水肥一體精量化施肥對春季設施小黃瓜產量的影響和效益分析

孔海民，薛晨晨，邵偉強，陳一定*，石偉勇，王忠明

（1.浙江省農業技術推廣中心，浙江杭州 310020；2.浙江勿忘農種業科學研究院，浙江杭州 311200；3.浙江大學環境與資源學院，浙江杭州 310020）

文獻著錄格式：孔海民，薛晨晨，邵偉強，等.水肥一體精量化施肥對春季設施小黃瓜產量的影響和效益分析［J］.浙江農業科學，2016，57（3）：323-325.

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水肥一體精量化施肥對春季設施小黃瓜產量的影響和效益分析

孔海民1，薛晨晨2，邵偉強2，陳一定1*，石偉勇3，王忠明2

（1.浙江省農業技術推廣中心，浙江杭州 310020；2.浙江勿忘農種業科學研究院，浙江杭州 311200；3.浙江大學環境與資源學院，浙江杭州 310020）

文獻著錄格式：孔海民，薛晨晨，邵偉強，等.水肥一體精量化施肥對春季設施小黃瓜產量的影響和效益分析［J］.浙江農業科學，2016，57（3）：323-325.

摘 要：試驗春季設施小黃瓜2種施肥模式的效果。結果表明，與追肥采用水肥一體化的常規施肥模式相比，全程水肥一體精量化施肥在總養分投入量減少51％的條件下，產量增加6％左右，產值、效益較高。

關鍵詞：小黃瓜；水肥一體化；產量；效益

水肥一體化是利用管道灌溉系統，將肥料溶解在水中，同時進行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求，實現水肥同步管理和高效利用的節水農業技術。與傳統的澆水和施肥方式相比，水肥一體化技術可以根據作物在不同生育期的需水需肥規律精確定量地將養分供給到植株根部，由給土壤施肥轉變為給作物施肥，對于減少肥、水浪費，發揮水肥耦合效應，提高養分利用率有顯著的效果。鄭育鎖等［1］研究表明，與傳統畦灌沖施相比，水肥一體化施肥可增加黃瓜產量17.4％，減少灌水量47.6％，節肥24.6％。于舜章［2］研究表明，黃瓜水肥一體化施肥比農戶傳統施肥節水21.0％～27.1％，節肥3.7％～49.5％，增產9.9％～17.6％。

然而，在小黃瓜的水肥一體化施肥研究中，對于有機肥的使用量、基肥和追肥的比例、各生育期的施肥量等的應用型研究較少，本試驗研究了2種不同的水肥一體化施肥模式，通過比較小黃瓜的生長狀況、產量和肥料偏生產力等，了解不同肥料供應方式對其生長和產量的影響，以期為小黃瓜的優化施肥提供參考。

1　材料與方法

1.1材料

試驗于2013—2014年在杭州市蕭山區浙江勿忘農種業科學研究院進行，試驗區域為墾造灘涂，土壤基本理化性狀：有機質11 g·kg-1，全氮0.48 g· kg-1，有效磷46 mg·kg-1，速效鉀116 mg·kg-1，pH值8.66。種植設施為具有滴灌和水肥一體化施肥設備的連棟大棚，水源為集雨池收集的自然降水，灌溉采用變頻泵，鋪設暗管，施肥采用比例施肥器，田間管網系統采用直徑3 cm的支管，毛管為0.3 mm內鑲式滴灌管。

供試作物為小黃瓜，品種為碧翠19。試驗用有機肥是以豬糞為原料堆肥制成的商品有機肥，氮磷鉀養分總含量為4％；復合肥為三元復合肥（氮、磷、鉀養分含量均為15％）；水溶肥為大量元素水溶肥（氮、磷、鉀養分含量為16％，12％，30％，+Te），奧捷含腐殖酸水溶肥高氮配方肥（氮、磷、鉀養分含量分別為14％，5％，9％，+ Te）、高鉀配方肥（9％，5％，14％，+Te）。

1.2處理設計

試驗共設2個處理。T1處理為目前農戶常用的追肥水肥一體化施肥方法，肥料以基施為主，底肥施有機肥28.5 t·hm-2，復合肥675 kg·hm-2，結果期分4次隨水滴施大量元素水溶肥共202.5 kg· hm-2；T2處理為全程水肥一體精量化施肥，底肥施有機肥7.5 t·hm-2，根據黃瓜苗期、開花期和膨果期不同養分需求特點，苗期和開花期分3次滴施奧捷含腐殖酸水溶肥高氮配方肥共600 kg· hm-2，每次間隔10～15 d；結果期分5次滴施奧捷含腐殖酸水溶肥高鉀配方肥共975 kg·hm-2，每次間隔15～20 d。小黃瓜采用穴盤育苗，一壟雙行梅花形定植，定植后及時搭架綁蔓。每壟為1個處理，長150 m，寬1.5 m，面積225 m2，分段設3次重復。其他管理措施相同。

1.3調查項目

跟蹤記錄各處理第1檔果采收時間、植株生長情況等，每個處理隨機抽取60株計產，記錄每次采收時間、個數、產量。

計算肥料偏生產力和產值、效益。

肥料偏生產力（PFP），指單位投入的肥料所能生產的作物產量。即PFP=Y/F，Y為施肥后所獲得的作物產量；F代表肥料的投入量。

2　結果與分析

2.1生長特性與產量

表1表明，T2處理小黃瓜植株生長狀況與T1處理無明顯差別，第1檔果采收時間一致，說明在底肥只施有機肥、不施化肥的情況下，通過合理的肥水一體提供養分，不會引起黃瓜早期營養不足、影響生長的狀況出現。T2處理單果重略高于T1處理，但差別不顯著；T2處理結果個數比T1處理多，產量極顯著高于T1處理，增產幅度在6％左右。

表1　小黃瓜第1檔果采收時間及產量

2.2肥料投入與肥料偏生產力

從表2可以看出，T1處理有機肥用量是T2處理的3.8倍，化肥投入量（折純，下同）429 kg· hm-2，與T2處理的化肥投入量441 kg·hm-2基本持平。如果將有機肥的氮磷鉀含量計算在內，以4％的氮磷鉀養分含量折算，則T1處理的總養分投入約為1 515 kg·hm-2，是T2處理的2.1倍。T1處理的肥料偏生產力為73.2 kg·kg-1，T2處理的肥料偏生產力為159.8 kg·kg-1，是T1處理的2.2倍。N、P2O5、K2O養分投入比例T1處理為1∶0.94∶1.21，T2處理為1∶0.43∶1。

2.3經濟效益

對2個處理進行成本產值和效益分析。按一般市場商品有機肥價格600元·t-1、普通復合肥2 000元·t-1、大量元素水溶肥20 000元·t-1、含腐殖酸水溶肥15 000元·t-1計，則T1處理肥料成本為21 630元·hm-2，T2處理肥料成本為29 700 元·hm-2。以小黃瓜3元·kg-1計算，則T1處理產值為332 820元·hm-2，T2處理產值為352 395 元·hm-2，除去肥料成本，T2處理較T1處理增收11 505元·hm-2。

表2　小黃瓜肥料投入量與肥料偏生產力

3　小結與討論

常規追肥水肥一體化施肥和全程水肥一體精量化施肥，2種施肥方式的主要區別是黃瓜各生長期的養分供應方式不同。常規追肥水肥一體化施肥以底肥形式供應，底肥化肥占全部化肥投入量的71％，底肥提供黃瓜營養生長期所需全部養分，甚至在結果期也起主要作用。普通復合肥的肥效釋放曲線呈拋物線形，釋放時間一般為50～60 d，而黃瓜對肥水的大量需求集中在采摘期，顯然常規追肥水肥一體化施肥底肥中的化肥不足以維持和支撐黃瓜整個生育期的養分需求，其能獲得較高產量依靠大量有機肥的養分供應。全程水肥一體精量化施肥不僅基本上按照黃瓜各生育期的養分需求配置了化肥投入，結果期的化肥投入量占到化肥投入總量的66％，而且整個生育期肥水耦合供給，作物吸收更快、效率更高，故在有機肥和總養分投入量遠遠低于常規的情況下仍獲得高于常規的產量。

2種施肥方式在肥料投入量上的差別主要是有機肥的使用量。由于經濟作物的產值較高，目前，在蔬菜生產中，大量的有機肥投入是比較普遍的現象。據調查，蔬菜大棚的有機肥投入量普遍在15～30 t·hm-2，有些甚至高達60～75 t·hm-2。然而，由于有機肥生產原料來源復雜、監管難等原因，商品有機肥的質量保障和潛在的重金屬污染風險等問題一直存在較大爭議。郭篤發等［3-4］研究稱，由于普遍使用砷作為家禽飼料添加劑，家禽糞便中砷的含量明顯提高。若含高量重（類）金屬的畜禽糞便長期連續施用于農用土地，農作物中重（類）金屬積累量可能升高，從而通過食物鏈危害人體健康。朱建華等［5］研究表明，上海市331個有機肥料樣品重（類）金屬銅、砷、鎘和鉻含量的超標率分別為56.16％，18.64％，5.42％和0.34％，其中鎘指標最高含量超過標準近21倍，銅指標最高含量超過國家土壤2級標準16倍多，砷指標最高含量超過標準7.5倍。有機肥的不科學合理施用，其結果可能帶來水環境污染、重金屬污染或燒苗等事件的頻繁發生［6］。一般來講，常年種植經濟作物的設施大棚內土壤較肥沃，有機質含量豐富，不需要每年持續大量投入有機肥。故過量、連續的有機肥投入并不是農業生產中應該提倡的做法，使用量應該控制在合理的范圍內，建議已熟化的菜園地有機肥施用量以7.5～15 t·hm-2為宜。

全程水肥一體精量化施肥模式下肥料投入量少、養分利用效率高，產值效益好，而且減少了有機肥的盲目過量投入，可降低潛在風險。另外，全程水肥一體化管理有利于實現標準化操作，能與農業自動化結合，大面積應用更具有規模效益，是適應現代農業發展的新型肥水管理方法。然而，由于適用于水肥一體化的專用水溶肥料價格較高，全程水肥一體化在省肥的同時并不能降低肥料成本，這也是目前水肥一體化技術推廣困難的主要原因。再加上農民認識和接受能力不足，施肥習慣難以改變等，這些都是制約該技術應用的主要因素。建議一方面企業要加大新型水溶肥料產品的研發力度，逐步降低生產成本；另一方面政府管理部門要大力扶持相關企業發展，適當補貼產品生產和使用環節，推進該技術和產品的應用。同時，應加大對技術的宣傳、培訓和示范，提高農民對科學施肥的認識，逐步改變不合理的施肥習慣。

參考文獻：

［1］鄭育鎖，陳子學，肖波，等.溫室黃瓜水肥一體化技術的效應分析［J］.天津農業科學，2007，13（1）：26-28.

［2］于舜章.山東省設施黃瓜水肥一體化滴灌技術應用研究［J］.水資源與水工程學報，2010，20（6）：173-176.

［3］郭篤發.環境中鉛和鎘的來源及其對人和動物的危害［J］.環境科學進展，1994（3）：71-76.

［4］劉榮樂，李書田，王秀斌，等.我國商品有機肥料和有機廢棄物中重金屬的含量狀況［J］.農業環境科學學報，2005，24（2）：392-397.

［5］朱建華，楊曉磊，嚴瑾，等.上海商品有機肥料中重金屬含量及影響因素研究［J］.上海農業學報，2011，26 （4）：113-116.

［6］李慶康，張永春，孫麗，等.商品有機肥生產與推廣中易出現的幾個誤區［J］.江蘇農業科學，2004（1）：76-77.

（責任編輯：張才德）

通信作者：陳一定，E-mai1：chenyd291@sohu.com。

作者簡介：孔海民（1986—），女，山東肥城人，碩士，從事土肥技術推廣應用等相關工作，E-mai1：konghaimin2004@163.com。

基金項目：浙江省“三農六方”科技協作計劃（2014年度）

收稿日期：2016-01-12

中圖分類號：S642.2

文獻標志碼：B

文章編號：0528-9017（2016）03-0323-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160306