水肥一体化技术应用于蔬菜生产示范试验初报

中国可耕种土地资源有限, 绝大部分土地都比较贫瘠, 在可耕种土地中, 灌溉耕地面积约占43%, 其余57%靠自然降水, 但雨水季节性分布不均, 旱灾发生频率很高, 几乎覆盖了全国各个农业生态区, 特别是我国北方和南方部分地区, 干旱缺水的情况比较严重。

我国是世界化肥消耗大国, 单位面积施肥量居世界前列, 养分利用率不高。主要存在几个问题:施肥水平不均衡, 西部和北部地区施肥水平相对较低, 而南方则普遍施肥过量;肥料养分不均衡, 农民生产中过多施用氮肥, 导致氮、磷、钾比例失调, 也没有保持大量元素、中量元素和微量元素肥料的均衡性, 严重影响作物产量和产品质量的提高;施肥技术较为落后, 大多数农民依然使用传统施肥方式, 如撒施或大水冲施, 导致肥料利用率低下, 对水源、土壤和大气等污染严重。

水肥一体化技术是现代农业生产中一项重要的综合管理技术措施, 主要是利用管道灌溉系统, 将肥料溶解在水中, 同时进行灌溉与施肥, 适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求, 实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术。其显著优点是节水、节肥、节能、省工、高效和环保等, 目前该技术在世界范围内得以快速推广应用。

为加快推进水肥一体化技术示范推广, 农业部办公厅2013年印发了《水肥一体化技术指导意见》, 要求到2015年全国水肥一体化技术推广总面积达到533万hm2以上, 新增推广面积333万hm2以上, 实现节水50%以上, 节肥30%, 粮食作物增产20%, 经济作物每667 m2节本增收600元以上。

深圳市农业部门加强部署, 在果树、蔬菜等作物上大力推广水肥一体化技术。2014年, 深圳市农业科技促进中心开展水肥一体化技术应用于蔬菜生产示范试验。

1 材料与方法

1.1 试验场地

试验地块设在深圳市龙岗区同乐农业科技有限公司同乐菜场。

1.2 试验器材

试验器材由深圳市芭田生态工程股份有限公司提供并负责安装。在试验地块上安装水肥一体化设备, 水肥一体化施用泵采用进口Mix Rite设备, 微灌管道采用PVC管, 每畦菜地安装两条微灌软管水带, 用来微灌施肥。

1.3 试验设计

试验地块面积共4×667 m2, 均分4小块, 分别栽培黄瓜和番茄, 各设对照区和试验区, 对照区采用常规施肥灌溉技术, 试验区采用水肥一体膜下微灌技术。黄瓜于2014年3月种植, 6月收获。番茄于2014年4月种植, 7月收获。

2 结果与分析

2.1 黄瓜试验区

黄瓜对照区全生育期灌溉12次, 施肥88 kg/667 m2, 防治病虫害5次。试验区灌溉12次, 施肥72 kg/667 m2, 防治病虫害4次。

从表1可以看出, 使用水肥一体化膜下微灌技术黄瓜平均667 m2产量5329 kg, 产值达23448元。常规灌溉每667 m2产量达5134 kg, 产值20536元。膜下微灌技术比常规施肥灌溉技术每667 m2可节省肥料16 kg, 节水45 m3, 增产195 kg, 节省农药87元, 节省人工2个。而且膜下微灌的黄瓜果实性状优良, 口感佳, 优质率有显著提高, 平均价格较常规灌溉的黄瓜高出0.4元/kg, 增收2912元/667 m2。

2.2 番茄试验区

番茄对照区全生育期灌溉10次, 施肥75 kg/667 m2, 防治病虫害4次。试验区灌溉10次, 施肥61 kg/667 m2, 防治病虫害3次。

从表2可以看出, 使用水肥一体化膜下微灌技术番茄平均667 m2产量5830 kg, 产值26818元。常规灌溉每667 m2产量5620 kg, 产值22480元。膜下微灌技术比常规施肥灌溉技术每667 m2可节省肥料14 kg, 节水70 m3, 增产210 kg, 节省农药成本90元, 节省人工2个。膜下微灌的番茄果实性状好, 口感佳, 优质率有显著提高, 平均价格比常规灌溉的番茄高出0.6元/kg, 增收4338元/667 m2。

试验使用深圳市芭田生态工程股份有限公司提供的水肥一体化灌溉设备, 购买设备费约1200元/667m2, 器材使用5年报废, 平均每年设备折旧费用240元。使用水肥一体化膜下微灌栽培的黄瓜每667 m2增收2912元, 节省农药87元, 节省肥料150元, 节省水费36元, 节省人工300元, 除去设备折旧费用240元, 每667 m2纯增收3245元。番茄水肥一体化膜下微灌每667 m2增收4338元, 节省农药90元, 节省肥料130元, 节省水费56元, 节省人工300元, 除去设备折旧费用240元, 每667 m2纯增收4674元。

2.3 注意事项

2.3.1 过量灌溉

过量灌溉会使溶解于灌溉水中的养分随水淋洗到根层以下, 使施入的肥料不被根系吸收, 造成肥料流失, 污染环境。了解根层的分布深度, 灌溉时挖开土壤查看湿润的深度, 根系层湿润了, 可以结束灌溉。

2.3.2 容易造成盐害

很多肥料溶于水后成为盐溶液, 如果盐分浓度过高, 蒸发又快, 很容易烧伤叶片, 特别是多种肥料溶在一起, 更容易出现盐害问题, 可以采用电导率仪来检测溶液溶度。

2.3.3 施肥后注意洗管

滴灌施肥时先滴清水, 等管道充满水后开始施肥, 结束施肥后滴清水20~30 min, 将管道中残留的肥液全部排出。如果不清洗管道, 容易在滴头处生长青苔、藻类等, 形成结块, 堵塞滴头。

2.3.4 养分平衡

灌溉要求肥料配比养分更加多元, 更加速效, 大量元素、中量元素均衡配比, 保证提供根系全面营养。

2.3.5 施肥均匀

如果灌溉系统压力不够、管道铺设过长、出水器质量低劣、电压过低、过滤器太密堵水严重等情况容易出现灌溉不均匀, 施肥不均匀, 影响作物生长。要及时监测灌溉系统是否灌溉均匀, 水肥供应均衡, 整个田间作物才能生长均匀。

3 小结

试验结果表明, 使用水肥一体化灌溉技术具有良好的效果。 (1) 具有良好的经济效益, 仅每667 m2黄瓜增收2912元, 番茄增收4338元; (2) 大大减少了水肥投入量, 较常规种植节水25%以上, 减少肥料施用18%以上, 提高了水肥利用率; (3) 有助于保持土壤原有结构, 避免了土壤退化和农业面源污染; (4) 提高作物抵抗自然灾害的能力, 降低了农产品污染, 为市场提供更多更好的优质农产品, 有利于保障“菜篮子”安全。试验充分说明水肥一体化技术实现了经济、生态、社会效益的整体提高, 是解决当前农业生产中存在的肥料流失大、利用率低、农业面污染源加大等问题的好技术, 具有良好的推广价值。深圳市计划在全市无公害蔬菜生产基地大规模推广该项技术, 此次示范试验给大规模推广提供了许多经验, 有助于该项技术的顺利推广。

摘要：深圳市农业科技促进中心开展水肥一体化技术应用于蔬菜生产示范试验, 通过水肥一体化技术与常规种植的对照试验, 表明该技术不仅节水、节肥、增产、增收, 而且可避免土壤退化和农业面源污染, 应用前景广阔。

关键词：水肥一体化,蔬菜,节肥,增产,增收,广东省深圳市