亩栽培密度为1300株,单行栽培,行距120 cm,株距30 cm,定植前亩施商品有机肥1000 kg,氮磷钾配方肥(N∶P∶K=15∶5∶25)40 kg。
处理按彩椒需水需肥规律、土壤肥力和含水量确定施肥量和灌水量,灌溉施肥方案(见表2)。
表2 水肥一体化滴灌处理施肥方案表
1.3.1 滴灌水
缓苗后至开花坐果期。此期植株快速生长,水肥需要量逐渐增大,需8~10 d滴灌水1次,每次2 h,使土壤相对湿度达到65% 左右。果实膨大及采收初期6~8 d滴灌水1次,每次约2.5 h,结果盛期5~7 d滴灌水1次,每次2 h,保持土壤相对湿度在75%左右,拉秧前半个月不再滴水施肥。
1.3.2 滴灌水肥
第一穗果坐果时滴灌水肥1次,亩追滴灌肥(N∶P∶K=20∶20∶20)8 kg,进入果实膨大期滴灌水肥1次,亩追滴灌肥9 kg。留6~7台穗果,分别在每一穗果的膨大期(约半个月)追肥1次,每次亩追滴灌肥(N∶P∶K=15∶5∶25)6~8 kg。
采收盛期严防土壤忽干忽湿,为防早衰和产生畸形果,应增施适量叶面肥(0.1% ~ 0.2% 的磷酸二氢钾)或微肥(黄腐酸锌或硫酸锌)。注意每次滴肥前滴清水5~10 min,施肥后再滴清水10 min,以清洗管道防止滴灌堵塞。
2 水肥一体化技术要点
水肥一体化是一项综合技术,涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面,其主要技术要点有以下几个方面。
2.1 滴灌系统组成
大田作物灌溉一般采用固定式加压滴灌系统,其主要由水源工程、首部系统、输配水管网、滴头控制和保护装置等组成。
(1)调节水池。把水库水引入调节水池作为滴灌水源。
(2)首部系统。由变频加压泵、过滤器和施肥器组成。变频加压泵选择扬程60 m、流量120 m3/h的单级单吸离心式水泵。过滤器采用全自动的过滤系统(砂石 + 碟片),采用离心过滤器与网式过滤器二级过滤,施肥装置采用施肥罐,施肥罐由过滤系统过滤后输入主管里。测控保护装置包括水表、压力表、排气阀等。
(3)输配水管道。由干管、支管、毛管组成。干管和分干管采用PE管材,管径根据流量分级配置,工作压力多为0.63 Mpa;毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带;首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀,支管和辅管进水口处设球阀。
2.2 输水管网的布置
2.2.1 干支管布置
干管分总干管和分干管,总干管从首部系统沿斗渠方向布置,分干管沿农渠方向(条田长方向)布置与总干管成树枝状分布;分干管单侧各布置若干条支管(垂直播种方向),分支管平行支管布置;分支管上三通管双向各接一根毛管,支管间距是毛管铺设长度的2倍。干管铺设的间距应严格控制在120 m以内,一边可控制60 m。田间灌溉主管采用φ160 mm PVC管;支管采用φ63 mm PE管;滴管采用以色列纳安丹公司进口带有舌片的压力补偿式滴灌管,滴头间距20 cm,流量 2.60 L/h。并安装空气阀避免滴灌管产生负压现象,保护灌溉系统。
2.2.2 毛管(滴灌带)布置
滴灌带一般在作物播种、喷撒除草剂后铺设,如果苗期不需浇水,也可生育中期铺设在两垄中间,滴灌孔向上。建议采用平播或宽窄行种植技术,可以提升灌溉质量,减少灌溉时间。
2.3 灌水施肥定额确定
2.3.1 灌溉定额确定
根据作物品种需水量、降水量等确定灌水定额。滴灌用水量是地面灌溉量的50%~70%,是喷灌的50%;灌水定额确定后可按作物需水规律,结合降水情况和土壤墒情确定灌水次数、灌水时期和每次的灌水量。
2.3.2 施肥量确定
微灌施肥技术和传统施肥技术存在显著差别。合理的微灌施肥方式,应首先根据作物需肥规律、地块肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底肥和追肥比例。底肥在整地前施入,追肥则按照不同作物生长发育的需肥特性,确定次数和数量。合理的施肥技术可使肥料利用率提高40%~50%,水肥一体化相对节肥,用肥量为常规施肥的50%~60%。
2.3.3 肥料选择
适合滴灌施肥的肥料应该满足以下要求,一是肥料中养分浓度较高;二是在田间温度条件下完全溶于水;三是流动性好,不会阻塞过滤器和滴头;四是杂质含量低,调理剂物质含量最小,能与其他肥料混合;五是不会引起灌溉水pH值的剧烈变化;六是对控制中心和灌溉系统的腐蚀性小。
2.3.4 滴灌施肥方法
(1)肥料溶解与混匀。施用液态肥料时不需要搅动或混合,一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥,必要时分离,避免出现沉淀。
(2)施肥量控制。施肥时要掌握剂量,注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如亩灌溉流量为50 m3,注入肥液大约为50 L;过量施用可能会使作物病死及污染环境。
(3)滴灌施肥的程序分3个阶段:第一阶段,选用不含肥的水湿润;第二阶段,施用肥料溶液灌溉;第三阶段,用不含肥的水清洗滴灌系统。
3 结果与分析
3.1 水肥一体化滴灌对彩椒产量的影响(表3)
表3 水肥一体化滴灌与常规灌溉施肥对彩椒产量的影响
彩椒水肥一体化灌水施肥平均亩产788.4 kg,比对照亩产648.8 kg增产139.6 kg,增21.5%。
3.2 节水节肥效果分析(表4)
表4 水肥一体化亩滴灌节水节肥效果
彩椒应用水肥一体化灌溉亩用水量105 m3,比对照161 m3减少用水56 m3,省水34.8%;水肥一体化亩施肥量93 kg,比对照亩施肥量125 kg 减少用肥32 kg,省肥25.6%。
3.3 用工效果对比
水肥一体化种植大棚彩椒亩用15个工日,传统种植用25个工日,水肥一体化种植与传统种植相比,亩节省施肥、灌水、打药等10个工日,省工40 %。
3.4 增效比较
水肥一体化种植大棚彩椒亩产788.4 kg,按15元/kg计算,亩产值11 826元,传统种植彩椒亩产648.8 kg,亩产值9732元,水肥一体化种植比传统种植亩增加产值2094元;同时亩节省施肥、灌水、打药等10个工日,按80元/工日计算,节省工价800元;亩节省农药费30元;共增加效益2924元,增效30%。
4 结 论
4.1 经济效益
水肥一体化灌溉模式与常规灌溉施肥相比,省水34.8%、省肥25.6 %、省工40%;增产21.5%、增效30%;提高肥料利用率27.5 %。推动设施蔬菜水果水肥一体化种植技术发展,可带动农村经济发展。
4.2 社会效益
水肥一体化技术应用是践行绿色可持续发展理念的重要举措,对推进农业结构调整具有重要意义。由于水肥一体化技术可减少水分下渗和蒸发,提高水分利用率;实现平衡施肥和集中施肥,减少肥料挥发、流失以及养分过剩造成的损失和浪费,具有施肥简便、供肥及时、作物易吸收、提高肥料利用率等优点。应用水肥一体化技术种植彩椒不仅提高产量增加收入,而且具有省肥省水省工的优点。
4.3 生态效益
4.3.1 改善生态环境
采用水肥一体化技术,一是明显降低棚内空气湿度8%~12%;二是保持棚内温度,比常规灌溉施肥减少了通风降湿而降低棚内温度的次数,棚内温度一般比常规灌溉高2~4 ℃,利于作物生长发育;三是可提高地温2.5~3 ℃,促进作物对养分的吸收。
4.3.2 减少土壤养分淋失
水肥一体化技术的应用,能有效降低化肥和农药使用量,提高肥料利用率;克服了因灌溉造成的土壤板结,减少土壤养分淋失;减轻因过量施用化肥和农药对土壤、水资源及生态环境造成的负面影响,促进人与自然和谐共生。