當前設施蔬菜灌溉與施肥方式仍沿用多年來露地蔬菜“大水大肥”的水肥管理模式,使設施蔬菜生產以水肥高投入和環境高風險為代價來獲得較高產量水平。灌溉水和肥料的投入量達到作物實際需求量的2~3倍,甚至8~10倍,導致一系列嚴重的后果,如土壤板結、棚室連作障礙、病害加重、肥料深層淋失、蔬菜品質下降及環境污染等問題。因此迫切需要一種能夠節水、省肥、提高設施蔬菜產量和品質、保護生態環境的新技術,來解決干旱缺水、水肥利用率低和土壤鹽漬化問題。
水肥一體化是將滴灌與施肥結合在一起發展起來的一種現代先進農業技術。通俗地講,就是根據作物的需水需肥規律和土壤水分、養分狀況,將配制好的肥液與灌溉水一起,適時、適量、準確地隨水施肥,直接到達作物根部土壤中供作物吸收。通過此項技術的實施可有效降低設施蔬菜生產中用水量,提高灌溉水利用效率;提高肥料利用率,節約肥料投入成本;降低因過量灌溉施肥引起的地下水污染,提高設施蔬菜的產量、品質、生產水平和生產效益,實現農業增產、農民增收。
1.水肥均衡。傳統的澆水和追肥方式,作物“餓幾天再撐幾天”,不能均勻地“吃喝”。而采用滴灌,可以根據作物需水需肥規律隨時供給,保證作物“吃得舒服,喝得痛快”。
2.省工省時,節水省肥。傳統的溝灌、施肥費工費時,非常麻煩。而使用滴灌,只需打開閥門,合上電閘,幾乎不用工。滴灌水肥一體化,直接把作物所需要的肥料隨水均勻的輸送到植株的根部,作物“細酌慢飲”,可大幅度地提高肥料的利用率,減少50%的肥料用量,水量也只有溝灌的30%~40%。
3.控溫調濕,減輕病害。冬季使用滴灌能控制澆水量,降低濕度,提高地溫。傳統溝灌會造成土壤板結、通透性差,作物根系處于缺氧狀態,造成漚根現象,而使用滴灌則避免了因澆水過大而引起的作物漚根、黃葉等問題。大棚內作物很多病害是土傳病害,隨流水傳播,如辣椒疫病、番茄枯萎病等,采用滴灌可以直接有效地控制土傳病害的發生。此外滴灌能降低棚內的濕度,從而減輕病害的發生。
4.保護環境,提高效益。采用水肥一體化技術,有利于改善土壤物理性質,克服因灌溉造成的土壤板結、容重降低、孔隙度增加等不良影響;減少肥料、土壤養分淋失對地下水、地表水的污染;減少施肥過量造成的土壤次生鹽漬化現象。應用水肥一體化技術種植的蔬菜具有生長整齊一致、定植后生長恢復快、提早收獲、收獲期長、豐產優質、對環境氣象變化適應性強等優勢,可促進設施蔬菜產量的提高和品質的改善。
水肥一體化施肥系統由水源、首部系統、干管、支管、滴灌帶等幾部分組成。水源可選擇河流、水庫、機井、池塘等;首部系統包括水泵、過濾器等水質凈化設備、施肥裝置、控制和量測設備、保護裝置等。施肥裝置一般選擇文丘里施肥器或壓差式施肥罐。在實際應用中可根據水源、地形、種植面積、作物種類,選擇不同的滴灌施肥系統。目前常用的以露地膜下滴灌施肥技術模式和日光溫室水肥一體化技術模式居多。
適合水肥一體化的肥料要在田間溫度及常溫下能夠完全溶解于水,并且養分含量較高、相容性較好。溶解度高的肥料沉淀少,不易堵塞管道和出水口。目前,市場上常用的溶解性好的普通大量元素固體肥料有:尿素、硝酸銨、硫酸銨、硝酸鈣、硝酸鉀、磷酸、磷酸二氫鉀、磷酸一銨(工業級)、氯化鉀(加拿大鉀肥除外)等,常用的中量元素肥料有硫酸鎂,微量元素應選用螯合態的肥料。根據種植作物的需肥規律、地塊的肥力水平及目標產量確定總施肥量、氮磷鉀比例及底、追肥的比例。作底肥的肥料在整地前施入,追肥則按照不同作物生長期的需肥特性,確定其次數和數量。滴灌施肥的用肥量為常規施肥的70%~80%。