設(shè)施草莓智能化精準(zhǔn)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用效果淺析

鄭育鎖，張 滈，張文霞，劉亞全，韓 旭，張 穎

（1.天津市土壤肥料工作站，天津 300061；2.天津市津南區(qū)土壤肥料站，天津 300350）

草莓智能化精準(zhǔn)水肥一體化技術(shù)是在草莓種植過程中將營養(yǎng)液的自動調(diào)配和灌溉有機(jī)結(jié)合的一項現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)。營養(yǎng)液調(diào)配的準(zhǔn)確性影響作物的營養(yǎng)成分供應(yīng)，灌溉量影響作物水分的供應(yīng)，精確控制施肥量、灌溉量和灌溉施肥時間，不但可以有效提高作物的品質(zhì)、產(chǎn)量，而且可以提高水肥資源利用率，節(jié)約資源、減少環(huán)境污染。目前在各類溫室栽培中，自動灌溉施肥應(yīng)用需求越來越多。但是由于智能化灌溉施肥機(jī)的使用對技術(shù)人員要求高、灌溉施肥制度等技術(shù)參數(shù)設(shè)置困難，導(dǎo)致種植戶對智能化精準(zhǔn)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用比較困難，應(yīng)用效果不清楚。為此，通過智能化精準(zhǔn)水肥一體化技術(shù)模式與傳統(tǒng)溝灌沖施肥和膜下滴灌注肥泵模式示范應(yīng)用比較，初步分析了其在節(jié)水、省肥、省工、增產(chǎn)、節(jié)本增效方面情況，為種植戶在設(shè)施草莓上應(yīng)用智能化灌溉施肥機(jī)提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

1.1.1 基本情況 試驗于2015 年9 月4 日至2016年5月25 日，在天津市津南區(qū)小站鎮(zhèn)北湖村隆申草莓專業(yè)種植合作社日光溫室進(jìn)行，棚室種植面積為78 m×6 m。土壤為重壤鹽化潮土。土壤情況見表1。

表1 試驗地土壤基本情況

1.1.2 試驗材料 草莓品種為津韻1號，每667 m2定植9 000株，起壟種植，每壟種植兩行，壟距62.5 cm，壟寬40～50 cm，壟溝寬30～40 cm，壟高20～25 cm，種植行距20 cm，株距25 cm。試驗用肥料：草莓苗移栽前, 整地時施牛糞7m3·（667 m2）-1，豬糞 7 m3·（667 m2）-1，配合每667 m2施過磷酸鈣50 kg，均勻撒施耕翻。追肥主要有3種配比水溶肥料（20-20-20，19-8-27，16-8-32）。

1.1.3 灌溉施肥設(shè)備 定植前整地、施底肥、做畦后，定植后東西向鋪設(shè)3條微噴帶，用于緩苗灌溉；緩苗后撤掉微噴帶，沿走道垂直栽培壟東西向鋪設(shè)支管，管徑為32 mm，沿每個栽培壟在兩行草莓苗中間南北方向鋪設(shè)1條滴灌帶，滴頭間距20 cm，管徑為8 mm，滴頭流量1.6 L。首部施肥設(shè)備：膜下滴灌注肥泵注肥處理為兩個1 m3儲水桶，配備高揚(yáng)程低流量注肥泵。膜下滴灌智能灌溉施肥處理為一套PLC智能灌溉施肥機(jī)，包含3 路營養(yǎng)液、1路酸液的智能灌溉施肥機(jī)，在管路上集合EC/pH 傳感器，通過智能控制系統(tǒng)控制文丘里吸肥器和灌溉泵，能實現(xiàn)不同營養(yǎng)液濃度、不同灌溉模式的自動控制。灌溉水源為井水。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)有3個處理。

處理1：溝灌沖施肥

處理2：膜下滴灌注肥泵注肥

處理3：膜下滴灌智能灌溉施肥

3個處理分別設(shè)在3個同樣條件的棚室中，除了緩苗后追肥灌溉施肥方式、灌溉施肥制度有差異外，種苗、底肥、定植時間、灌水時間、植保栽培管理措施等情況都一致。

灌溉施肥方案設(shè)計是根據(jù)草莓的需水、需肥特點(diǎn)，結(jié)合各處理模式灌溉施肥方式，按照目標(biāo)產(chǎn)量方法，進(jìn)行灌溉、施肥量的計算，滴灌方式堅持少量多次原則，施肥制度與灌溉制度擬合，制定了各處理灌溉施肥方案，如下表2、3、4所列。3種模式所用的肥料品種、配比相同，在不同生育期推薦使用不同的肥料配比。

表2 溝灌沖施肥灌溉施肥方案

表3 膜下滴灌注肥泵注肥灌溉施肥方案

表4 膜下滴灌智能灌溉施肥灌溉施肥方案

2 結(jié)果與分析

2.1 節(jié)肥、節(jié)水效果

3個處理運(yùn)用不同的灌溉施肥方式和不同的灌溉施肥方案。從表5可見，全生育期溝灌沖施肥、膜下滴灌注肥泵注肥、膜下滴灌智能灌溉施肥三種模式每667 m2灌溉量分別為314 m3，238 m3和193 m3，每667 m2施肥量分別為132.5 kg，95.5 kg和89.5 kg，處理3比處理1每667 m2節(jié)水量121 m3，節(jié)水38.5%，省肥43 kg，節(jié)肥32.4%；處理3比處理2每667 m2節(jié)水46 m3，節(jié)水18.9%，省肥6 kg，節(jié)肥6.3%。

表5 三種模式畝灌溉施肥數(shù)據(jù)匯總表

2.2 增產(chǎn)效果

從3個處理中隨機(jī)確定3個壟進(jìn)行連續(xù)產(chǎn)量記錄統(tǒng)計。從表6可見，溝灌沖施肥、膜下滴灌注肥泵注肥、膜下滴灌智能灌溉施肥3種模式單壟平均產(chǎn)量分別為14.0 kg，15.2 kg和17.1 kg，每667 m2產(chǎn)量分別為1 506 kg，1 624 kg和1 828 kg?？梢娞幚?比處理1增產(chǎn)量322 kg，增產(chǎn)21.4%，處理3比處理2增產(chǎn)量204 kg，增產(chǎn)12.6%。

表6 三種模式草莓產(chǎn)量結(jié)果匯總表

2.3 省工節(jié)本效果

草莓生產(chǎn)投入成本包括了棚租、整地起壟人工、定植人工、披葉疏花疏果人工、放風(fēng)灌溉施肥人工、棚膜、地膜、種苗、電費(fèi)、肥料和灌溉設(shè)備等投入。3個處理，不同的灌溉施肥方式，灌溉、施肥投入成本也不同。主要投入成本情況統(tǒng)計見表7。可見，處理3比處理1投入成本年增加916元，其中肥料成本減少744元，灌溉用工減少550元，電費(fèi)增加210元，灌溉施肥設(shè)備增加2 000元。處理3比處理2投入成本增加890元，其中肥料成本減少240元，電費(fèi)增加30元，灌溉施肥設(shè)備增加1 000元?？傊?，滴灌灌溉施肥設(shè)備投入占總成本比重較低。

表7 各處理每667 m2投入成本結(jié)果匯總表 （單位：元）

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

3個處理綜合考慮產(chǎn)量、投入成本分析，經(jīng)濟(jì)效益匯總分析如表8。草莓種植基地以采摘銷售途徑為主，草莓價格平均按照40元·kg-1計算。處理3比處理1每667 m2增收12 164元，處理3比處理2增收7 570元。

表8 各處理草莓產(chǎn)量結(jié)果匯總表

3 結(jié) 論

設(shè)施草莓采取滴灌施肥比溝灌沖施肥能夠顯著地節(jié)水、省肥，增加草莓的產(chǎn)量和效益。每667 m2節(jié)水量121 m3，節(jié)水38.5%，省肥43 kg，節(jié)肥32.4%，節(jié)水、節(jié)肥效果明顯；增產(chǎn)量322 kg，增產(chǎn)21.4%；增收11 964元?？梢娝室惑w化技術(shù)對草莓節(jié)本增效效果十分顯著。膜下滴灌注肥泵注肥與膜下滴灌智能灌溉施肥相比，灌溉施肥制度明顯不同，其節(jié)水省肥增產(chǎn)增效效果也十分明顯，每667 m2節(jié)水量46 m3，節(jié)水18.9%，省肥6 kg，節(jié)肥6.3%，增產(chǎn)量204 kg，增產(chǎn)12.6%；增收7 370元。

[1]朱翠英，劉利，付喜玲，等.設(shè)施無土栽培條件下草莓芳香物質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015,21（12）：1-7.

[2]鄧永卓，徐建坡，祁欣，等.天津設(shè)施草莓生產(chǎn)中存在的問題及對策[J].天津農(nóng)林科技，2013（6）：33-34.