西瓜水肥一体化技术规程

涂攀峰 严程明 邓兰生

摘要 水肥一体化技术是西瓜高效栽培水肥管理中的首选技术措施，具有显著的节水、节肥、节工、节药、高产、优质、高效、环保等特点。从适用范围、技术要求、灌溉施肥技术模式的选择、水分管理、养分管理及主要注意事项等方面进行阐述，以期为西瓜高效水肥一体化技术的推广应用提供技术支持。

关键词 西瓜；水肥一体化技术；灌溉模式；施肥方案；技术规程

中图分類号 S651 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）21-0137-03

Abstract Fertigation is an important technology for watermelon efficient cultivation in the management of water and fertilizer， which is more and more popularly used on watermelon. This technology is advantageous to save water， fertilizer and labor， which could improve the yield and quality significantly compared with traditional measures.The technological rules in terms of application scope， technical requirements， fertilization model， water and nutrients maintenance， and points for attention were illuminated in order to provide technical support for application of watermelon fertigation system.

Key words Watermelon；Fertigation；Irrigation model；Fertilization method；Technological rules

西瓜（Citrullus lanatus）为葫芦科西瓜属1年生蔓性草本植物。近年来，随着优良品种的不断推出和栽培技术的逐步提升，西瓜在我国的种植面积日益扩大，已成为农民种植的主要经济作物之一。西瓜需肥量较大，但根系浅，耐肥力弱，不合理的施肥、撒干肥等很容易造成烧根和脱肥现象。研究表明，西瓜生长和品质改善受气候、土壤、水肥供应、栽培措施等因素的影响[1-5]。水肥一体化技术具有显著的节工、节肥、节水、高效、高产、环保等优点[6-7]，将灌溉和施肥有机结合起来，实现精准化、定量化水肥同步供给。如何实现合理有效的水肥管理，提高西瓜的产量和品质，水肥一体化技术将是首选技术[8-10]。该技术规程是笔者在长期技术研究和生产实践基础上，结合西瓜生长特点、气候及土壤条件要求，从适用范围、技术要求、灌溉施肥方式选择、水肥综合管理、主要注意事项等方面进行阐述，以期为西瓜高效水肥一体化栽培技术的推广应用提供技术支持。

1 范围

该技术规程规范了我国广东、广西、海南等华南多省区西瓜生产应用水肥一体化技术过程中所涉及的相关技术规范、灌溉施肥模式选择、水分管理、养分管理、主要注意事项等相关内容。其中有关灌溉系统的规划设计、设备及安装等应符合GB/T 18690—2017、GB/T 19812—2017、GB/T 17187—2009、GB/T 27612—2012、GB/T50363—2006、SL 558—2011等标准。

2 技术要求

2.1 产地环境

西瓜生长要求温度较高、日照充足、空气干燥、昼夜温差大的气候和结构疏松、排灌方便的土壤条件，对生产场地环境要求应符合《无公害农产品种植业产地环境条件》（NY/T 5010—2016）的规定。

2.2 灌溉水质

西瓜种植区用于灌溉的水源应保持洁净、无污染。如果所选择的过滤措施和设备能够满足灌溉模式对水质过滤的要求，则可根据实际情况选择井水、河水、山塘水、湖水、水库水等。灌溉水质必须满足农田灌溉水质标准GB 5084—2005。

3 水肥一体化灌溉施肥模式的选择

3.1 灌溉模式选择

3.1.1 主要灌溉形式。

西瓜生产中的灌溉形式主要有滴灌、膜下喷水带灌溉、浇灌、拖管淋灌等。根据西瓜种植的地形条件、土壤类型、生产规模、用户需求等有针对性地选择灌溉模式。对于有条件的地区和用户，推荐使用滴灌和膜下喷水带灌溉技术。

3.1.2

灌溉系统的主要组成及相关设备。

对于选择应用滴灌和膜下喷水带灌溉的灌区，一套完整的灌溉系统通常应包括水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器4部分组成：

①水源工程。用于灌溉施肥系统的灌溉水源已在“2.2 灌溉水质”中叙述。

②首部枢纽工程。首部枢纽工程是灌溉工程中非常重要的组成部分，主要由水泵等动力设备、过滤器等水质净化设备、施肥装置、控制阀门、进排气阀、压力表、流量计等设备组成，其作用是从水源中取水经加压过滤后输送到输配水管网中。

③输配水管网。根据灌区面积的不同，输配水管网通常包括干、支管和毛管3级管道，毛管是微灌系统末级管道，其上安装或连接灌水器。

④灌水器。灌水器是灌溉系统中最关键的部件，是直接向作物灌水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴、细流或喷洒状施入土壤，主要有滴头、滴灌带、喷水带等。

3.2 施肥模式选择

3.2.1 施肥方式。

从对肥料浓度的控制角度考虑，通过灌溉系统施肥有以下2种方式：一是按数量施肥，二是按比例施肥。按数量施肥是在施肥时仅考虑每次施入单位面积的肥料总量，在施肥过程中，随着施肥时间的延长，被灌溉水带走的肥料浓度越来越低，最后趋于零。按比例施肥是在施肥时既考虑施肥数量又考虑施肥浓度，要求施肥过程中养分浓度是均匀一致的（图1）。

3.2.2 施肥设备（方法）选择。

在西瓜生产水肥一体化技术应用中，常见的施肥设备（方法）有旁通施肥罐施肥法、文丘里施肥法、重力自压式施肥法、泵吸肥法、泵注肥法、移动式灌溉施肥机、比例施肥器、施肥机等。其中，旁通施肥罐施肥法和文丘里施肥法正逐渐被淘汰。

3.2.2.1 泵吸肥法。泵吸肥法是利用离心泵直接将肥料溶液吸入灌溉系统，适合于几十公顷内的施肥。为防止肥料溶液倒流入水池而污染水源，可在吸水管上安装逆止阀。通常在吸肥管的入口包上100～120目滤网（不锈钢或尼龙网），防止杂质进入管道。该方法的优点是不需外加动力，结构简单，操作方便，可用敞口容器装肥料溶液。施肥时通过调节肥液管上阀门，可以控制施肥速度，精确调节施肥浓度。缺点是施肥时要有人照看，当肥液快完时立即关闭吸肥管上的阀门，否则会吸入空气，影响水泵的运行。

根据轮灌区的面积或西瓜株数计算施肥量，然后倒入施肥池。开动水泵，放水溶解肥料。打开出肥口处的开关，肥料被吸入主管道。通常面积较大的灌区吸肥管用50～75 mm的PVC管，方便调节施肥速度。一些农户出肥管管径太小（25或32 mm），当需要加速施肥时，由于管径太小无法实现。对面积较大的灌区（33.3 hm2以上），可以在肥池或肥桶上画刻度。一次性将当次的肥料溶解好，然后通过刻度分配到每个轮灌区。对于大型灌区，采用此种办法施肥可以提高工作效率，减轻劳动强度（图2）。

3.2.2.2

泵注肥法。泵注肥法的原理是利用加压泵将肥料溶液注入有压管道，一般加压泵产生的压力必须大于原有输水管的水压，否则肥料无法注进去。对用深井泵或潜水泵抽水直接灌溉的地区，泵注肥法是最佳选择。

泵注肥法的优点：①设备和维护成本低。华南地区很多用户都有打药机，进行必要改装后可做注肥泵用；

②泵施肥法施肥速度可以调节，施肥浓度均匀，操作方便，施肥效率高，不消耗系统压力；

③此种施肥方法适合用于时针式喷灌机、喷水带、卷盘喷灌机、滴灌等灌溉系统。它克服了压差施肥罐的所有缺点。特别是使用地下水的情况下，由于水温低（9～10 ℃），肥料溶解慢，可以提前放水升温，加速肥料溶解；

④可以施用固体肥料和液体肥料；

⑤对施肥泵进行定时控制，可以实现简单自动化；

⑥在出肥管道上安装流量计和定时器，实现精确自动化。

泵注肥法的不足：①要单独配置施肥泵；②对施肥不频繁地区，普通清水泵可以使用，施完肥后用清水清洗，一般不生锈。但对于频繁施肥的地区，建议用耐腐蚀的化工泵（图3）。

4 水肥管理

4.1 水分管理

在整个生长季节使根层土壤保持湿润即可满足水分需要。特别是果实膨大期，土壤含水量应尽量保持一致，如果土壤含水量的波动太大，易造成严重的裂果现象。一般在果实采收前10 d左右停止灌溉。

4.2 养分管理

4.2.1 肥料选择。

在肥料选择方面，可以选择液体配方肥、硝酸钾、氯化钾、尿素、磷酸一铵、硝基磷铵、硝酸铵钙、水溶性复混肥做追肥施用。特别是液体肥料在灌溉系统中使用非常方便。以色列的西瓜园大部分施用液体配方肥料，缓控释肥一般做基肥施用。

4.2.2

施肥方案的制定。

有灌溉设施后，最核心的工作是制定施肥方案。只有制定合理可行的施肥方案，才能实现真正意义上的水肥综合管理。

西瓜对氮、磷、钾、钙、镁、硫的需求量较多，而对铁、锌、锰、铜、硼和钼等微量元素的需求量较少。在肥料三要素中，以钾最多，钾肥施用量对西瓜果实大小、色泽、糖分积累等品质因素影响很大；氮次之；磷最少。西瓜在不同生长时期对各种养分的需求比例不同。西瓜所需要的养分：纯氮（N）2.5 kg/t，纯磷（P2O5）0.9 kg/t，纯钾（K2O）3.0 kg/t。

4.2.2.1

基肥的施用。有机肥、磷肥、部分钾肥、镁肥可以做底肥施入土壤。有机肥的施用量要根据土壤有机质含量而定。有机质含量低的多施，一般砂壤土施用有机肥4 500～7 500 kg/hm2，磷酸二铵（酸性土用）或磷酸一铵（碱性土用）300 kg/hm2，硫酸钾镁肥150 kg/hm2；或在施用有机肥的基础上施入平衡型复合肥 375～450 kg/hm2，硫酸镁225 kg/hm2。一般尿素、硝态氮肥不建议做底肥用。

基肥和追肥比例并没有固定的要求。当有设施灌溉时可以随时追肥。由于底肥和追肥比例不同，土壤肥力不同，很难有一个各地通用的施肥方案。

4.2.2.2 追肥的施用。

根据目标产量的养分总量减去底肥提供的养分，可计算具体目标产量下需要的氮磷钾总量。根据长期调查，在水肥一体化技术条件下，氮的当季利用率为70%～80%，磷的当季利用率为40%～50%，钾的当季利用率为80%～90%，可计算出具体的施肥量，然后折算为具体肥料的施用量（图4）。根据西瓜不同生长时期的养分比例和吸收比例选择肥料及确定用量。

根据西瓜的养分需求规律和少量多次的原则分配施肥次数。

4.2.3

水肥一体化施肥建议及施肥原则。

4.2.3.1

施肥建议。①氮肥、钾肥、镁肥可全部通过灌溉系统施用；②磷肥主要用过磷酸钙或农用磷铵做基肥施用；③微量元素通过叶面肥喷施；④有机肥做基肥用，对于能沤腐烂的有机肥也可通过灌溉系统施用。

4.2.3.2

施肥原则。在水肥一体化技術条件下，要充分发挥水肥综合管理技术优势，施肥方面应把握的基本原则：

①少量多次原则。施肥总量定下后，折算为当地市场能购买到的具体水溶性肥料。肥料的分配应遵循“少量多次”原则。最好的分配原则是根据作物的养分吸收曲线来分配，吸收多时多分配（如旺盛生长期，果实快速膨大期等），吸收少时少分配（如苗期、果实收获前期等）。“多次”是和常规施肥次数相比较而言，为常规施肥次数的3倍或更多，特别是砂土，更应强调“少量多次”。“少量多次”是水肥一体化技术优势能否发挥的最基本原则。

②养分平衡原则。养分平衡也是水肥一体化的核心原则。通常种植户重视氮、磷、钾肥的施用，但忽略了钙、镁及微量元素的补充，最后也无法获得高产优质的效果。目前水溶性复合肥料有多种配方，很多配方除氮、磷、钾外，还添加了钙、镁及微量元素。如果用单质肥料如尿素、硝酸钾、硫酸镁等，建议种植户通过多种方式达到养分平衡。常用的做法是施入有机肥做基肥，喷施叶面肥补充微量元素，基施磷肥及常规复合肥等。

③有机无机结合原则。对刚接触水肥一体化技术的农户，为确保发挥技术的作用，强烈建议在肥料选择与施用时做到有机肥与无机肥配合施用、基肥与追肥配合施用、土壤施肥与叶面施肥配合施用。

5 注意事项

5.1 设施维护

水肥一体化技术设备是实现水肥高效管理的重要载体，需对系统设备做好日常维护，每次灌溉施肥前检查管道接头等设备是否连接正常，防止漏水，如有漏水及时修补。定期检查、及时维修系统的水泵、施肥、过滤、量测等设备，以保障系统正常工作。

5.2 系统堵塞

灌溉水质过滤是水肥一体化技术应用中非常重要的环节，必须引起高度重视，否则可能影响系统正常工作。过滤设备的选择应充分考虑不同灌溉方式对水质的要求和灌溉水中杂质的类型以及量的多少等。在生产中要定期将滴灌管尾端打开冲洗，一般每30 d 1次，确保尾端滴头不被阻塞。如果是通过灌溉系统施肥，一般滴完肥一定要滴清水20 min左右（时间长短与轮灌区大小有关），将管道内的肥液冲洗掉，否则可能会在滴头处生长藻类、青苔等低等植物，堵塞滴头。同时要定期清洗过滤器及灌水器等设备，减少被堵塞的风险。

5.3 肥害

肥害的本质就是盐害。除一次性过多施肥可能带来的盐害外，土壤本身含有的盐分、灌溉水中溶解的盐分都会对西瓜生长产生抑制作用。对于保护地栽培，特别是在西瓜幼苗期应防止一次性大量施用铵态氮肥而引起氨中毒问题。

5.4 过量灌溉

过量灌溉是水肥一体化技术应用中的常见问题，也是水肥一体化不能发挥效果的重要原因，要引起高度重视。判断是否过量灌溉非常简单，就是挖开根系，看湿润层是否在根系范围。西瓜根系集中分布在10～30 cm土层，应严格控制灌溉水量，盡可能不超出此范围。在雨季灌溉系统仅用于施肥，要严格控制施肥时间，一般在30 min内要将肥施完，否则会将肥料淋洗到根层以下，肥料不起作用，导致缺肥症状，最常发生的情况是脱氮。雨季补充氮肥建议用硫酸铵、碳酸氢铵等不易淋失的铵态氮肥，少用或不用尿素和硝态氮肥。

5.5 养分平衡

西瓜对氮、磷、钾、钙、镁、硫的需求量较大，缺镁现象非常普遍，导致严重的养分失衡。此外，在水肥一体化技术条件下，西瓜根系分布密集，此时对土壤养分的依赖减少而更多地依赖人为供给，因此更应注意养分平衡供给，建议施肥时有机肥和化肥配合、大量元素和中微量元素配合施用。

5.6 灌溉及施肥均匀度

不管采用哪一种灌溉方式，都要求做到灌溉均匀，保证田间每一株西瓜得到的水量一致。只有灌溉均匀，通过灌溉系统进行的施肥才均匀。

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