陳海鵬
摘? ?要:當(dāng)前,需水需肥量多的設(shè)施蔬菜在種植中存在水資源利用率低,重底肥、輕追肥和底追肥施加不合理等問題,致使水肥利用效率低。對此,制定科學(xué)微灌施肥方案,以提升水肥協(xié)同效應(yīng)和利用率為目的,初探設(shè)施蔬菜的微灌施肥制度。
關(guān)鍵詞:設(shè)施蔬菜;微灌施肥制度;水肥利用率
文章編號: 1005-2690(2020)19-0003-03? ? ? ?中圖分類號: S626? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B
隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快,設(shè)施蔬菜種植面積持續(xù)增加,但在生產(chǎn)中,多數(shù)地方灌溉還沿用大水漫灌或溝灌方式,存在浪費(fèi)嚴(yán)重、水資源利用率低等現(xiàn)象;施肥還存在重底肥、輕追肥,施用的N、P、K比例和底追肥施加不合理等現(xiàn)象,這些均造成水肥浪費(fèi)量大、利用率低等問題。故應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)灌溉施肥技術(shù),制定科學(xué)微灌施肥制度,以達(dá)到提升水肥協(xié)同效應(yīng)和水肥利用率的目的。
1? ?如何確定微灌制度
微灌制度主要確定的是整個生育期內(nèi)的灌水頻次、灌水周期、每一次灌水連續(xù)時間、灌水量。首先,確定基于農(nóng)作物種植灌溉用水需求的總量。其次,在總灌溉用水量確定的基礎(chǔ)上,按照作物生育時期、土壤水分狀況和作物生長態(tài)勢確定灌水時間、灌水次數(shù)和每次灌水量[1]。
常見方法有兩種:一是根據(jù)群眾高產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)和作物生育階段需水特點(diǎn)確定;二是通過田間試驗(yàn)確定。同時,根據(jù)不同的土壤質(zhì)地,采用與之對應(yīng)的合理灌溉量和次數(shù)。一般沙土灌溉次數(shù)和間隔最多(長),壤土少(短),黏土最少(短)。
1.1? ?根據(jù)群眾高產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn),結(jié)合作物生育階段需水特性,確定微灌制度
某地區(qū)、某作物在高產(chǎn)條件下的農(nóng)民灌溉經(jīng)驗(yàn),灌溉制度在設(shè)計(jì)上所要求的氣象條件、作物生長需水規(guī)律等資料,均是微灌制度確定的重要依據(jù)。
1.1.1? ?調(diào)查的主要內(nèi)容
農(nóng)民高產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn):調(diào)查農(nóng)民常規(guī)的地面灌溉經(jīng)驗(yàn),如果有微灌高產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查,包括灌溉時間、每次灌水量、兩次灌水時間間隔、灌水次數(shù)、灌溉方式、灌溉定額、產(chǎn)量水平、種植和收獲時間及氣象、土壤等內(nèi)容。如果種植的是常規(guī)蔬菜、水果的種類或品種,收集主要蔬菜、果樹種類的需水規(guī)律,包括不同生育期的耗水強(qiáng)度、灌水次數(shù)、灌水時間間隔、灌水定額、灌溉定額等試驗(yàn)資料或研究成果。
1.1.2? ?整理調(diào)查和收集的資料
根據(jù)農(nóng)民高產(chǎn)灌溉經(jīng)驗(yàn)和作物生物學(xué)特性,確定重要參數(shù)。首先,確定灌溉定額。如果農(nóng)民采用的是常規(guī)灌溉取得高產(chǎn)水分管理,因常規(guī)灌溉水分利用系數(shù)僅約是微灌的1/2,再加上目標(biāo)產(chǎn)量水平和作物需水規(guī)律,應(yīng)對灌溉總量減少1/2或1/3設(shè)計(jì)。然后,依照作物各生長期的需水量和實(shí)際降雨規(guī)律確定各時期的灌水總量、灌水定額、灌水周期和灌水頻次,合理分配灌溉水量。另外,因采用的是微灌技術(shù),故施肥會與灌溉相結(jié)合,對設(shè)施蔬菜而言,即便土壤水分已較適宜作物生長,但為了開展施肥也需少量灌水,在灌溉制度的制定或?qū)嶋H水分管理中也要考慮。最后,確定灌水時間。農(nóng)民生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)強(qiáng),一般能根據(jù)天氣情況、土壤水分情況、作物長勢而確定。
1.2? ?根據(jù)田間試驗(yàn)確定微灌制度
1.2.1? ?推薦試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理
針對具體作物考慮灌水下限、灌水上限、計(jì)劃濕潤深度3個因素,其中灌水下限取田間持水量的60%、田間持水量的65%兩個水平,灌水上限取田間持水量、田間持水量的90%、田間持水量的80% 3個水平,計(jì)劃濕潤深度取20 cm、30 cm兩個水平設(shè)計(jì),試驗(yàn)設(shè)計(jì)12個處理,設(shè)兩個重復(fù),每個小區(qū)設(shè)置兩個畦塊[2]。在滴頭點(diǎn)正下方依照科學(xué)深度埋設(shè)真空表負(fù)壓計(jì)一支,觀察其讀數(shù),一旦到達(dá)設(shè)計(jì)的灌水下限立即灌水,計(jì)劃濕潤深度達(dá)到灌水上限停止灌水。
處理1:灌水下限田間持水量的60%,灌水上限田間持水量,計(jì)劃濕潤深度20 cm。
處理2:灌水下限田間持水量的60%,灌水上限田間持水量,計(jì)劃濕潤深度30 cm。
處理3:灌水下限田間持水量的60%,灌水上限田間持水量的90%,計(jì)劃濕潤深度20 cm。
處理4:灌水下限田間持水量的60%,灌水上限田間持水量的90%,計(jì)劃濕潤深度30 cm。
處理5:灌水下限田間持水量的60%,灌水上限田間持水量的80%,計(jì)劃濕潤深度20 cm。
處理6:灌水下限田間持水量的60%,灌水上限田間持水量的80%,計(jì)劃濕潤深度30 cm。
處理7:灌水下限田間持水量的65%,灌水上限田間持水量,計(jì)劃濕潤深度20 cm。
處理8:灌水下限田間持水量的65%,灌水上限田間持水量,計(jì)劃濕潤深度30 cm。
處理9:灌水下限田間持水量的65%,灌水上限田間持水量的90%,計(jì)劃濕潤深度20 cm。
處理10:灌水下限田間持水量的65%,灌水上限田間持水量的90%,計(jì)劃濕潤深度30 cm。
處理11:灌水下限田間持水量的65%,灌水上限田間持水量的80%,計(jì)劃濕潤深度20 cm。
處理12:灌水下限田間持水量的65%,灌水上限田間持水量的80%,計(jì)劃濕潤深度30 cm。
1.2.2? ?基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析測定
試驗(yàn)取土測定20 cm、30 cm土壤質(zhì)地、容重、田間持水量,折算出真空負(fù)壓計(jì)對應(yīng)的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)讀數(shù),以便在水分管理中使用。
1.2.3? ?觀測記載
觀測記載作物種植的時間、各生育時期的長勢及作物計(jì)產(chǎn);每次的灌水時間、作物所處的生育時期,折算出每次的灌水量(灌水定額),分生育期計(jì)算蔬菜的灌水定額、時間間隔、灌水次數(shù)及灌溉定額。
1.2.4? ?結(jié)果分析
根據(jù)灌溉試驗(yàn)的資料記載,通過方差分析總結(jié)較高產(chǎn)量水平的作物微灌制度,包括灌水量、灌溉定額、灌水時間、灌水頻次等,作為某種作物實(shí)踐推薦的微灌方案。
2? ?如何確定施肥制度
在制度確定過程中,要依照設(shè)施蔬菜的需肥規(guī)律、田間土壤的肥力水平和目標(biāo)產(chǎn)量推算出施肥總量,根據(jù)氮、磷、鉀比例和底、追肥比例,施肥時間,肥料品種等確定施肥制度。本文以日光溫室種植黃瓜為例,說明施肥制度是如何確定的。
2.1? ?確定目標(biāo)產(chǎn)量
根據(jù)栽培作物種類和品種、種植密度、土壤肥力水平、生長期長短、上年(或前一季)的產(chǎn)量等因素確定當(dāng)年目標(biāo)產(chǎn)量,一般目標(biāo)產(chǎn)量可與上年持平或稍微增加(控制增產(chǎn)幅度在10%左右)。如設(shè)定日光溫室黃瓜計(jì)劃產(chǎn)量1萬kg/667 m2。
2.2? ?計(jì)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量(養(yǎng)分的理論吸收量)
根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算作物生育周期內(nèi)所需的各種養(yǎng)分及其比例,主要是氮、五氧化二磷、氧化鉀的施用量及其比例,作物所需的氮、五氧化二磷、氧化鉀用量及其比例可以通過資料查詢獲得。例如,黃瓜產(chǎn)量要達(dá)1萬kg/667 m2,理論上需N 30 kg、P2O5 8.4 kg、K2O 45 kg。中量和微量元素主要通過基肥或根外追肥解決,根據(jù)目前土壤的供給情況或作物缺素狀況,主要應(yīng)補(bǔ)充鈣肥、鋅肥、鐵肥、硼肥等,使用量和習(xí)慣施肥相同。
2.3? ?根據(jù)化肥利用率計(jì)算應(yīng)施用的養(yǎng)分量
在設(shè)施培育條件下,種植季節(jié)需要57%~65%的氮肥、35%~42%的磷肥、70%~80%的鉀肥,因此要實(shí)現(xiàn)1萬kg/667 m2黃瓜產(chǎn)量,可施入50 kg N、21 kg P2O5、60 kg K2O的養(yǎng)分量,換算后即每667 m2應(yīng)施108 kg尿素、150 kg過磷酸鈣、120 kg硫酸鉀。
2.4? ?調(diào)整實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的化肥用量
在實(shí)際種植中,還需因地制宜調(diào)整化肥用量。主要有以下4種情況。
(1)依據(jù)土壤養(yǎng)分含量調(diào)整養(yǎng)分使用量,某一養(yǎng)分過高或過低時適當(dāng)減少或增加施用量,接近適中水平時應(yīng)保持該使用量不變。但對于氮肥來講,即使土壤氮含量達(dá)到高水平,也不要大幅度地減少施用量,因?yàn)榈剌^容易揮發(fā)和流失,致使氮素供應(yīng)少而影響產(chǎn)量。
(2)依據(jù)施用的有機(jī)肥料量調(diào)整使用量。對當(dāng)年新建日光溫室,施用有機(jī)肥料常作為培肥土壤的措施,在總養(yǎng)分供應(yīng)量中不扣除有機(jī)肥料帶入的養(yǎng)分量。對于3~5年的溫室,應(yīng)減除當(dāng)年施用有機(jī)肥所含的養(yǎng)分量。
(3)根據(jù)上季作物施肥量和產(chǎn)量調(diào)節(jié)養(yǎng)分施用量。在上季作物施肥量較大,且作物產(chǎn)量較低時,應(yīng)減少本季養(yǎng)分投入量。
(4)根據(jù)作物長勢調(diào)節(jié)養(yǎng)分施用量。在作物生長時,依照其長勢合理增減用肥量,當(dāng)作物生長勢過旺時,應(yīng)減少用肥量;當(dāng)作物生長勢較弱時,應(yīng)適當(dāng)增加用肥量。
2.5? ?根據(jù)作物不同生育時期需肥規(guī)律分配養(yǎng)分
同一作物在不同生育時期對各種養(yǎng)分吸收量及其比例是不同的,故各生長期養(yǎng)分分配須遵循作物生長期的養(yǎng)分吸收規(guī)律。在黃瓜生長前期,吸收較多的是氮。播種后30 d左右,吸收較多的磷。結(jié)瓜盛期對氮、磷、鉀的吸收量,占全期總吸收量的50%~60%,因此日光溫室黃瓜施肥時,苗期到開花初期養(yǎng)分分配10%~20%,以氮肥為主;開花前期到結(jié)果期養(yǎng)分以磷肥為主,分配率達(dá)20%~30%;結(jié)果期養(yǎng)分以鉀為主,分配率達(dá)60%左右。
3? ?微灌施肥制度的擬合
微灌施肥制度是灌溉和施肥制度在滴灌條件下的整合,包括灌溉方式、灌水頻次、灌水時間、灌水定額,和通過微灌施用的肥料品種、養(yǎng)分配比、施肥量等[3]。
3.1? ?微灌制度和施肥制度擬合原則
普遍采用肥依存水、周期結(jié)合法,把施肥量在作物各生長期分次灌水注入。即擬合每次灌水量、灌水周期、每一次灌水連續(xù)時間、灌水頻次和作物所需養(yǎng)分量及比例,進(jìn)而完成灌溉施肥制度[4-8]。
3.2? ?典型設(shè)施蔬菜的微灌施肥制度
3.2.1? ?黃瓜日光溫室微溉施肥制度
黃瓜日光溫室灌溉施肥制度見表1。
應(yīng)用說明:
(1)本方案適用于日光溫室黃瓜大、小行種植,定植密度3 000株/667 m2,計(jì)劃產(chǎn)量1 300 kg/667 m2。
(2)定植前施基肥,每667 m2施用腐熟雞糞3 000~4 000 kg、復(fù)合肥(15-15-15)100 kg/667? m2,或每667 m2施尿素19.8 kg、磷酸二銨32.5 kg、氯化鉀25 kg。第一次要用溝灌。
(3)生產(chǎn)前期適當(dāng)控制水肥,減少用量,促進(jìn)根系發(fā)育。
(4)采收期平均7 d施肥1次。
(5)根據(jù)生長情況,噴施磷酸二氫鉀、含鈣和微量元素的氨基酸葉面肥等。
3.2.2? ?西葫蘆日光溫室微灌施肥制度
日光溫室西葫蘆微灌施肥制度見表2。
應(yīng)用說明:
(1)該方案適用于華北地區(qū)溫室栽培西葫蘆,以pH值5.5~6.8的沙質(zhì)壤土或壤土環(huán)境較宜。其栽培以越冬茬和早春茬為主,前者定植于10月下旬或11月初,收獲于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,收獲于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的計(jì)劃產(chǎn)量開展。
(2)定植前每667 m2地塊基施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥5 000 kg、磷酸二銨10 kg、尿素10 kg,小水溝灌。
(3)定植至開花(45 d),平均10 d灌水1次,前期以土壤墑情為主滴灌,不施肥;后期依照苗情灌溉施肥,每次每667 m2施磷酸二銨2.2 kg、尿素0.9 kg、硫酸鉀1.6 kg。開花至出果,施灌1次,不施肥。待坐果10~15 d開始采收,采收期每7 d灌1次,結(jié)合滴灌每次每667 m2施磷酸二銨2.2 kg、尿素2.4 kg、硫酸鉀3 kg;溫度回升后6~7 d澆1次,結(jié)合滴灌每次每667 m2施尿素2.2 kg、硫酸鉀3 kg。
(4)每滴灌1次,應(yīng)依灌溉施肥制度表內(nèi)的養(yǎng)分量選擇適宜肥料(普選溶解性較好的)。
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