甜菜平作膜下水肥一体化滴灌栽培集成技术

李成春

（甘肃省高台县经济作物技术推广站，高台734300）

张掖黑河流域是典型的绿洲灌溉农业，由于气候干旱、降水少，作物需水主要依靠祁连山天然雪水及地下水，但随雪线上升和向下游金塔、额济纳旗分水，同时生态保护、农业开发用水明显增加，致使水资源紧缺。平作膜下滴灌是一项高效农业节水技术[1]和甜菜高产优质高效栽培技术体系的核心技术之一[2]。近年来，这项节水技术在张掖黑河流域得到大面积推广，显现出节水和增产两大优势，能有效提高水资源利用效率，缓解用水矛盾，降低灌溉成本，促进现代生态农业和相关制糖产业可持续发展。据调查，甜菜膜下滴灌栽培比常规栽培产量增高10%～15%，含糖提高2%～3%，节水35%～51%，节肥10%～30%，投入降低2250～2850元/hm2，社会、经济效益显著。现从播前农事操作、滴灌设备系统安装、输水滴水管网及地膜铺设、滴灌试运行和播种、苗期管理、灌溉施肥制度、病虫草害防治和块根收获环节对张掖黑河流域甜菜平作水肥一体化滴灌栽培集成技术做一探析。

1 播前地力要素优化

1.1 轮作倒茬

甜菜属高水肥和易感病作物，重茬容易引起多种病害发生，必须严格执行轮作倒茬制度，选择5年以上没有种过甜菜[3-8]的沙壤性疏松肥沃地种植，前茬作物以麦类、玉米谷类、豆类、油菜、苜蓿等作物为宜，也不宜选低洼地、粘重地、盐碱地种植甜菜。

1.2 秋耕冬灌

甜菜为长根系作物，深松耕对甜菜增产效果最好[9]。前茬收获后立即进行秋季耕翻，深耕松土、灭茬晒垄，秋翻深度20～35cm。乘墒湿播的在土壤结冻前灌冬水1200～1500m3/hm2。未秋翻的地开春适时耕翻，未冬灌地湿播出苗的应春灌底水、干播湿出苗的则在播后滴水。

1.3 精细整地

起伏不平的地，在耕翻或播种前利用平整机械整刮拉平。秋耕冬灌地春播前尽早碾压耙耱和整地保墒，春灌地、干播地及时耙耱整地，耙深5～6cm，同时清除干净地膜杂物，使土壤手握成团扔地易散、观感疏松湿润，达到地净墒足、地平土碎、上虚下实，以利于保墒、环保，保证播种出苗质量。

1.4 合理施肥

1.4.1 基肥 甜菜地应全层底施基肥，秋翻或播前春耕时，按目标产量75～90t/hm2确定施肥量[6，10]，每公顷底施发酵腐熟的有机农家肥 45～75t，磷二铵 300～450kg、尿素 90～120kg、硫酸钾 120～180kg作为基肥，结合整地撒于地面耕翻施入，使有机底肥施深混匀，保持土壤疏松肥沃。

1.4.2 追肥 在施足底肥的基础上，按甜菜需肥规律将其全生育期所需商品肥的1/2至2/3作为追肥，结合膜下滴水灌溉少量多次的原则进行精准施肥，以满足各生育阶段对养分水分的需求。

2 安装滴灌设备、覆膜、播种

2.1 播种关键技术把握

2.1.1 种子选择 良种是甜菜丰产高糖的基础[11]。平作膜下水肥滴灌栽培甜菜的品种应具备高产高糖、抗病性强和植株叶片紧凑、青头小等优良特性，种子质量达到规定指标，且从正规渠道选购精选加工包衣和清洁率98%，发芽率95%以上的种子。应选HIO-479、KUHN8062[10]等品种为宜。

2.1.2 播种期 一般掌握5～10cm地表土层稳定5℃在以上开始播种[12]，适期抢墒播种是保证甜菜全苗的关健[13]，当地在3月下旬至4月中旬播种。据研究早播使甜菜生育期延长，从而提高品质和产糖量，产量明显高于晚播[14]。据张掖农科所在高台等地的试验，3月20日播比4月3日播增产22%，4月3日播比4月10日播增产12%，4月10日播比4月17日播增产15%。

2.1.3 种植模式 采用一膜双行、三行、四行等种植模式，单畦幅宽2行式90～100cm、3行式135～150cm、4行式 160～165cm。

2.1.4 种植密度 根据品种特性确定播种量和密度，一般行距45～50cm，株距以18～24cm为宜。采用精量或半精量式播种时，密度较小的播种量 4．5～7．5kg/hm2，密度较大的播种量 9～12kg/hm2。

2.1.5 播种方式方法 覆膜后采用机械或滚筒进行精量或半精量式穴播，每穴播2～4粒，播深2．5～3cm，乘墒湿播的播后不需灌水，干播湿出的播后立即滴灌出苗水确保发芽出苗率达90%以上。

2.2 安装滴灌设备、覆膜、播种

2.2.1 地膜毛管带准备 水肥一体化滴灌的核心技术是在地膜下铺设毛管式灌水器即装配有滴头或喷头的滴灌带，利用微滴灌将水分和养分分期分批、少量多次、持续高效地输送给甜菜作物根系[13]。滴灌系统设置和毛支干管布局连接要按节水工程设计、地面坡降大小，水源水量及输水压力综合考虑。播种前参照设计要求确定毛管带条数及间距、覆膜宽幅、种植模式和行数，2行式铺1条毛管覆盖75或90cm宽的膜，3行式铺2条毛管覆盖120或125cm宽的膜，4行式铺2条毛管覆盖140或145cm宽的膜，据此推算需用滴水毛管带长度量10km/hm2左右，地膜重量52．5～60kg/hm2，滴灌设施采购符合工程设计质量、规格、流量要求的滴头、毛管、主支管、接头及配套设备。

2.2.2 铺设毛管覆盖地膜及播种 播种时，利用配有铺设滴水毛管带装置的播种、铺管、覆膜一体机，按已定模式的带幅、膜幅和单膜播种行数、铺管条数，一次性将种子定向定点播于地土中、将滴灌带滴水出孔（迷宫）朝上铺设于膜下的播种行之间。若用铺管覆膜一体机时，则在一次性铺管覆膜后采用滚播方式沿地膜走向将种子播于膜下滴水毛管带两侧外10cm左右处。一膜1带2行的畦幅宽100cm，膜内小行距呈35cm、膜间大行距65cm，滴灌带间距等于畦幅宽；一膜2带3行畦幅宽140cm，膜内小行距40cm+40cm、膜间大行距60cm，滴灌带间距膜内40cm、畦幅间100cm；一膜2带4行畦幅宽160cm，膜内小行距33cm+34cm+33cm、膜间大行距60cm，滴灌带间距膜内67cm、畦幅间93cm。若用大型播种机的先按膜幅宽1．45m、膜内滴灌带间距30cm完成铺管覆膜后，再按一机播三膜同时在三条膜上控制膜上宽窄行行距30+50+30cm、膜间距60cm、平均行距42．5cm、株距24cm进行机播点种。用大型机械收获的可按行距50cm、株距18cm播种。

2.2.3 铺设支管连接滴灌系统 在铺毛管、覆膜、播种结束后，出苗前人工将符合设计要求（直径75、90或120mm）的PE支管，对正出水管位置，横铺于地膜之上并与膜下的滴灌毛管带和干管上方的出水管相连接；一般支管间距60～80m，长度50～500m，支管或附管铺设时应有适量的弯曲。

2.2.4 干管埋压 头年秋冬或开春农闲时节，利用挖掘机开沟将输水主干管道按照一定的走向和坡降呈直线式放入深1．5～1．8m处沟底使埋深超过当地冻土层1．2m，并衬平垫稳，按每20～25m或60～80m设置一个配有控制阀的出水管口。

2.2.5 安装首部系统及配套设备 根据灌溉需要选购安装首部系统，一般一套系统可控制灌溉面积15～20hm2，需配套一台扬程30～80m、出水80～100m3/h的离心式潜水泵及必要的机井、电机和储水池、过滤器、增压泵、配肥罐、配药罐。滴灌水进入管网前严格净化是保证灌水器正常工作的前提[15]，当地天然河流和地下井水伴有流沙，水质净化不宜简化。

2.2.6 系统连接及试运行 首部系统和管网安装好后立即输水试压，检查干管壁、接头接口、出水口和水阀处无喷水、无漏水后再回土填埋管沟；试运行时观测滴灌系统输水水压≥3kg/cm2即符合要求时备用。投入使用后要保证滴灌管网正常运行，首次灌溉前要开启所有阀门排气，以后可根据灌溉需要和输水水压及流量分区分片开闭出水阀门，控制灌溉区域范围。每次开水后要对滴灌带仔细检查，发现滴漏、跑、冒现象，及时补接；滴水期要不停检查，以膜面湿印相接为宜，严防积水。

3 甜菜苗期田间管理与全生育期病虫草害防治

3.1 甜菜苗期田间管理

3.1.1 松土保苗 播后若遇下雨易使土壤板结造成缺苗，要及时松土，破除板结，以利出苗齐全。

3.1.2 间苗定苗与补种 及时间苗定苗，是培育甜菜壮苗提高产质量的重要环节。采用优质种子分穴精量播种的播量小、出苗少，比常规播种间苗量小、定苗期迟，一般从3～4片真叶时开始间苗，6～7片时进行定苗[16]，选留大苗、壮苗，拔去弱小苗、病虫苗，不留双苗、高脚苗，同时培土封穴，并在膜上适当压土稳膜降温除草。幼苗显行前后若发现漏播、虫害造成缺苗时要在早晚或阴天用小苗带土移栽，缺苗严重时要及时催芽补种，保持田间留苗密度80000～120000株/hm2。

3.1.3 蹲苗 甜菜蹲苗期是在播后60d左右从定苗后到灌头水前的一段时期，膜下肥一体化滴灌栽培时蹲苗十分重要[2]。当地一般在5月底6月初甜菜定苗后长出8～9片叶起至6月中旬13～15片叶期间的10d左右控制灌水，当幼苗表现中午萎蔫，早晚能恢复，即结束蹲苗期。

3.1.4 中耕 甜菜出苗后至蹲苗期中耕2～4次，以消灭杂草、提温保墒、壮苗促长，预防和减少立枯病发生。出苗后第一次中耕深3～5cm，显行后第二次中耕深8～10cm，定苗后第三次中耕深13～16cm，封行前第四次中耕深20～23cm，每次中耕间隔10～15d为宜。

3.1.5 揭膜 甜菜长至15～17片叶后田间密闭，地膜增温效应开始逐渐消退，继续覆膜会使持水量大、地温低并以低洼积水区明显，不能给20cm土层范围创造甜菜块根膨大的最适温度，不利于块根生长和糖分积累。平作膜下滴灌甜菜揭膜期在5月底至6月份，即叶片封行前结合中耕除草揭掉。

3.2 病虫草害防治

3.2.1 病害防治 主要抓好六点：①选用抗丛根病品种；②严格实行轮作倒茬预防丛根病、根腐病、白粉病、立枯病等[1，17]；③播前选用杀菌剂拌种预防立枯病、白粉病、丛根病等；④注意平整土地，防止田间积水引发根腐病；⑤及时拔除白粉病零星病株、销毁病残体，并于7月下旬至8上旬在发病初期喷药2～3次防治；⑥于8月上旬在褐斑病发病早期开始每隔10～15d连续喷药2～3次进行防控。

3.2.2 虫害防治 主要抓好四点：①播前可用杀虫剂拌种包衣预防地老虎；②苗期发现象甲、跳甲食害甜菜子叶及幼嫩真叶时提前喷药预防以免缺苗断垄；③定苗后观察甘蓝夜蛾、菜青虫虫情，掌握在6月中下旬第一代、8月上中旬第二代三龄幼虫发生前喷药防治[18]，降低7月份和8月底的为害；④6月上旬至8月上旬红蜘蛛发生初期连续交替喷药2～3次防治其为害。

3.2.3 化学除草 整地前1～2d用96%金都尔乳油1200mL/hm2喷雾后用整地机将3～5cm表土耙耱封闭处理防治杂草。严禁在施用过对甜菜有敏感性的玉农乐、阿特拉津等除草剂的前茬地上种甜菜[19]。

4 膜下水肥一体化滴灌管理

4.1 滴灌管理制度

4.1.1 滴灌定额及管理制度 干旱和过量灌水均不利于甜菜糖分积累[20]和产量形成，土壤水分过多则会因通气不良造成缺氧致使根系窒息[21]。因此在干旱缺水的地区利用滴灌适量多次按需供水，推行节水型农业灌溉制度尤为重要[22]。不同种植区域和土壤条件下，灌溉定额和制度差异较大。张掖黑河流域全生育期滴水灌溉 8～10 次，总灌溉定额正常年 3900～4350m3/hm2、干旱年 4560～6000m3/hm2，与常规灌水定额 6000～9000m3/hm2相比节水2100～4650m3/hm2。为保证正常运转和实现节水目标，滴灌系统运行由专人管理，严格按照设计压力保障系统正常运行，严格遵循设计轮灌方式，当一个轮灌小区滴灌结束后，先开启下一个轮灌区，再关闭当前轮灌区，严禁先关后开[23-24]。

4.1.2 出苗前滴水管理 出苗前滴水与否应视土壤墒情而定，冬灌或春灌地借墒播种出苗，底墒足不滴水，底墒差不能确保出苗的播后滴水10～15m3/hm2，以临孔滴水湿印相接为宜；干播湿出的播前土壤较干，在铺管覆膜播种后立即连接管网依土壤墒情及时滴水，滴水定额600～900m3/hm2[25]。

4.1.3 生长期滴水管理 出苗后第一次滴水于6月上中旬进行，之后每隔10～15d滴1次水，每次滴水定额量450～500m3/hm2。9月份进入糖分积累期，应适量控制滴水量。甜菜收获前10～15d即9月中下旬滴最后1次起拔水，水量450m3/hm2[20，24]。滴水灌溉时限用毒饵防治。

4.2 追肥管理制度

4.2.1 根际土壤追肥 滴灌栽培前期追肥以氮为主，配合施磷钾肥，在蹲苗结束后少量多次地精准滴施，结合滴灌将肥料分多次滴入根际，一般于6月上旬在出苗后第一次滴水时每公顷随水滴施尿素75～90kg、易溶性微量元素或氮磷钾复合肥75kg，第三次滴水时随水滴施尿素60～75kg、复合肥75kg；第四次滴水时随水滴施尿素60kg、复合肥75kg，7月底前将氮肥全部追完。8—9月份以追施钾肥为主，9月份进入糖分积累期后应随即控制滴水停止施肥，可随水滴施磷酸二氢钾等[26-27]。

4.2.2 根外叶面追肥 在甜菜生长中后期，根外叶面喷施2～3次0．1%～0．3%磷酸二氢钾液肥或硼、锰、锌、钼等多元微肥或稀土微肥，以增进甜菜块根品质[28-29]。

5 适时机械收获

⑴收获期：当地甜菜收获期一般在9月底至10月底，最佳收获期在10月中旬，此时块根重量和含糖率达到最高水平，最迟于11月上中旬完成收获。

⑵收获方式：膜下滴灌甜菜种植规模较大，应考虑以机械收获为主，可选用分段式牵引机械进行作业或大型自走式联合收获机作业[17]。受条件限制的可采用机械和人工相结合的方式收获，若暂不能收购或交售时可按每堆堆放4～5t在田间覆盖甜菜叶或土临时堆放保藏，避免风吹日晒和受冻造成重量减少和糖分损失。