農業機械化助力下設施蔬菜種植中水肥一體化技術的應用

當前蔬菜栽培方式已經發生了翻天覆地的變化，傳統露地蔬菜種植方式由于受到季節的影響，無法滿足消費者對高品質蔬菜的需求，設施蔬菜種植模式已經在廣大基層地區有效推行，在帶動經濟健康發展、提高農田利用效率方面扮演著越來越重要的角色。設施蔬菜種植管理過程中，通過大力推廣水肥一體化技術，能夠更好地滿足蔬菜對養分和水分的實際需求，同時也能夠保證養分和水分的精確控制，減少成本投入，營造適宜的大棚溫度濕度環境，滿足蔬菜的種植需求，最終為推動蔬菜種植產業升級轉型奠定堅實基礎。本次研究以設施黃瓜種植為例，詳細探討水肥一體化技術的應用，希望為廣大同行提供參考。

設施蔬菜栽培管理過程中，大力推行水肥一體化技術可實現養分與水分的精確供給，節約淡水資源和肥料資源，更重要的是通過水肥一體化技術的深度應用能避免大水漫灌所導致的大棚濕度過高問題，營造良好的種植環境，滿足蔬菜生長營養水分需求的同時，降低病蟲害的發生率。但相較于傳統設施蔬菜種植，水肥一體化技術的應用有著更為嚴格的技術要求，需要結合蔬菜不同生長發育階段的養分、水分需求，完善相應的水肥一體化方案，并保證養分水分的正確供給，確保種植更加科學、合理，以獲得最佳經濟效益。

一、設施蔬菜種植中水肥一體化技術應用的優勢

1、節約淡水資源，提高肥料利用率

水肥一體化技術通過將灌溉與施肥結合起來，在植物生長的關鍵時期提供精確的水分和養分，不僅減少水資源浪費，還能顯著提高肥料利用率。傳統灌溉易導致水資源過度使用和肥料流失，而水肥一體化通過滴灌、噴灌等精準控制方式，將水肥直接輸送到植物根部，減少蒸發和滲漏損失。實施該技術可使水資源利用效率提高 30%～50% ，肥料利用率提高 20%～40% ，既節約淡水資源，又降低化肥使用量，減少環境污染風險。此外，水肥一體化技術還能根據土壤和作物實際需求，精準調控，避免過度施肥導致的土壤鹽漬化，以及因缺水或過量灌溉引發的病害。

2、降低病蟲害發生風險

傳統灌溉和施肥方法往往會導致土壤過濕或過干，這種環境容易滋生病菌和害蟲，而水肥一體化技術通過精準控制水肥供應，保持土壤的適宜濕度，從而有效地抑制了病菌和害蟲的繁殖。此外，合理的水肥管理還能增強作物的抗病蟲能力，提高作物的健康水平，尤其是通過控制灌溉瀕率和水量，可以避免王壤水分過多引發的根腐病和霉菌感染；適當的養分供應也能提升作物抵抗力，減少因營養不良導致的病害。

3、推動設施蔬菜產業升級

水肥一體化技術的廣泛應用能夠提高生產效率，降低生產成本，生產環節通過精確管理，設施蔬菜種植者可以減少水資源和肥料的浪費，從而降低生產投入，同時該項技術的深度應用還有利于提高作物的產量和品質，增加農產品的市場競爭力。從設施蔬菜種植的智能化和信息化管理角度來看，通過引入傳感器、智能控制系統等先進技術，可以實時監測和調控水肥供應，實現精準農業，不僅提高了生產效率，還能夠及時發現和解決生產中的問題，確保作物的健康生長。從設施蔬菜的種植效率分析，水肥一體化技術的推廣應用有助于提高農民的種植技術水平和管理能力。通過技術培訓和示范推廣，農民可以掌握先進的種植技術，提高生產技能，提升經濟效益，促進農業科技創新和發展，為設施蔬菜產業的可持續發展提供有力支持。

二、設施黃瓜水肥一體化種植技術

1、黃瓜嫁接育苗

① 育苗準備

黃瓜嫁接育苗一般在3月份左右進行，選擇抗病性強、生長勢良好的白籽南瓜作為砧木，優質黃瓜品種作為接穗。育苗前配置好育苗基質，按草炭與蛭石2：1的比例混合，準備兩種規格穴盤：50穴用于播種砧木，72穴用于播種接穗。砧木比黃瓜提前3～5d播種。在50穴穴盤內每穴播1粒南瓜籽，播后覆蓋 0.5cm 厚蛭石并澆透水；在72穴穴盤內每穴播2粒干黃瓜籽或1粒浸種催芽的黃瓜籽，播后覆蓋蛭石，澆透水并蓋好地膜。

② 嫁接

當砧木苗第一片真葉展開、子葉完全展開時進行嫁接。插接法處理過程中，在砧木苗的子葉下 1.5cm 處斜切一刀，深達胚軸的2/3處；接穗苗的子葉下 0.5cm 處斜切一刀，深達胚軸的1/3處，將接穗插入砧木孔內，確保兩者接口緊密對接。靠接法處理過程中，在砧木苗的子葉下 0.5cm 處斜切一刀，深達胚軸的2/3處；接穗苗的子葉下 1cm 處斜切一刀，深達胚軸的1/3處，接穗靠在砧木上，確保兩者接口緊密對接。嫁接完成后，使用嫁接夾將砧木和接穗固定在一起。嫁接后立即進行遮陰，防止陽光直射。白天溫度控制在 25～27% ，夜間溫度控制在 18～20% ，保持空氣濕度在 90% 左右。嫁接后2d內不通風，3～4d澆水1次，保持土壤濕潤度，株成活后逐漸降低溫度，促進嫁接苗生長。嫁接苗長到3葉1芯時即可進行移栽定植。

2、科學移栽

① 移栽前的準備

黃瓜移栽定植之前注重做好前茬處理與滅茬，推薦使用秸稈還田機、滅茬機，刀軸轉速 ?1800r/min ，前茬作物收獲后，立即碎秸稈至長度 ?5cm （避免纏繞機械），滅茬深度 8～10cm ，粉碎后秸稈均勻覆蓋地表，促進腐解。完成前述工作后，需進行深松或深耕作業。推薦使用深松機（鑿式深松鏟）或鏵式犁（深耕犁），深松作業時無翻轉土層，深松深度 25～30cm ，行距 40～50cm ，破除犁底層，改善透水性，對于黏重土壤推薦采用深耕作業。翻土深度 25～28cm ，將底層土壤翻至地表晾曬，殺滅蟲卵和病菌，緊接著進行旋耕整地，推薦應用旋耕機（刀片數量 ?24 片，轉速200～300r/min ，旋耕深度 15～20cm ，橫向和縱向各旋耕1遍，確保土粒細碎（直徑 ?3cm ），同步施入基肥（腐熟有機肥 3～5t/ 667m² ，復合肥 40～50kg/667m² ，旋耕機配肥箱可邊旋邊混肥，然后進入起壟環節，使用起壟機，壟寬 80cm 壟高 15～20cm 、壟溝寬 30～40cm 壟面鎮壓平整。

② 移栽定植

在整定結束之后，要注重做好移栽定植環節的滴灌帶鋪設、地膜覆蓋及移栽操作。滴灌系統通常選擇內鑲貼片式滴灌帶（壁厚 0.2mm 滴頭間距 30cm 流量 1.8L/h ，適配沙壤土），每壟鋪設2條，距定植行 10cm ，采用“雙管靠行\"模式。鋪設時用開溝器沿壟面中心線開雙溝（深度為 5cm 溝間距 50cm ，滴頭朝上，末端預留 20cm 反折用卡箍固定；連接支管前沖洗 30s ，排除雜質，連接后進行壓力測試（通水加壓至 0.1MPa ，保壓 15min ，滲漏點 ?3 處 /100m ）。緊接著覆蓋農用地膜，選擇使用黑色銀灰雙色膜（寬100～110cm， 厚 0.012mm ），將黑色面朝向地面（以抑制雜草生長，其透光率應低于 5% ），而銀灰色面則朝向天空（以反射光線，驅趕蚜蟲，其反射率需達到或超過 35% ）；膜面緊貼壟面，兩側埋入土中 10cm ，每 5m 用土堆加固，防風吹掀。地膜覆蓋完成之后要進行黃瓜移栽，在地膜上使用打孔器進行打孔作業（孔徑8cm ，孔距 30cm ，錯開滴灌帶滴頭位置 ±5cm ，選擇3葉1芯莖粗 ?0.4cm 的健壯幼苗，移栽深度以基質表面低于壟面 1cm 為宜（避免莖基接觸地膜燙傷）。定植結束之后滴灌緩苗水 5m³/ 667m² （水溫 18～20% ），并在灌溉水中添加 0.1% 噁霉靈 20～30kg 預防立枯病。

3、定植后的管理

① 溫度濕度通風管理

大棚黃瓜定植后要實施溫度梯度管理，結合黃瓜生長階段針對性調控：緩苗期（定植后1—7d），午前溫度 28～30% ，夜間18～20% ，閉棚保溫促進根系恢復；伸蔓期（8～15d），白天 25～ 28°C ，夜間 16～18^°C ，晴天中午短時通風降溫；開花坐果期（ 16- 30d），午前 28～32% ，夜間 15-17^°C ，增大晝夜溫差（ 510^°C 促進花芽分化；結果盛期（31d—采收），午前 30～35^°C ，夜間 13～15^°C 避免夜溫過高導致徒長。寒潮天氣夜間溫度 lt;8^°C 時，采取雙層內膜覆蓋（間距 20cm ），或燃燒增溫塊（8～10塊 /667m² ，確保 CO₂ 濃度 lt;300ppm ；高溫天氣午間溫度 335% 時，大棚外部配置遮陽網（遮光率 50% ） ¹⁺ 微噴降溫（ 3min/ 次，間隔 30min ），開啟水簾—風機系統（風速 0.5m/s ，降溫幅度 4～6% ）。在濕度調控過程中上述階段大棚濕度范圍分別保持在 80%885%.70%～75%.65%～ 70%.60%～65% ；伸蔓期土壤含水量 18%～20% ，結果期 22% 225% （張力計-15kPa）。按照上述的溫度濕度要求，要注重做好通風協同管理。棚內溫度 gt; 設定值 2^°C 時開頂風口（開設面積為 1/ 3）；空氣濕度gt;閾值 10% 時，開底風口 20cm+ 頂風口；每日10：00——14：00，晴天上午 CO₂lt;800ppm 時，開腰風口間歇通風（開3min/ 關 10min ，累計 2h/d ）;在通風處理過程中要做到晴好天氣溫度優先，采用\"先頂后底\"通風（頂風開1/2、底風開 15cm ；陰雨天氣濕度優先，采用\"間歇強排\"模式（全開 5min/h ）；花期特殊管理避開9：00—11：00授粉時段通風，防止花粉失活。

② 水肥量化管理

黃瓜從定植到拉秧所需要的氮、磷、鉀肥源為尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀，整個生育期內灌溉量（不含定植前造滴灌量）尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀用量分別控制在 445m³/667m²?35kg/ 667m²?42kg/667m² 和 32kg/667m² 。從黃瓜定植到根瓜坐穩前分別進行兩次滴灌，每間隔5～7d滴灌1次，每次滴灌量為總灌溉量的1/5；當根瓜采收之后每8～10d滴灌1次，總滴灌量為滴灌總量定額的4/5，將其劃分為四等份進行滴灌處理，在滴灌處理過程中要嚴格利用閥門控制好滴灌量。在大田施肥過程中，過磷酸鈣作為底肥全部施入到大田當中；尿素和硫酸鉀從根瓜采收時開始每間隔14～15d，分13次施入到大田當中，將尿素和硫酸鉀劃分成為13等份，把肥料溶解在施肥器當中結合滴灌施入到黃瓜根部。在滴灌施肥過程中先滴灌清水然后再進行滴肥作業，滴肥結束之后再滴施清水 30～40min 對管道進行清洗。

③ 吊蔓

黃瓜生長期內，及時去除卷須和側枝，側枝去除長度不超過10cm ，將植株上靠近下部的瓜條全部抹除，留瓜位置一般在第8～9節之間，吊蔓前將薄膜孔口處的雜草拔除，避免雜草消耗養分。黃瓜定植后15～20d，當莖蔓長到 40cm 左右，開始出現倒伏跡象時，應立即進行吊蔓，選擇粗細適中、耐拉的吊繩，將吊繩的一端固定在頂部吊繩固定點上，另一端在黃瓜植株中下部用吊繩打一個活扣結，將黃瓜植株的莖蔓繞過吊繩，繞兩圈后打結固定，使黃瓜植株保持垂直生長。

4、運輸設備的應用

運輸設備需結合大棚作業場景，主要用于運輸生產資料、采收黃瓜及清運廢棄物，常用的運輸設備主要包括手推平板車、電動三輪以及軌道運輸車。手推平板車適用于短距離（ lt;50m 少量運輸，載重 ?150kg 、車寬 ?0.8m ，電動三輪車主要應用于中距離！ 50～200m 運輸，載重 300～500kg ，電池續航 ?4h ，效率高，需定期充電，軌道運輸車是在固定路線高頻次運輸，軌道間距0.6～0.8m ，載重 200kg ，具有省力但安裝成本高的特點，有條件的大棚當中可以設置AGV自動導引車，激光/磁條導航，避障系統，載重 100～300kg ，該種機械設備適用于規模化的連片種植基地，也可以應用懸掛式運輸索道，空中軌道運輸，避免地面擁堵，載重 50～100kg ，適用于高架栽培模式，對于精準農業示范園區可以使用無人搬運機器人自主路徑規劃，對接物聯網環境數據。在進行運輸機械設備應用過程中。首先，需要將大棚劃分為“生產資料區—種植區—采收暫存區”，設置單向循環路線，地面噴涂彩色標線（綠色為通行道、紅色為禁行區），轉彎處加裝廣角鏡，采收期采用“錯峰運輸”，可以按照上午運出廢棄物、下午運入肥料的順序進行物品運輸。果實在裝載過程中，剛采摘下來的黃瓜堆疊 ?3 層，層間用泡沫板隔墊，肥料袋單次裝載量 ? 設備額定載重的 80% ，電動車輛限速 ?5km/h ，手動推車推行速度 ?3km/ h，轉彎時鳴笛/閃燈警示，避讓作業人員。同時要完善輔助配套設施大棚內通道鋪設防滑格柵或撒布稻殼/鋸末，入口設防水充電樁，設備夜間集中停放，通道兩側每 20m 配置1臺手動液壓搬運車。

5、病蟲害防治

① 黃瓜霜霉病

黃瓜霜霉病在發病前或發病初期，可選用 75% 百菌清可濕性粉劑500～600倍液，或 80% 代森錳鋅可濕性粉劑500倍液噴霧，每隔7～10d一次，連續2～3次，發病嚴重后選用 68% 精甲霜·錳鋅水分散粒劑600～800倍液，或 72% 霜脲·錳鋅可濕性粉劑600～800倍液，或 52.5% 嘎酮·霜脲氰水分散粒劑2000～3000倍液噴霧，每隔5～7d一次，連續2～3次。

② 黃瓜白粉病

黃瓜白粉病為害初期可以選用 27% 高脂膜乳劑80～100倍液噴霧，每隔6～7d一次，連續3～4次，這樣能夠在葉面上形成一層薄膜，阻止病菌侵入，發病初期可使用 10% 苯醚甲環唑水分散粒劑1500～2000倍液，或 40% 氟硅唑乳油8000～10000倍液，或25% 乙嘧酚懸浮劑1000～1500倍液噴霧，每隔7～10d一次，連續2～3次。

③ 瓜蚜

防控黃瓜蚜蟲主要在危害初期選用 10% 吡蟲啉可濕性粉劑1500～2000倍液，或 25% 噻蟲嗪水分散粒劑2000～3000倍液，或50% 抗蚜威可濕性粉劑2000～3000倍液噴霧防治，每隔7～10d一次，連續2～3次。

④ 白粉虱

白粉虱在危害初期階段選擇使用 25% 噻嗪酮可濕性粉劑1000～1500倍液，或 10% 溴氰蟲酰胺可分散油懸浮劑2000～3000倍液，或 2.5% 三氟氯氰菊酯乳油2000～3000倍液噴霧防治，連續用藥2～3次，每次間隔 5～7d。

總之，為了更好地滿足大眾對高品質蔬菜的實際需求，在蔬菜栽培管理過程中設施種植產業得到了進一步的發展，各項種植技術也日益完善。設施蔬菜生產環節，通過大力推行水肥一體化技術能夠借助科學的水肥管理方案，嚴格控制蔬菜的栽培過程，使大田的灌溉用水和施肥得到高效配置，提高水資源利用效率，節約生產成本，使蔬菜的產量和品質得到進一步的提升，最終緩解傳統農業中的水資源浪費的問題。

（作者單位：233656安徽省毫州市渦陽縣標里鎮新時代文明實踐和農業農村發展中心）