大棚甜瓜水肥一体化栽培水分和养分效益研究

王春夏 许会会 陈光

摘要    本文開展了不同栽培模式下大棚甜瓜栽培水分和养分效益比较试验。结果表明，大棚甜瓜水肥一体化栽培（根据甜瓜生长需求，定时、定量、均匀地把溶解有肥料的灌溉水通过管道系统输送至甜瓜根部周围土壤）较常规畦灌节水36.5%～37.5%，节肥28%～34%，节药25%～38%，生产纯收益增长23%～34%。说明大棚甜瓜水肥一体化栽培可实现节水节肥，有效控制病虫害发生，改善大棚生态环境状况。

关键词    甜瓜;水肥一体化;滴灌;水分利用效率;养分用量;产量;效益

中图分类号    S627;S652        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）21-0085-02                                                开放科学（资源服务）标识码（OSID）

平度市坐落于胶东半岛西北部，气候、土壤条件非常利于甜瓜的种植。目前，甜瓜主要产地在旧店镇祝沟、大田、云山、崔召、大泽山等地，土壤肥沃，土层深厚，土壤为棕色砂壤，酸碱适度;土壤中含有丰富的钾，还含有铁、钙、硅、镁等中微量元素，甜瓜每年种植面积约1 600 hm2。水肥一体化是指根据作物需求，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合的技术[1]。该技术已在多种作物生产中应用[2-4]。应用水肥一体化技术均匀、定时、定量地为作物根系提供水分和肥料，可使作物根际土壤保持疏松和适宜的含水量，具有节水、节肥、增产、减药、降污、提质等效果，能有效提升农田水肥利用效率，有利于健康绿色可持续农业的发展[5-6]。为研究大棚甜瓜上水肥一体化技术的应用效果，笔者设计了本试验，以科学评价不同栽培模式下大棚甜瓜的生产效益，为大棚甜瓜高效栽培提供参考。

1    材料和方法

1.1    试验材料

试验作物为甜瓜，品种为甜宝。

1.2    试验地概况

试验设在平度旧店镇祝沟，土壤为棕色砂壤，大棚长60 m、宽11 m。甜瓜于2019年4月上旬定植，行距40 cm，株距35～40 cm，栽植密度为42 000株/hm2，棚内基施有机肥（干鸡粪）1 600 kg，定植前大棚内土壤0～20 cm土层养分含量：速效氮76.2 mg/kg、速效磷54.2 mg/kg、速效钾129 mg/kg、有机质1.31 g/kg。土壤pH值为6.9。

1.3    试验方法和设计

试验设大水畦灌、滴灌2种浇水方式，采用基、追相结合的施肥方式，按农民日常施肥习惯基施有机肥，追肥采取畦灌肥料冲施和滴灌施肥2种方式施用。根据农民的日常施肥量和甜瓜的生长需肥规律，设计4个不同施肥量共6个处理，分别为畦灌不施肥（CK1）、畦灌+习惯用肥（CK2）、滴灌不施肥（A）、滴灌低肥（B）、滴灌中肥（C）、滴灌高肥（D）。畦灌用水按农户习惯进行，在甜瓜整个生育期内，总灌水量为3 900 m3/hm2;滴灌处理灌水量根据土壤实际含水量和甜瓜不同生育时期需水状况来确定。

2    结果与分析

2.1    不同处理对水分利用的影响

由表1可以看出，与畦灌相比，采用滴灌的4个处理灌水量大幅度减少，较大水畦灌减少1 425.0～1 464.0 m3/hm2，采用滴灌灌溉比常规畦灌可节约水分36.5%～37.5%，节水效果较明显。

2.2    不同处理对水分利用效率的影响

灌溉水利用情况，除用灌溉水量的节约状况评价外，还可用水分利用效率（即单位灌溉水所产生的甜瓜产量）来进行分析比较[7]，能更好地说明滴灌和常规大水灌溉对于甜瓜水分利用状况的影响。由表2可以看出，使用滴灌灌溉的处理和畦灌处理相比，在节约大量用水的同时，甜瓜产量也随肥料施用量的增加而有不同程度的提高;采用滴灌节水效果较明显，水分利用效率是常规畦灌处理的2倍左右。

在甜瓜滴灌处理中，产量随着肥料施用量的增加有所提高，水分利用效率也随之不断上升，水、肥配合适宜能较好地促进甜瓜对水分的吸收利用。

2.3    不同处理对肥料养分利用的影响

滴灌施肥处理根据甜瓜各生育期对营养成分的需求量和土壤实际养分的含量进行控施，氮、磷、钾施用量在滴灌控肥处理中都比农户的常规用肥量低。畦灌施肥采取当地农户常规施肥量结合灌水冲施。

由表3可以看出，采用滴灌进行施肥，较畦灌冲施肥节约纯N、P2O5、K2O 143.85～175.20 kg/hm2，节肥率可达28%～34%。不仅大量节约了养分用量，还由于其少量多次施于甜瓜根系附近，当季利用率也明显提高。采用滴灌的施肥处理，在土壤中养分和水分的分布基本一致，主要集中在土壤表层和甜瓜根系周围，甜瓜根系水分和养分吸收利用率较高;畦灌采取的是大水冲施肥料，随着水分的运动，养分很容易淋失到根际以外的土壤深层，可被甜瓜根系吸收利用的肥料变少。同时，根系在生长中有向肥水的特性，滴灌施肥处理，甜瓜的根系在养分、水分都比较充足的土壤浅层分布、生长较旺盛，甜瓜对养分、水分的吸收较多，肥料和水分的利用效率明显提高，进而有利于甜瓜生长及产量形成。处理B（滴灌低肥）、C（滴灌中肥）、D（滴灌高肥） 3个不同滴灌施肥处理中，甜瓜产量随着化肥施用量的增加而提高，提高的幅度较小，但均较处理A（滴灌不施肥）显著提高。

2.4    不同处理农药施用情况

由表4可以看出，采用水肥一体化的滴灌处理由于用水量少，棚内湿度仅为64%～84%;而采用畦灌方式灌水用水量较多，棚内湿度为68%～87%。说明滴灌处理比大水畦灌湿度明显降低。甜瓜生育期病虫防治次数大水畦灌处理为9次、滴灌处理为5次，农药用量滴灌处理比畦灌减少22.5～34.0 kg/hm2，节药率为25%～38%，由于棚内湿度降低，病虫害发生较轻，农药用量随之减少，节约费用的同时提升甜瓜生产品质，有利于大棚无公害甜瓜的生产。

2.5    不同處理经济效益分析

因化肥施用量和灌溉方式的差异，各处理之间肥料、农药、用工成本都有所不同，其中水肥一体化的滴灌低、中、高肥处理生产成本较CK2（畦灌+习惯用肥）减少4 140～4 425元/hm2，减幅为34%～37%，成本投入减少较明显。同时，从表5还可以看出，不同处理经济收入扣除生产成本后的纯收入差异较大，大棚甜瓜采用水肥一体化进行浇水、施肥，除处理A（滴灌不施肥）外，处理B、C、D纯收入均较CK2（畦灌+习惯用肥）增加明显，纯收入的增加值为44 850～66 690元/hm2;处理B、C、D甜瓜生产效益较CK2（畦灌+习惯用肥）的生产效益可增长23%～34%，增效很明显。

3    结论

试验结果表明，与传统的灌水施肥相比，在大棚甜瓜上应用水肥一体化技术，因地制宜制定浇水、施肥方案，施肥时间控制、浇水量、肥料施用量等方面都达到了比较高的精度，本试验滴灌施肥处理较普通畦灌施肥节水36.5%～37.5%、节肥28%～34%，甜瓜生产纯收入增长率为23%～34%，增效较明显。采用滴灌能更好地满足大棚甜瓜不同生育期对水肥的需求，同时减少多余水分的下渗及养分的移动淋失，还能较好地解决土壤盐渍化和养分富集难题。采用水肥一体化滴灌技术水分用量减少，可降低大棚湿度，改善大棚小气候，减少病虫害的发生，减少农药的施用和残留污染风险，提高甜瓜品质，从而达到节水、节肥、节本、增产、提质的目的[8-9];同时，还可减少过量养分淋失对土壤及地下水造成的污染，改善农田生态环境，促进农业的可持续发展。

4    参考文献

[1] 孔令娟，张瑞明，李建勇，等.番茄水肥一体化技术操作规程[J].上海蔬菜，2019（6）：69-72.

[2] 宫淑芳.农业节水滴灌及水肥一体化技术模式[J].现代农业，2020（6）：34.

[3] 周美文，殷慧，沈斌，等.水肥一体化滴灌技术及其在蔬菜生产上的应用效果[J].农技服务，2019，36（11）：76-77.

[4] 张振贤，高丽红，任华中，等.设施蔬菜现代节水技术研究进展[J].中国蔬菜，2012（18）：21-25.

[5] 汉吉芳.初探山东省设施黄瓜水肥一体化滴灌技术的应用[J].农业开发与装备，2020（4）：118.

[6] 王春夏.大蒜膜下水肥一体化栽培效益探究[J].农业科技通讯，2017（2）：36.

[7] 于舜章.山东省设施黄瓜水肥一体化滴灌技术应用研究[J].水资源与水工程学报，2009（6）：173-176.

[8] 陈光，高成功，张晓雷，等.大棚西瓜水肥一体化灌溉施肥技术[J].山东农业科学，2013，45（8）：103-105.

[9] 唐莲，张维江.宁夏水资源可持续利用综合评价[J].节水灌溉，2012（5）：19-21.

作者简介   王春夏（1973—），女，山东平度人，高级农艺师，从事农业技术推广工作。

收稿日期   2020-07-01