水肥一体化在大棚彩椒上的应用

李利民

（师宗县蔬菜站，云南师宗 655700）

师宗县大棚彩椒冬春栽培面积较广，生产过程仍以沟灌和水冲施肥等常规管理为主，不但造成水肥资源大量浪费，还导致土壤板结、水源污染等问题。此试验以常规灌溉施肥为对照，比较水肥一体化模式对彩椒产量及节水节肥效果的影响，以达到经济效益、生态效益和社会效益的统一，确立一套科学合理的施肥灌溉方式进行推广应用。

1 材料与方法

1.1 试验材料及地点

供试彩椒品种为红英达，试验地位于师宗县大同街道新安村，土壤为红壤，试验前检测结果（见表1）。

表1 试验地基础土壤测试结果表

1.2 试验设计

试验共设2个处理，包括水肥一体化栽培和常规灌溉施肥（地面灌溉、冲施肥料），3次重复。

1.3 试验过程

试验于2020年2-7月实施，彩椒定植时间为3月5日，亩栽培密度为1300株，单行栽培，行距120 cm，株距30 cm，定植前亩施商品有机肥1000 kg，氮磷钾配方肥（N∶P∶K=15∶5∶25）40 kg。

处理按彩椒需水需肥规律、土壤肥力和含水量确定施肥量和灌水量，灌溉施肥方案（见表2）。

表2 水肥一体化滴灌处理施肥方案表

1.3.1 滴灌水

缓苗后至开花坐果期。此期植株快速生长，水肥需要量逐渐增大，需8～10 d滴灌水1次，每次2 h，使土壤相对湿度达到65% 左右。果实膨大及采收初期6～8 d滴灌水1次，每次约2.5 h，结果盛期5～7 d滴灌水1次，每次2 h，保持土壤相对湿度在75%左右，拉秧前半个月不再滴水施肥。

1.3.2 滴灌水肥

第一穗果坐果时滴灌水肥1次，亩追滴灌肥（N∶P∶K=20∶20∶20）8 kg，进入果实膨大期滴灌水肥1次，亩追滴灌肥9 kg。留6～7台穗果，分别在每一穗果的膨大期（约半个月）追肥1次，每次亩追滴灌肥（N∶P∶K=15∶5∶25）6～8 kg。

采收盛期严防土壤忽干忽湿，为防早衰和产生畸形果，应增施适量叶面肥（0.1% ～ 0.2% 的磷酸二氢钾）或微肥（黄腐酸锌或硫酸锌）。注意每次滴肥前滴清水5～10 min，施肥后再滴清水10 min，以清洗管道防止滴灌堵塞。

2 水肥一体化技术要点

水肥一体化是一项综合技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，其主要技术要点有以下几个方面。

2.1 滴灌系统组成

大田作物灌溉一般采用固定式加压滴灌系统，其主要由水源工程、首部系统、输配水管网、滴头控制和保护装置等组成。

（1）调节水池。把水库水引入调节水池作为滴灌水源。

（2）首部系统。由变频加压泵、过滤器和施肥器组成。变频加压泵选择扬程60 m、流量120 m3/h的单级单吸离心式水泵。过滤器采用全自动的过滤系统（砂石 + 碟片），采用离心过滤器与网式过滤器二级过滤，施肥装置采用施肥罐，施肥罐由过滤系统过滤后输入主管里。测控保护装置包括水表、压力表、排气阀等。

（3）输配水管道。由干管、支管、毛管组成。干管和分干管采用PE管材，管径根据流量分级配置，工作压力多为0.63 Mpa；毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。

2.2 输水管网的布置

2.2.1 干支管布置

干管分总干管和分干管，总干管从首部系统沿斗渠方向布置，分干管沿农渠方向（条田长方向）布置与总干管成树枝状分布；分干管单侧各布置若干条支管（垂直播种方向），分支管平行支管布置；分支管上三通管双向各接一根毛管，支管间距是毛管铺设长度的2倍。干管铺设的间距应严格控制在120 m以内，一边可控制60 m。田间灌溉主管采用φ160 mm PVC管；支管采用φ63 mm PE管；滴管采用以色列纳安丹公司进口带有舌片的压力补偿式滴灌管，滴头间距20 cm，流量 2.60 L/h。并安装空气阀避免滴灌管产生负压现象，保护灌溉系统。

2.2.2 毛管（滴灌带）布置

滴灌带一般在作物播种、喷撒除草剂后铺设，如果苗期不需浇水，也可生育中期铺设在两垄中间，滴灌孔向上。建议采用平播或宽窄行种植技术，可以提升灌溉质量，减少灌溉时间。

2.3 灌水施肥定额确定

2.3.1 灌溉定额确定

根据作物品种需水量、降水量等确定灌水定额。滴灌用水量是地面灌溉量的50%～70%，是喷灌的50%；灌水定额确定后可按作物需水规律，结合降水情况和土壤墒情确定灌水次数、灌水时期和每次的灌水量。

2.3.2 施肥量确定

微灌施肥技术和传统施肥技术存在显著差别。合理的微灌施肥方式，应首先根据作物需肥规律、地块肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底肥和追肥比例。底肥在整地前施入，追肥则按照不同作物生长发育的需肥特性，确定次数和数量。合理的施肥技术可使肥料利用率提高40%～50%，水肥一体化相对节肥，用肥量为常规施肥的50%～60%。

2.3.3 肥料选择

适合滴灌施肥的肥料应该满足以下要求，一是肥料中养分浓度较高；二是在田间温度条件下完全溶于水；三是流动性好，不会阻塞过滤器和滴头；四是杂质含量低，调理剂物质含量最小，能与其他肥料混合；五是不会引起灌溉水pH值的剧烈变化；六是对控制中心和灌溉系统的腐蚀性小。

2.3.4 滴灌施肥方法

（1）肥料溶解与混匀。施用液态肥料时不需要搅动或混合，一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥，必要时分离，避免出现沉淀。

（2）施肥量控制。施肥时要掌握剂量，注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如亩灌溉流量为50 m3，注入肥液大约为50 L；过量施用可能会使作物病死及污染环境。

（3）滴灌施肥的程序分3个阶段：第一阶段，选用不含肥的水湿润；第二阶段，施用肥料溶液灌溉；第三阶段，用不含肥的水清洗滴灌系统。

3 结果与分析

3.1 水肥一体化滴灌对彩椒产量的影响（表3）

表3 水肥一体化滴灌与常规灌溉施肥对彩椒产量的影响

彩椒水肥一体化灌水施肥平均亩产788.4 kg，比对照亩产648.8 kg增产139.6 kg，增21.5%。

3.2 节水节肥效果分析（表4）

表4 水肥一体化亩滴灌节水节肥效果

彩椒应用水肥一体化灌溉亩用水量105 m3，比对照161 m3减少用水56 m3，省水34.8%；水肥一体化亩施肥量93 kg，比对照亩施肥量125 kg 减少用肥32 kg，省肥25.6%。

3.3 用工效果对比

水肥一体化种植大棚彩椒亩用15个工日，传统种植用25个工日，水肥一体化种植与传统种植相比，亩节省施肥、灌水、打药等10个工日，省工40 %。

3.4 增效比较

水肥一体化种植大棚彩椒亩产788.4 kg，按15元/kg计算，亩产值11 826元，传统种植彩椒亩产648.8 kg，亩产值9732元，水肥一体化种植比传统种植亩增加产值2094元；同时亩节省施肥、灌水、打药等10个工日，按80元/工日计算，节省工价800元；亩节省农药费30元；共增加效益2924元，增效30%。

4 结 论

4.1 经济效益

水肥一体化灌溉模式与常规灌溉施肥相比，省水34.8%、省肥25.6 %、省工40%；增产21.5%、增效30%；提高肥料利用率27.5 %。推动设施蔬菜水果水肥一体化种植技术发展，可带动农村经济发展。

4.2 社会效益

水肥一体化技术应用是践行绿色可持续发展理念的重要举措，对推进农业结构调整具有重要意义。由于水肥一体化技术可减少水分下渗和蒸发，提高水分利用率；实现平衡施肥和集中施肥，减少肥料挥发、流失以及养分过剩造成的损失和浪费，具有施肥简便、供肥及时、作物易吸收、提高肥料利用率等优点。应用水肥一体化技术种植彩椒不仅提高产量增加收入，而且具有省肥省水省工的优点。

4.3 生态效益

4.3.1 改善生态环境

采用水肥一体化技术，一是明显降低棚内空气湿度8%～12%；二是保持棚内温度，比常规灌溉施肥减少了通风降湿而降低棚内温度的次数，棚内温度一般比常规灌溉高2～4 ℃，利于作物生长发育；三是可提高地温2.5～3 ℃，促进作物对养分的吸收。

4.3.2 减少土壤养分淋失

水肥一体化技术的应用，能有效降低化肥和农药使用量，提高肥料利用率；克服了因灌溉造成的土壤板结，减少土壤养分淋失；减轻因过量施用化肥和农药对土壤、水资源及生态环境造成的负面影响，促进人与自然和谐共生。