設施辣椒無土栽培水肥優(yōu)化方案探討

劉 靜

（樂亭縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北樂亭 063600）

當前，我國設施蔬菜面積占設施農(nóng)業(yè)的90%以上，這大大地提高了我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和標準化水平，提高了土地利用率。設施農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展不僅是農(nóng)民發(fā)家致富的重要途徑，也是維護我國糧食安全問題的重要保障。但是，我國設施農(nóng)業(yè)存在較為嚴重的農(nóng)藥化肥過度施用問題，造成了生態(tài)環(huán)境的蛻化，導致地下水污染、土壤板結(jié)、養(yǎng)分失衡和連作障礙等問題。為解決這一問題，基質(zhì)無土栽培逐漸受到青睞，不僅成本較低，而且省去了土壤栽培中的人工勞動環(huán)節(jié)，結(jié)合滴灌技術和智能化生產(chǎn)等先進控制方案，可降低農(nóng)藥化肥過度使用的現(xiàn)象。

1 辣椒無土栽培的優(yōu)勢分析

1.1 辣椒基質(zhì)栽培的優(yōu)勢

基質(zhì)栽培是無土栽培推廣最為廣泛的方式，其通透性和穩(wěn)定性好，直接作用于根系，能夠提高辣椒的抗病性，促進其根系生長，節(jié)約水肥。通過使用農(nóng)家肥、糠類和廢棄料等進入基質(zhì)，能夠提高幼苗的成活率，延遲其衰敗期，提高辣椒的品質(zhì)和產(chǎn)量。基質(zhì)栽培中還可以使用保水劑，有利于促進辣椒的反季節(jié)生長，對產(chǎn)品品質(zhì)也有一定的提升作用。基質(zhì)栽培更有利于精準控制辣椒的水肥量，比如在生產(chǎn)初期對N的需求量很大，控制好K的含量有利于提升VC含量。基質(zhì)栽培套種中還能夠增加微生物數(shù)量，從而提高辣椒葉片的酶活性，有利于克服連作障礙。基質(zhì)栽培比有土栽培更有利于促進辣椒的生長，改善各項指標，有利于不斷改進育種優(yōu)勢。

1.2 辣椒無土栽培節(jié)水灌溉的優(yōu)勢

在無土栽培條件下，更有利于采用節(jié)水灌溉技術，具體來說，可以結(jié)合智能控制技術和傳感器得到辣椒的作物系數(shù)，從而進行精準的灌溉調(diào)度。尤其是在干旱地區(qū)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水的目的，控制辣椒的蒸騰量。如使用5%高嶺土混懸液，可避免因為日光強烈給辣椒帶來的曬傷，從而提高產(chǎn)量。利用虧缺灌溉等方式，能夠?qū)崿F(xiàn)辣椒的脅迫灌溉，如在生長前期進行缺水灌溉，在成熟期補水，其辣椒紅素仍可達到正常灌溉水平。在辣椒成熟期，可以合理控制灌溉頻率，從而降低地下水污染的風險，提高辣椒的品質(zhì)。含K廢水對于辣椒素、作物光合作用以及抗壞血酸等能力的提升有著一定的作用，但是需要防止重金屬的積累。

1.3 辣椒無土栽培節(jié)肥技術的優(yōu)勢

我國農(nóng)業(yè)嚴重依賴于化肥，但是過多的化肥施用會導致嚴重的環(huán)境問題，而且降低利用率，影響蔬菜的品質(zhì)甚至是抗病性和遺傳性能。采用生態(tài)有機肥代替化肥，不僅生態(tài)效益好，而且也能夠提高辣椒的VC含量。

在實際栽培中，可以將菇渣、秸稈灰、蛭石等摻拌到有機肥中，同時也能夠改善生長狀況，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。在辣椒生產(chǎn)中，目前復合肥的施用較多，受到產(chǎn)量影響，在有土栽培方式上，化肥還是農(nóng)民的首要選擇。氮肥過量施用的問題較為嚴重，要鼓勵種植戶施用有機肥和生態(tài)堆肥等方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)化肥的使用，應大量采用無土栽培方式，智能調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的配方，讓肥料濃度處于最優(yōu)狀態(tài)。

1.4 辣椒無土栽培水肥耦合的優(yōu)勢

為實現(xiàn)節(jié)水、省肥、減藥和提質(zhì)增效的目標，水肥一體化精準灌溉成為首要選擇。無土栽培更有利于推進水肥耦合，通過改善根際環(huán)境實現(xiàn)干物質(zhì)的最大積累，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

在辣椒無土栽培中，可以對水肥控制比進行精確調(diào)節(jié)。根據(jù)實際需求改善基質(zhì)的酶活性，如適量水肥比可提高脲酶和纖維素酶活性，大量使用水肥能夠提高蔗糖酶活性，在缺水灌溉模式下，能夠提高過氧化氫酶的酶活性。通過基質(zhì)配方的改善有利于優(yōu)化水肥比，改善土壤鹽化等問題，讓辣椒生長處于最高狀態(tài)，比如在營養(yǎng)液中精量添加各種營養(yǎng)物質(zhì)，實現(xiàn)水肥效率最大化，讓辣椒的各項生長指標都處于最優(yōu)狀態(tài)。營養(yǎng)液模式下，包括水肥在內(nèi)的各類營養(yǎng)物質(zhì)都能夠通過根系吸收，利用效率大大提升，而且在辣椒生長各個時期，營養(yǎng)液的濃度可以動態(tài)調(diào)整，更有利于把握水肥耦合規(guī)律。

2 設施辣椒無土栽培水肥優(yōu)化方案探索

2.1 總體方案

本次水肥一體化方案選擇本地的設施農(nóng)業(yè)基地進行，大棚長80 m，寬20 m，采用雙層塑料薄膜，為實現(xiàn)水肥節(jié)約目的，大棚上覆蓋光伏板，連接供熱和灌溉系統(tǒng)。在品種選擇上，要選擇適應本地氣候土壤和環(huán)境的優(yōu)質(zhì)品種，品種要抗逆性強，耐凍耐弱光，產(chǎn)量高，味道適中。本文選擇以色列大力神椒，適應滴灌節(jié)水技術。采用基質(zhì)袋式栽培，基質(zhì)量為18 L/袋。其理化性質(zhì)為速效氮1 800 mg/kg、速效磷800 mg/kg、速效鉀2 000 mg/kg、全氮20 mg/g、全磷7.21 mg/g、全鉀19.67 mg/g，pH值為6.91，EC值為2.49 mS/cm。從節(jié)約水肥、適應品種和提質(zhì)增效的角度考慮，采用水肥一體化滴灌技術，將營養(yǎng)液供應流速設為1.00 L/h。

2.2 栽培基質(zhì)的選擇

有機基質(zhì)包括草炭、菇渣、秸稈肥料等，無機基質(zhì)包括爐渣、河沙、蛭石等。對有機基質(zhì)實施高溫發(fā)酵，栽培前兩個月進行準備，低溫時在溫室內(nèi)發(fā)酵，高溫時在室外進行發(fā)酵，在每方菌渣內(nèi)加入3 kg磷酸鈣，調(diào)節(jié)酸堿度到規(guī)定值，將菇渣用水充分浸濕，底部鋪設地膜，與土壤隔離，上蓋棚膜，堆料高度在1.5 m，1周翻料1次，進行水分調(diào)節(jié)，當料的細度達到要求，且無異味時，即發(fā)好。將秸稈粉碎，長度在2 cm左右，同樣用水浸濕后堆垛發(fā)酵，當出現(xiàn)清香味時，即發(fā)好。配料菇渣：玉米稈，爐渣為1/2/2的比例的，加入消毒雞糞10 kg/m3，配料時可加入適量的殺菌劑，用于覆膜殺菌。將料填滿栽培袋，水澆透后壓實。

2.3 水肥一體化系統(tǒng)

水肥一體化系統(tǒng)可以采用雨水收集系統(tǒng)，建設蓄水池，在雨水季節(jié)進行雨水收集實現(xiàn)節(jié)水目的。系統(tǒng)與溫室大棚的光伏系統(tǒng)結(jié)合，采用光伏泵等設施進行調(diào)節(jié)，通過低壓水管進行滴灌，田間持水量控制在80%。養(yǎng)分供應上使用有機生態(tài)型無土栽培專用肥，施氮肥深度為5～10 cm，K濃度7.2 mmol/L，N濃度15.6 mmol/L。定值過程中，澆水要足，隨時監(jiān)測作物狀態(tài)，缺水時進行滴灌，確保根系縱深發(fā)展。在澆水關鍵期，要經(jīng)常滴灌，確保辣椒的生長。將水肥融于一體澆灌，直接走管道，提升水肥效率，節(jié)約人工成本。

2.4 栽培過程

種子處理上，先在陽光下暴曬2天，然后用40%的磷酸三鈉10倍浸泡20 min，對種子進行消毒處理，反復進行清洗和浸泡。在25℃～30℃的水中浸泡12 h，撈出用紗布包好，放置在容器中，置于28℃～30℃的環(huán)境中催芽，每日進行淘洗。在1周左右后發(fā)芽，為提高催芽率，也可以使用赤霉素進行浸泡。使用專用無土育苗基質(zhì)進行育苗，用殺菌劑處理后，堆悶12 h，選用72孔的穴盤進行裝盤。

播種后，保持28℃～30℃的溫度，夜間溫度保持低于13℃左右。如果天氣炎熱，每日10點進行補水。出苗20天后補充葉面肥，以有機肥為主，減少化肥使用。在栽培前提前半個月進行準備，前1周用水澆透基質(zhì)，同時使用1%的高錳酸鉀進行消毒處理。為更好地進行防蟲，在風口等位置設置防蟲網(wǎng)，為提高殺毒效果，要進行5天左右的悶棚，棚內(nèi)使用硫磺粉等進行熏蒸。可采用雙行錯位法定植進行定植，因為大力椒品種原因，選擇穴距50～55 cm左右，邊定植邊澆水。定植后，要保持較高溫度，提升其光合作用，但是溫度超過30℃，就要進行通風。

3 結(jié)語

實踐證明，采用水肥一體化優(yōu)化方案能夠?qū)崿F(xiàn)提質(zhì)增效，辣椒的產(chǎn)量沒有受到明顯影響，而且品質(zhì)顯著改善。營養(yǎng)液的濃度對產(chǎn)量影響最大，在種植中要使用100%的營養(yǎng)液，將基質(zhì)含水量控制在60%左右，每層果實開花到采收前6天前將營養(yǎng)液減量60%，辣椒的產(chǎn)量最優(yōu)，肥料利用率高達40%左右。水肥耦合也影響了越冬基質(zhì)辣椒的栽培，除將濃度控制在60%左右外，隔3天還應該澆灌1次100%營養(yǎng)液。