水肥一體化技術(shù)在暖棚甘藍(lán)生產(chǎn)上的應(yīng)用研究

李 巖，王 娟，趙乘鳳

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西 太原 037000）

1 水肥一體化技術(shù)內(nèi)容及研究現(xiàn)狀

水肥一體化技術(shù)就是指將可溶于水的肥料與種植地所用的灌溉水融合在一起，通過滴灌的方式為種植作物提供養(yǎng)分的過程。此項(xiàng)技術(shù)有效地將水肥結(jié)合在一起，在保證作物養(yǎng)分的同時，還可保證根系與土壤始終富含合適的水量。該技術(shù)是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)灌溉施肥的新技術(shù)。水肥一體化技術(shù)得到了現(xiàn)代信息技術(shù)的支持，用智能化手段測量作物所需的肥料量和水量，極大程度地提高了水和肥料的利用率，減少成本和人力物力，提升了農(nóng)業(yè)工作的整體效率。水肥一體化技術(shù)目前在農(nóng)業(yè)種植方面得到大量應(yīng)用，現(xiàn)在研究的重點(diǎn)放在了將該技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合上面。通過將兩種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可以利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)觀察種植地的環(huán)境，可以長期對農(nóng)作物進(jìn)行監(jiān)測，得到精確的相關(guān)數(shù)據(jù)，提升農(nóng)業(yè)種植水平，目前研究人員經(jīng)過大量研究和實(shí)踐已經(jīng)取得了一些成績。

2 水肥一體化的技術(shù)要點(diǎn)

水肥一體化技術(shù)要點(diǎn)主要分為以下3 方面。首先是滴灌方面，要根據(jù)甘藍(lán)的習(xí)性和生態(tài)特性以及種植地土壤情況來確定灌溉的方案，灌溉方案要涵蓋灌水的固定量、第一次灌水時間、灌水時間間隔、灌水周期和灌水次數(shù)等；其次是施肥方面，根據(jù)甘藍(lán)所需的養(yǎng)分及甘藍(lán)種植地的土壤條件進(jìn)行施肥確認(rèn)，施肥確認(rèn)的內(nèi)容包括肥料的類型、施肥時間、施肥總量、次數(shù)及比例等[1]；最后是水肥融合階段，這一階段的實(shí)施步驟為，①根據(jù)甘藍(lán)的生長條件和上一季度產(chǎn)量來確定進(jìn)行水肥一體化滴灌后甘藍(lán)的目標(biāo)產(chǎn)量；②按照甘藍(lán)所需營養(yǎng)成分制定施肥方案；③按照肥料施用后甘藍(lán)能吸收的比例來計(jì)算肥料的施用量；④選擇主基肥的相應(yīng)輔料；⑤將灌溉水與肥料融合在一起進(jìn)行滴灌。

3 水肥一體化技術(shù)在暖棚甘藍(lán)種植上的應(yīng)用

甘藍(lán)為一年生或兩年生十字花科草本植物，其花期在4月，果期在5 月，喜溫暖濕潤的成長環(huán)境，需要充足的光照，也能適應(yīng)高溫，生長最適宜的溫度為15℃～20℃，在甘藍(lán)莖蓬期遇到30℃以上的高溫時容易出現(xiàn)纖維化現(xiàn)象，對土壤的要求不是很嚴(yán)格，但更適宜在黏壤土或沙壤土中進(jìn)行種植。甘藍(lán)原產(chǎn)自于歐洲、美洲國家，后分布全世界，主要分布在中國西北、東北、華北等溫度較低的地區(qū)。

3.1 滴灌步驟

用水肥一體化技術(shù)對棚內(nèi)甘藍(lán)進(jìn)行滴灌的步驟為以下5點(diǎn)：①對不同區(qū)域的甘藍(lán)進(jìn)行起壟工作；②在高壟地中間鋪設(shè)滴灌管，以保證滴灌過程能覆蓋到整片甘藍(lán)地；③按照甘藍(lán)所需肥料來進(jìn)行水肥滴灌的營養(yǎng)液成分和劑量的確定，在進(jìn)行配制時，要考慮到不同肥料的溶解度，可用3 個以上的容器將混合后產(chǎn)生沉淀的肥料分開儲存，等沉淀物消除后再投入使用；將溶解好的肥料如KNO3、尿素等進(jìn)行儲存，以供后續(xù)使用；④滴灌過程中，要在滴灌肥料前先滴灌5～12 min的清水，當(dāng)肥料滴灌完畢后，不能立即關(guān)閉滴灌系統(tǒng)，要至少再滴入5～12 min的清水，以保證滴頭處不會長出青苔、藻類等微生物；⑤在滴灌過程進(jìn)行一段時間后，滴灌系統(tǒng)的過濾器要打開進(jìn)行清洗。

3.2 品種選擇及種植地管理

在種植甘藍(lán)之前先要搭建暖棚，暖棚要搭建成覆蓋草氈的塑料中型棚，跨度最好控制在6～9 m，后墻高1.3 m，脊柱部分長50 m左右、高1.6 m，冬天要加蓋一層草氈進(jìn)行保溫，塑料棚外要設(shè)立供水設(shè)施，棚內(nèi)安裝好水肥一體化滴灌系統(tǒng)。選擇耐抽絲、抗逆性強(qiáng)的早熟甘藍(lán)品種進(jìn)行種植，最好在12 月中上旬進(jìn)行播種育苗，次年1 月中下旬或2 月上旬進(jìn)行定植，定植要采用穴盤育苗或者營養(yǎng)缽進(jìn)行輔助，優(yōu)秀的苗植苗齡在45～55 d，莖粗在0.5 cm以下為佳，其中含真葉5～6 片，葉片肥厚，根系發(fā)達(dá)，無病蟲害，蠟粉多，植株健壯。

種植地管理方面。在收獲完秋季種植物后及時深翻，整理好種植地，同時搭建好拱棚的骨架，進(jìn)行定植前15 d左右要蓋上塑料薄膜提升棚內(nèi)溫度，在塑料薄膜上蓋好草氈。種植田內(nèi)每667 m2施入有機(jī)腐熟肥約4 000 kg、三元復(fù)合肥45 kg，進(jìn)行深翻后做一個較高的畦地，兩畦之間距離80 cm、畦高10～15 cm，寬60 cm，每個畦地兩側(cè)都要鋪設(shè)兩條滴灌帶，鋪設(shè)后覆蓋兩層地面保護(hù)膜。每667 m2用2～3 kg硫磺粉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的敵敵畏0.25 kg在種植地進(jìn)行分堆點(diǎn)燃，點(diǎn)燃后密封住大棚一晚上，再經(jīng)通風(fēng)后可投入使用。在此需要注意的是，設(shè)置水肥一體滴漏設(shè)備時要根據(jù)種植地的大小進(jìn)行計(jì)算，保證全部種植地都能被完整覆蓋上；與此同時，在進(jìn)行種植地管理時，做好對水肥一體滴漏設(shè)備的安全管理，防止施入地面的肥料和化學(xué)藥劑對滴漏頭的污染，定期進(jìn)行檢查；在進(jìn)行充分燃燒后一定要全面通風(fēng)，確保棚內(nèi)沒有化學(xué)藥品殘留后才能開始使用。

3.3 定植與施肥

甘藍(lán)定植可以選用坐水定植法，在上午晴天時于高畦上按照40 cm×40 cm行間距進(jìn)行定植，注意定植穴要位于滴灌口的附近，以保證后續(xù)的滴灌工作順利進(jìn)行，定植后要在穴內(nèi)灌足水，每667 m2水的用量以15 m3為最佳。

定植后要進(jìn)行種植田管理，主要分為水肥控制和溫度管理。水肥控制方面，在甘藍(lán)緩苗期，于定植后5 d左右進(jìn)行緩苗水的滴灌，每667 m2用水11～12 m3為最佳。緩苗結(jié)束后就進(jìn)入蹲苗期，蹲苗期的水肥管理與緩苗期沒有太大差異；當(dāng)甘藍(lán)生長進(jìn)入蓮座期時，葉片開始出現(xiàn)合抱現(xiàn)象，此時就要立刻結(jié)束蹲苗，進(jìn)行施肥澆水，以每667 m2滴灌12～13 m3的水量比例輔以純N肥3 kg為最佳，在此之后要持續(xù)保證甘藍(lán)周圍土壤的濕潤度，若土地較為干旱，可以追加1 次滴灌，以促進(jìn)甘藍(lán)結(jié)球；在結(jié)球期，甘藍(lán)的植株需要大量的水分，此時要增加水肥的滴灌次數(shù)，一般情況下，可每10 d追加滴灌1 次，依然按每667 m2澆水12～13 m3的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行滴灌，還可輔以1.6 kg的尿素、3.5 kg的N肥、2 kg的K2O共同進(jìn)行，在葉片緊實(shí)收獲前8～10 d要停止滴灌，以防止葉球長勢太旺而造成開裂情況的發(fā)生。施肥時要特別注意，水肥一體化滴管器中后續(xù)追加的肥料必須為可溶性固態(tài)肥或者液態(tài)肥，若固態(tài)肥料有沉淀情況，進(jìn)行過濾后再投入使用，2 種或多種肥料混合后要求不能產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象，配制溶液施入種植地的時間段要在本次滴灌中間段進(jìn)行，水肥一體配制液在滴管器中的濃度大約占滴灌器整體流量的0.1%。

3.4 通風(fēng)管理

在甘藍(lán)進(jìn)行種植過程中，要實(shí)時進(jìn)行通風(fēng)管理。當(dāng)種植棚內(nèi)溫度達(dá)到25℃時，就要開始進(jìn)行通風(fēng)降溫處理，具體的方法是根據(jù)天氣情況和甘藍(lán)生長時期來判斷。在甘藍(lán)結(jié)球期前，若天氣良好，風(fēng)級在4 級以下可進(jìn)行1～2 h的塑料棚通風(fēng)，若風(fēng)級在4 級以上則不宜進(jìn)行通風(fēng)處理；在甘藍(lán)結(jié)球期，最好不要進(jìn)行通風(fēng)，以避免影響甘藍(lán)結(jié)球成型；在甘藍(lán)結(jié)球后，風(fēng)級5 級以下可進(jìn)行通風(fēng)。

4 水肥一體化技術(shù)在暖棚甘藍(lán)種植中的應(yīng)用效益

水肥一體化技術(shù)與普通灌溉相比自動化程度較高，可以對甘藍(lán)進(jìn)行精準(zhǔn)施肥和灌溉，能在節(jié)省肥料、節(jié)水、改善環(huán)境、防治病蟲害、提高產(chǎn)量方面提升效益。

4.1 節(jié)約肥料方面

水肥一體化技術(shù)能夠很好地實(shí)現(xiàn)肥料與灌溉水的平衡，有效減少肥料的流失或揮發(fā)所造成的成本損失。同時具備供肥及時、作物易吸收、施肥過程簡便、提升肥料利用率等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)施肥技術(shù)相比，水肥一體化技術(shù)能節(jié)省肥料40%～50%[2]。

4.2 節(jié)水方面

利用水肥一體化技術(shù)能夠保證甘藍(lán)根部的水分不流失，滴灌技術(shù)與傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)相比能夠節(jié)省50%的水量；改善環(huán)境方面。一體化滴灌技術(shù)能夠有效地改善土壤環(huán)境，調(diào)節(jié)因傳統(tǒng)灌溉所導(dǎo)致的土壤密度降低、土壤結(jié)板等現(xiàn)象，同時能夠減少因土壤養(yǎng)分流失而對地表水和地下水的污染問題；防治病蟲害提高產(chǎn)量方面。研究表明，運(yùn)用水肥一體化滴灌技術(shù)對甘藍(lán)進(jìn)行灌溉能夠減少后續(xù)15%～30%的農(nóng)藥用量，節(jié)省15%的勞動力，也可降低畸形甘藍(lán)的產(chǎn)生，平均每667 m2的種植地可增加23%的甘藍(lán)產(chǎn)量，且產(chǎn)出的甘藍(lán)形狀圓潤飽滿，口感清爽，比傳統(tǒng)灌溉產(chǎn)出的甘藍(lán)口味更佳[3]。

5 結(jié)束語

綜上所述，暖棚種植甘藍(lán)若想應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，首先要明確甘藍(lán)的生長特性和所用肥料營養(yǎng)成分等的相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握水肥一體化技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)及具體的應(yīng)用步驟，只有這樣才能真正利用水肥一體化技術(shù)降低暖棚甘藍(lán)的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量。