潮汐式灌溉技术在辣椒育苗上的应用＊

苏俊平 ，谢丽霞 ，于海利

（1.武威市农业技术推广中心，甘肃武威 733000；2.武威职业学院，甘肃武威 733000；3.武威市农业科学研究院，甘肃武威 733000）

近年来甘肃省辣椒产业发展迅速，种植面积稳定增长，种植面积和产量在蔬菜产业中居首位，已经成为省内部分地区增加农民收入的主要经济作物之一。早熟、高产、优质对辣椒产业的发展具有重要意义，而幼苗质量对辣椒产量、品质等有着重要的影响，因此培育壮苗是辣椒增产增收的重要基础。辣椒栽培以育苗移栽为主，幼苗的壮弱直接影响到辣椒的长势和产量，基质穴盘育苗是辣椒栽培的重要措施，因其具有节能、省工、高效等方式，成为辣椒育苗的主要方式。穴盘育苗由于单株根系空间有限，因此需要根据秧苗实际需要适时灌溉补充水肥。

目前穴盘育苗多采用常规顶部喷淋方式进行灌溉，即水肥先经幼苗顶部茎叶再进入穴盘内根部基质，常导致灌溉不均匀，水肥浪费，同时还费时费力，不符合“一节双减”的需要。潮汐式灌溉技术在设施发达国家多用于盆花种植，不同于常规顶部喷淋灌溉，通过底部渗透，直接作用于穴盘基质和植物根系。潮汐式育苗灌溉系统通常具有特制的育苗槽，播种后的育苗穴盘置于育苗槽内，水和营养液从穴盘底部排水孔进入，依靠栽培基质虹吸作用运输到秧苗根系浸润一定时间，随后将多余的水肥或营养液回收到储液池，如此一涨一落类似“潮汐”，因此称为“潮汐式灌溉”。与常规顶部喷淋灌溉相比，“潮汐式灌溉”有利于实现水肥闭合循环利用、水肥供应均一且精准、水肥利用率较高、减少根系长期浸泡在水中、保持幼苗地上部干燥、减低环境湿度、减少病害发生、自动化水平高、降低生产成本，发展前景广阔[1]。

辣椒育苗潮汐式灌溉系统

一套完整的、智能化的潮汐式育苗系统分为3 个部分，即植床部分、循环管路部分和系统传感信息监控部分[2]。植床部分包括床面支架、灌溉育苗床两部分，育苗床上分布有纵横交错的营养液流动沟槽，纵向沟槽位置低于横向沟槽，此种设计可保证灌溉液液面能水平上升，使整个育苗床内辣椒幼苗吸水均匀一致。循环管路由给水泵、育苗床、给回水管道、储液池和过滤消毒器等部分组成，负责灌溉液的配制、过滤杀菌消毒、施放和回收，是整个系统的核心部分。系统传感信息监控部分由传感系统、传输系统、数据分析及处理系统组成，对灌溉液的pH、温度、电导率、配比等参数进行监控，是整个系统的控制中枢。梁霞丽[3]等介绍了一种简约的苗床培养架的设计与安装，即苗床培养架长1.8 m、高2 m、宽0.6 m，用安装货架的材料支撑起来，共5 层，每层间隔0.35 m，最底层为肥液储藏室，每层用硬塑料材料作成长1.75 m、宽0.57 m、高0.1 m 的托盘，并统一在一侧开直径为3 cm 的孔用于排水，分别固定在架子上，通过水泵和定时器形成循环系统。笔者试验示范应用的潮汐育苗苗床为1.7 m×26.8 m/ 组，通过电磁阀实现定时上下水，供液高度为1.5 cm，持续供液时间为5 min，实践证明效果较好（图1）。

图1 本地应用潮汐育苗苗床

育苗栽培基质筛选

育苗基质是幼苗根系着生的介质，潮汐式灌溉主要依靠基质的毛细作用吸收水肥，基质选择是育苗的关键，基质的理化性状直接影响水肥吸收速率、持有量、养分分布及迁移等，对幼苗生长有着很大影响。理想的育苗基质应营养丰富、保水保肥性能好、质量轻。目前可以根据蔬菜种类，按照适当比例配置商品化的岩棉、椰糠、草炭、蛭石等材料用于潮汐式育苗，在辣椒潮汐式育苗基质筛选方面，国内许多学者做了大量研究，陈传翔等[4]以腐熟中药渣、菇渣、泥炭为主要原料，与蛭石和珍珠岩配置成不同比例的育苗基质，结果表明腐熟中药渣、泥炭、珍珠岩和蛭石的比例为3:3:3:1时，辣椒苗株高、茎粗、根系面积等生理指标优于其他配比基质。王林闯等[5]对木薯渣、菇渣、椰糠，草炭 4 种不同类型基质进行了对比研究，通过测定不同类型基质的理化指标和辣椒苗的生长、生理指标，表明以椰糠为主原料的基质应用表现较好，出苗整齐，出苗率高，辣椒幼苗的叶绿素含量、根系活力、壮苗指数高于其他类型基质。弭宝彬等[6]验证了食用菌菌渣替代草炭的可行性，对比商用育苗基质和草炭、优质黄土、珍珠岩、复合肥、火土会等不同配比的基质培育辣椒苗出苗率、幼苗株高、茎粗、出苗整齐度、幼苗根冠比、壮苗指数和缓苗期，表明商用育苗基质质量最佳，菌渣用作辣椒育苗基质具有一定的可行性。

辣椒育苗潮汐式灌溉制度

潮汐式育苗灌溉制度，包括灌溉供液高度、灌溉持续时间、营养液浓度、灌溉频次、灌溉间隔时间等关键因素，都是影响育苗质量和作物后期生产的重要因素。刘宏久等[7]研究认为在生长早期，穴盘苗对水分、养分的需求较小，不同供液高度间幼苗生长无显著差异，之后随着苗龄增长，穴盘苗对水肥的需求逐渐增大，因此辣椒穴盘育苗播后3周内需要 3 天灌溉 1 次，而后需要增加频次，2 天灌溉 1 次。穴盘育苗中水肥供应至关重要，水肥过度亏缺限制穴盘苗的生长，适度水肥亏缺可以保证根系良好的通气环境，增强根系活力，促进幼苗生长，而过量的水肥供应不仅造成水肥浪费，且幼苗易徒长，穴盘苗品质下降，潮汐灌溉中水肥供应精确、可控，便于实现适度亏缺灌溉，李倩等[8]研究了3 个供液高度对穴盘育苗基质吸水速率、幼苗生长发育及水分利用率的影响，表明不同供液高度对辣椒穴盘苗不同生长期的株高、茎粗、叶面积、根体积和壮苗指数等影响不同，综合考虑幼苗生长发育指标和水分利用率，认为供液高度为2 cm 时，水肥供应适度，既可保障穴盘苗正常生长，还可有效控制穴盘苗徒长，提高根系活力，有利于穴盘苗定植后缓苗和生长。

不同营养液对辣椒幼苗生长的影响也不相同，薛萍等[9]测定了6 种营养液配方对潮汐式灌溉辣椒幼苗株高、茎粗、干鲜质量、根系形态、壮苗指数等生长指标和叶绿素含量、光合参数、根系活力等生理生化指标的影响，筛选认为番茄配方营养液 Arnon 和 Hoagland 有利于辣椒幼苗叶绿素合成及光合作用的顺利进行，是辣椒潮汐式穴盘育苗的最佳营养配方。在不同供液方式方面，苗妍秀等[10]对比研究了漂浮式与潮汐式供液方式对辣椒育苗的影响，认为漂浮式育苗显著促进辣椒幼苗侧根生长，形成良好的根系系统，促进根系对水分和可溶性盐类的吸收，加快地上部形态建成，提升种苗整体质量；而弭宝彬等[6]不同育苗方式对比，潮汐式育苗整体优于漂浮育苗和穴盘育苗，漂浮育苗定植后缓苗期较长，育苗期间存在部分黄化现象，穴盘育苗相较于漂浮和潮汐育苗单位面积播种株数少，株间差异较大，同时存在管理较为繁复问题，出现不同的结论可能是两个试验研究采用的育苗基质不同，水肥吸收效率不同。

辣椒育苗潮汐式灌溉技术优势

已有研究证明潮汐式灌溉在培育壮苗、降本增效方面效果显著。甘小虎等[11]试验研究表明，应用潮汐式灌溉育苗，辣椒植株长势好于常规浇水育苗、根系较发达、浇水边界效应不明显；一个冬季育苗周期，与人工喷灌相比，用电量、用水量和用工量分别降低 30.8%、31.5% 和76.9%，单株秧苗成本下降 10%。梁霞丽等[3]总结了温室内辣椒嫁接苗潮汐式育苗技术，认为潮汐式育苗技术与喷淋育苗相比具有节约水肥、清洁卫生、省力省工、易于管理、有利于实现农业现代化等优点。

武威辣椒育苗潮汐式灌溉技术应用前景

甘肃省武威地处青藏、黄土、蒙新三大高原交界处，土壤肥沃，光热资源充足，日照时间长，昼夜温差大，天然隔离条件好，祁连山冰川雪水供给，这些独特的优势，使武威成为优质的蔬菜最佳产区之一，蔬菜生产规模居全省前列，成为全国、全省重要的蔬菜生产供应基地。2020 年，全市蔬菜种植面积达到63.29 万亩（4.22 万hm2），总产量262.9 万t，其中设施蔬菜面积19.59 万亩（1.31 万hm2），总产量达到100 万t 以上，位居全省第1，成为全省重要的蔬菜生产基地和全国北方大中型城市冬春设施蔬菜生产供应基地。蔬菜生产区域从城郊、平川井水灌区向远郊和河水灌区、山旱区扩展，全市发展蔬菜的乡镇达到83 个，占乡镇总数的近90%，蔬菜产业已成为农民增收致富的支柱产业。

目前按照市场需求，全市依托优势区域，联合科研院所引进和培育蔬菜新品种，扶持企业或育苗专业合作社，做大做强优质种苗生产基地。发展以高标准日光温室为载体的育苗模式，在优先满足设施蔬菜统一供苗的前提下，不断扩大露地蔬菜、高原夏菜种苗统供率。辣椒种植在全市蔬菜产业中占据较大比例，笔者在实践中通过对比潮汐式灌溉育苗和常规喷淋灌溉育苗，表明潮汐式灌溉育苗可以实现精准节约化育苗，有利于降低生产成本，提高劳动生产效率，提高连栋温室的经济效益，促进农业技术的推广使用，提升现代农业技术水平，有利于加快构建现代农业产业体系，因此符合甘肃省武威市现代农业发展方向，对推动甘肃省武威市设施农业集约化育苗水平具有重要意义。