杭州市余杭區設施青菜水肥一體化應用效果研究

白頌華　倪進莊　樓玲　朱徐燕　沈建國

摘要? ? 在化肥總養分減量50%的條件下，開展了水肥一體化與常規施肥在設施青菜上的應用效果試驗。結果表明，實施水肥一體化的設施青菜較常規施肥增產8.5%、增收8.8%、節省施肥成本3.0%，增效7 391元/hm2;可提高青菜后期葉綠素含量，改善青菜農藝性狀。

關鍵詞? ? 設施青菜;水肥一體化;應用效果;浙江杭州;余杭區

中圖分類號? ? S634.3;S147.5? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）09-0058-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

杭州市余杭區位于浙江省北部，杭嘉湖平原南段，從東、北、西三面成弧形拱衛杭州主城，是杭州都市新區，也是杭城居民蔬菜供給的最大生產區域。2018年，全區蔬菜（復種）面積共2.31萬hm2，年蔬菜供應量逾68萬t，產值逾16億元，現有3個國家級蔬菜標準園、2個省級蔬菜精品園基地、11個市區級葉菜生產功能區。其中，青菜是余杭區蔬菜的主要品種之一，全年種植（復種）面積為4446.7 hm2，占全區蔬菜（復種）總面積的19.2%和葉菜（復種）面積的42%左右。傳統的青菜水肥管理方式比較粗放，灌水以大水漫灌或澆灌為主，施肥則主要靠人工，既費工費力，又會造成水分和肥料資源浪費。

水肥一體化就是將肥料溶解于水中，利用管道灌溉系統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需求的水肥同步管理技術[1]。水肥一體化系統包括水源工程、首部系統、管道系統和灌水器等。其中首部系統是整個系統的核心，主要包括水泵、過濾器、施肥器、計量設備、控制設備和調節裝置等，應根據水源特點、地形、種植方式、作物種類等，予以合理的配置。一般要求配置2臺水泵交替開啟;為提高過濾效果，并方便清洗，過濾器宜選用反沖洗碟片式過濾器;為便于調節肥液濃度，施肥器宜選用比例式注肥泵;宜配置變頻控制柜，通過壓力監測調節水泵動力，以穩定管道水壓和出水量;如果種植面積較大，建議安裝自動控制設備，以滿足自動化灌溉施肥的需求。在蔬菜作物上推廣應用水肥一體化技術，可根據蔬菜需肥規律、土壤狀況、氣候條件等確定水肥施用量，既能保證作物必需的水分和養分，又能提高水肥利用率，達到節水節肥、增產增收的效果[2]。浙江省2015年開始示范推廣水肥一體化技術[3]，余杭區于2016年在瓶窯鎮滿山紅蔬菜基地開展蔬果作物水肥一體化試驗示范[4]，2019年在設施青菜上開展水肥一體化試驗示范，并逐年擴大應用面積，取得了良好的效果，初步形成了一套適合余杭區的設施青菜水肥一體化技術應用模式。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

試驗安排在杭州市余杭區瓶窯鎮南山村滿山紅蔬菜基地內，供試土壤為泥質田，質地為壤土，肥力中等。

1.2? ? 供試材料

供試青菜品種為蘇州青。供試肥料：復合肥（20-5-20），由中鹽安徽紅四方肥業股份有限公司生產;奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6 -9+Te），由浙江奧捷生物有限公司生產;商品有機肥，由杭州綠寶有機肥有限公司生產，其養分狀況分別為pH值8.4，有機質57%，總氮（N）3.28%，磷（P2O5）2.89%，鉀（K2O）2.72%。

1.3? ? 試驗設計

本試驗在化肥總養分減量50%的條件下，比較水肥一體化與常規施肥在設施青菜上的應用效果，共設2個處理，分別為常規施肥（CK），基施商品有機肥7 500 kg/hm2、復合肥（20-5-20）600 kg/hm2，壯苗期施復合肥（20-5-20）300/hm2;水肥一體化，基施商品有機肥7 500 kg/hm2、復合肥（20-5-20）300 kg/hm2，壯苗期噴施奧捷腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）45 kg/hm2，旺盛期噴施奧捷腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）2次（第1次用量為120 kg/hm2，第2次用量為60 kg/hm2）。試驗采取大區對比，不設重復，連續實施2年。每個處理為1個單體大棚，每個大棚長41.6 m、寬8 m，面積為332.8 m2;大棚上方安裝2條噴管線，向下垂吊旋轉式噴頭，噴頭間距為2 m。

1.4? ? 試驗實施

試驗在秋季青菜上實施，采用人工育苗移栽方式種植。2019年9月12日播種，10月13日移栽，移栽株行距為15 cm×15 cm;11月20日采收，對各處理青菜的農藝性狀進行了調查。

1.5? ? 調查內容與方法

2019年在青菜壯苗期（10月25日）、生長旺盛期（11月6日）及生長后期（11月18日），先后采用日產SPAD-502型測定儀測定各處理青菜葉片葉綠素含量;在采收前對青菜農藝性狀進行實地測定，每個處理選擇10株代表樣株，測定株高、葉片開展度、最大葉長、最大葉寬、商品葉片數等農藝性狀。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 水肥一體化對青菜葉綠素含量的影響

由圖1可知，水肥一體化處理青菜葉綠素（SPAD值）壯苗期低于常規施肥處理，生長旺盛期與常規施肥處理相近，生長后期則要高于常規施肥處理。究其原因，可能是農作物葉片中葉綠素含量的高低與氮素供應水平成正相關[5]，青菜常規施肥采用“一基一追”施肥法，基施氮肥純量120 kg/hm2（占總氮肥純用量的66.7%），高于水肥一體化的60 kg/hm2。因此，青菜生長前期氮肥供應充足，但后期供應相對不足。水肥一體化采用“一基多追”施肥法，青菜生長前、中、后期氮素供應平衡，尤其是后期氮素供應相對充足，故后期青菜葉片中的葉綠素含量相對較高。

2.2? ? 水肥一體化對青菜產量和效益的影響

由表1可知，與常規施肥處理（CK）相比，水肥一體化處理的青菜增產8.5%、增收8.8%、節省施肥成本3.0%。在綜合效益上，水肥一體化處理較常規施肥處理（CK）增效7 391元/hm2。這說明，在化肥總養分減量50%的情況下，實施水肥一體化的設施青菜仍有較好的增產增收、節本增效效果。

2.3? ? 水肥一體化對青菜農藝性狀的影響

由表2可知，與常規施肥處理（CK）相比，水肥一體化處理青菜的株高和葉片開展度分別增加2.0 cm和2.6 cm，植株最大葉長和葉寬分別增加2.1 cm和0.8 cm，商品葉數增加1.5張。究其原因，設施青菜實施水肥一體化后，整個生育期養分供應較為平衡，可促進營養生長，有效改善農藝性狀，為獲得高產奠定基礎。

3? ? 結論與討論

3.1? ? 結論

試驗結果表明，實施水肥一體化設施青菜較常規施肥增產8.5%、增收8.8%、節省施肥成本3.0%，增效7 391元/hm2;可提高青菜后期葉綠素含量，改善青菜農藝性狀。

3.2? ? 討論

3.2.1? ? 選用合適的水肥一體化模式。由于綠葉蔬菜（包括青菜）屬密植型作物，其生長期短、生長速度快，宜采用“比例式注肥泵+噴灌”的水肥一體化模式[6]。對于單體大棚（6～8 m寬），一般在其頂部安裝1～2條噴管線;對于連棟大棚，一般在離地面3 m高度處安裝噴管線，每個噴管線間距為4 m。在噴管線上向下垂吊旋轉式噴頭，每個噴頭間距為2.0～2.5 m。

3.2.2? ? 選擇適用的肥料品種和配比。用于水肥一體化的肥料選擇必須主要滿足以下幾個條件：①肥料可完全溶于水，且溶于水后不會產生沉淀;②肥料流動性較強，且在施肥過程中不會阻塞滴頭;③肥料含雜質少，且能與其他肥料進行混合;④肥料溶液的酸堿度為中性至微酸性，不會引起土壤pH值發生巨大變化;⑤施用微量元素時，應選用鰲合態微肥，否則與大量元素肥混合施用時易產生沉淀物[7]。在水肥一體化施肥過程中，一般優先選用全水溶性復合（混）肥或液體肥料，也可以選用水溶性單質肥料進行混配，具體配比應根據蔬菜需肥特點來確定。根據余杭區生產實際，設施青菜上基肥宜選用45%高氮高鉀型復合肥，追肥宜選用氮磷鉀總養分含量≥30%的高氮型水溶肥，優先選擇液體肥料，如固態水溶肥50%康成美農水溶肥（20-10-20），液態水溶肥30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）。

3.2.3? ? 確定合理的肥料用量和時間。在實施水肥一體化時，應按照總量控制、分段擬合、以水帶肥、少量多次的原則，根據蔬菜生長特性、土壤肥力狀況、氣候條件、目標產量等，合理確定總施肥量、基追肥比例、追肥次數、施肥時間等[8]。根據余杭區生產實際，在全年施用商品有機肥15 000 kg/hm2（分上半年、下半年2次施用）的基礎上，設施青菜一般實行“一基二追（或三追）”施肥法，即基肥施45%高氮高鉀型復合肥300 kg/hm2;在壯苗期施追肥1次，用量為30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）45 kg/hm2;在生長旺盛期，春、夏季青菜生長時間較短，一般只施1次30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）120 kg/hm2作追肥，秋、冬季青菜生長期較長，要求施追肥2次，用量分別為30%奧捷沃土腐植酸水溶肥（15-6-9+Te）120 kg/hm2和60 kg/hm2。

3.2.4? ? 選擇合適的應用模式。2年的試驗結果表明，在設施青菜上實施水肥一體化，具有良好的增產增效、省工節本、化肥減量等效果。目前，余杭區設施青菜水肥一體化采用的是“半程水肥一體化”模式，即在基施足量有機肥和適量復合肥的基礎上，以水肥一體化方式追施水溶肥，該方法是對傳統人工施肥方法的改進，既能通過“機器換人”，減少施肥人工;又能通過“水肥耦合”，提高肥料利用率，減少化肥用量。如采用“全程水肥一體化”模式，即在基施少量有機肥基礎上，根據青菜生長特點、需肥需水規律，整個生長期以水肥一體化方式追施水溶肥，少量多次，實現精準水肥同步管理，該方法更省工省力、肥料利用率更高、減肥效果更好，但目前該項技術在當地還不夠完善，有待進一步試驗研究。

3.2.5? ? 控制適宜的肥料濃度。在設施青菜水肥一體化技術應用過程中，肥料濃度控制和水肥管理較為重要。有關研究表明，設施栽培肥水管理不當極易誘發蔬菜病害，可造成作物缺棵死苗[9]。在設施青菜上施用水溶肥，一般采用葉面噴施的方式進行，噴施濃度過高，易產生肥害，尤其是對幼苗期青菜;但噴施濃度過低，又會增加用水量，可能會使大棚內濕度過高，易產生蔬菜病害，尤其是在雨水較多的季節，夏季易產生燒心病、冬季易產生霜霉病[10]。因此，在設施青菜上，生長前期噴灌濃度一般控制在0.3%～0.4%之間，生長中后期噴灌濃度控制在0.5%～0.6%之間。

4? ? 參考文獻

[1] 浙江省質量技術監督局.水肥一體化技術通則：DB33/T2070-2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

[2] 李迪，譚啟玲.設施蔬菜水肥一體化技術，節水省肥效率高[J].長江蔬菜，2017（21）：9-10.

[3] 孔海民，劉曉霞，陸若輝，等.浙江省水肥一體化技術推廣應用現狀分析[J].浙江農業科學，2017，58（12）：2135-2137.

[4] 樓玲，王忠，沈建國，等.余杭區水肥一體化技術推廣現狀問題與對策[J].中國農技推廣，2017，33（18）：53-54.

[5] 闞學飛，趙明輝，隋陽輝，等.氮肥對超綠水稻齊穗期光合特性的影響[J].作物雜志，2010（4）：24-29.

[6] 張峻，陸奕，張建華，等.閔行區設施蔬菜水肥一體化應用初報[J].上海蔬菜，2018（3）：9-10.

[7] 張承林，鄧蘭生.水肥一體化技術[M].北京：中國農業出版社，2012.

[8] 陳瓊賢，曹健，高惠楠，等.大田蔬菜水肥一體化技術操作規程[J].廣東農業科學，2011（1）：83-84.

[9] 朱徐燕，王忠，任國華，等.化肥減量條件下不同水溶肥對青菜產量及品質的影響[J].中國農學通報，2018，34（21）：48-53.

[10] 張紅雨，劉媛媛，唐雙凌，等.非水溶性材料包膜緩釋氮肥的養分釋放特征及其對小青菜產量的影響[J].江蘇農業學報，2012（3）：519-523.