春大棚黄瓜基质栽培潮汐式灌溉技术

2022-11-15王铁臣谷星宇李利锋任华中

蔬菜 2022年11期

祝宁，王铁臣，谷星宇，孙丹，张旭，李利锋，任华中

（1.北京市昌平区农业技术推广站，北京 102200；2.北京市农业技术推广站，北京 100029；3.中国农业大学，北京 100083）

近年来，已有较多有关潮汐式灌溉应用于蔬菜育苗的报道，但将这种灌溉方式应用于蔬菜生产的报道则极少。常规的蔬菜生产节水灌溉方式大多采用滴灌，但存在灌溉装备安装不便、易于损毁、滴头易堵塞、灌溉不均匀等突出问题，而潮汐式灌溉是指采用特制的栽培槽将水分从其下部直接供给水分，利用水分的渗透作用将槽内基质充分渗透进而满足作物吸水要求。目前，潮汐式灌溉在蔬菜育苗上能够达到节水、省工、控制病虫害发生等效果，但在蔬菜种植生产上应用不多。相关研究表明，潮汐式灌溉可根据黄瓜不同生长阶段和环境条件设定灌溉上限，既可保证灌溉后栽培槽内基质及根系充分吸水，又可避免或延缓栽培基质表面的盐分积累，因而有利于提高水肥利用率及病虫害防控水平[1-2]。近年来，利用春大棚黄瓜为生产对象，开展了相关技术探索，逐步形成了椰糠基质栽培潮汐式灌溉的技术模式，与传统地栽模式相比，黄瓜采收期可提早4 d，产量相当，水、肥用量分别减少79.6%和44.4%。

1 基质栽培潮汐式灌溉系统构成

本栽培系统由栽培槽、储液池、供液系统和控制系统等组成（图1）。

图1 潮汐式无土栽培系统构造、灌溉及回液流程示意

1.1 栽培槽

栽培槽是本栽培系统的关键组成部分。栽培槽是由PVC材质制作而成的倒梯形结构，规格为上面85 cm、下底35 cm、高25 cm。每个栽培槽内置长78 cm、宽15.5 cm、高14 cm的水槽用于控制上水和回水使之形成潮汐式灌溉效果。水槽两侧均设有网孔，用于灌溉时水分可以充分渗透到基质中，同时保证多余水分的回流。同时，水槽的底部中央设置通气管以便于黄瓜植株根部充分通气。为有效降低栽培槽基质表面的水分蒸发，还需在每个栽培槽的上面安装一块与槽口大小一致的盖板。使用时将栽培槽顺栽培畦方向摆放整齐，安装后保持行距110 cm。为便于运输和安装，栽培槽体与水槽、插接管设置为组装式。不同槽体之间通过软管连接，便于基质装填和栽培槽整体安装施工。栽培槽内填充基质为椰糠，购自印度冉美基质有限公司，为粗细椰糠的混合物，粗椰糠∶细椰糠＝3∶8（体积比），EC值＜0.7 mS/cm。

1.2 储液池

储液池的主要功能是保证回流液依高度落差自然流回。在棚室的西北角向下挖长255 cm、宽177 cm、高152 cm的地下储液池，蓄水容积为6.9 m3。为防止肥液下渗和避免污染，在储液池的四周涂刷防水涂料和水泥。同时，在储液池的上方盖一层木板，以保证人员安全和防止肥液蒸发。

1.3 供液系统

供液系统由母液桶、施肥器、搅拌装置以及水源等构成。母液桶按营养液配方分别盛放不同的肥料。母液桶由3个体积为200 L的塑料桶组成，分别标记为A、B和C。其中：A桶内含4.9 k g硝酸钙+5.0 k g硝酸钾+3.2 k g尿素；B桶内含5.2 kg磷酸二氢铵+22.2 kg硫酸镁+450 g EDTA二钠铁+66 g硼砂+32 g四水硫酸锰+3.3 g硫酸锌+1.2 g硫酸铜+0.38 g钼酸钠；C桶内含6 L磷酸。使用前将所需化学品装填入与之对应的母液桶后，向每个桶中注入清水150 L。母液桶中的肥液应确保体积相等且处于完全溶解状态。所有供液管路均选用PVC塑料水管连接。

1.4 控制系统

控制系统由定时器、电磁阀、水泵以及液位监测浮球等组成。定时器可设置灌溉时间、灌溉时长和灌溉次数。当灌溉系统启动时，水泵、灌溉电磁阀依次开启，肥液从储液池流出，经过紫外消毒装置进入栽培槽。当所有栽培槽里的椰糠自下而上呈充分湿润状态时灌溉结束，电磁阀自动关闭。回液电磁阀开启，回流液经回水管道返回至储液池。当储液池液位低于下限时，供液电磁阀启动，母液按照预设的比例与清水混合经管道流入贮液池，直至水位达到上限[3]。

2 春大棚黄瓜基质栽培潮汐式灌溉技术

2.1 品种选择与茬口安排

本系统建议选用生长势强、抗病性好、连续结瓜能力强的黄瓜品种，如中农大22号、中农大25号等。采用嫁接育苗，砧木品种应具有脱蜡粉能力，如北农亮砧、京欣砧5号等。

北京地区春大棚黄瓜生产多于2月中下旬播种育苗、3月中下旬移栽定植。

2.2 定植

定植前1～2 d启动供液系统对栽培基质进行充分灌溉，此时灌溉清水即可，淋洗回液可排放灌溉到土壤栽培田间[4]。选择晴天上午进行定植，采用双行定植、每栽培槽定植6株。定植后采用EC值1.5～1.8 mS/cm的营养液灌溉2～3次，一般设定在08：00、10：00及15：00。

2.3 田间管理

2.3.1 温度管理

黄瓜定植后，力争棚内温度控制在白天28～32 ℃、夜间15～22 ℃。由于早春易于发生低温危害，定植后大棚需注意加强保温措施，遇到寒潮侵袭等极端天气，需在棚内使用加温块等采取应急增温措施。随着气温的升高和光照的增强则逐步注意降温和遮阳，夏季炎热天气可在中午采取遮阳网等措施进行降温。

2.3.2 植株调整

黄瓜定植后20 d左右进入抽蔓期，需及时进行吊绳、吊蔓。采用单干整枝方式，摘除植株所有的侧蔓和卷须，同时摘除主蔓4叶节以下的所有雌花。

随着植株的生长，当植株生长点伸长至上部空间不足时（距离地面高约2 m）需及时落蔓。落蔓前先将植株下部的老叶、病叶及时摘除，然后沿顺时针方向将植株茎蔓向下滑落。每次落蔓强度以控制植株生长点距地面1.5 m左右、整个植株保证13片功能叶片为宜，下落的茎蔓放置在栽培槽两侧的落蔓支架上，避免茎蔓着地而诱发病害。

2.3.3 灌溉策略

灌溉用营养液采用日本山崎肯哉黄瓜专用营养液配方配制[5]。

定植后2周内，分别于每天08：00、10：30和15：00灌溉3次，每次供液时间为8 min，第1周灌溉营养液EC值控制在1.6～1.8 mS/cm，第2周则上调到1.8～2.0 mS/cm。

定植后第3周至第4周，分别于每天08：00、10：30、13：30、15：30灌溉4次，每次供液8 min，同时将营养液EC值控制在2.0～2.2 mS/cm。

进入开花坐果期之后，随着温度和光照的逐步升高，日灌溉次数增加到5～6次，首次灌溉可提早到07：00—07：30，末次灌溉可延后到16：30—17：00，营养液EC值控制在2.2～2.5 mS/cm。确定营养液EC值的总体原则是生长前期宜选高限、中后期选低限。

整个生育期内的营养液pH值控制在5.5～6.5，过高或过低时分别采用磷酸和氢氧化钠加以调整。

2.4 病虫害防治

春大棚黄瓜生产中易发生蚜虫和红蜘蛛等虫害。蚜虫防治可选用25%噻虫嗪（阿克泰）水分散粒剂3 000～5 000倍液、3%啶虫脒（莫比朗）乳油1 500倍液、1.8%阿维菌素乳油1 000～1 500倍液或22%氟啶虫胺腈（特福力）悬浮剂7 000～8 000倍液进行叶面喷雾，期间注意轮换用药。红蜘蛛防治可选用43%联苯肼酯（爱卡螨）悬浮剂2 000～3 000倍液、8%阿维·哒乳油1 500倍液、5%噻螨酮乳油1 500倍液或用1.8%阿维菌素2 000～3 000倍液进行喷雾，每7 d防治1次。

常见病害有霜霉病、白粉病和角斑病等。霜霉病可用50%霜脲氰可湿性粉剂2 000倍液进行喷雾防治；白粉病可用10%苯醚甲环唑水分散粒剂1 000倍液喷雾防治；角斑病使用72%农用链霉素4 000倍液或2%春雷霉素500倍液进行喷雾防治。