杨业凤 陆利民 金叶华 王雨沁 莫小玉 徐黎薇 吴晓峰
(1上海市浦东新区农业技术推广中心,上海 201201;2上海市浦东新区唐镇集体资产管理事务中心,上海 201201)
由于种植黄瓜的经济效益好,农户种植积极性高,故在上海市浦东新区黄瓜种植面积较大。研究表明,黄瓜适宜在肥沃的壤土上种植,每生产1 000 kg黄瓜需吸收氮2.8~3.2 kg、磷0.8~1.3 kg、钾3.6~4.4 kg、镁0.6~0.7 kg。其中,黄瓜苗期对氮、磷、钾的吸收量仅占总吸收量的1%左右;黄瓜从定植到结瓜期,除对磷的吸收量较大外,对氮、钾的吸收量不到总吸收量的20%,有50%的养分是在黄瓜进入盛果期后吸收的,故黄瓜叶片中氮、磷的含量较高,茎蔓中钾的含量较高;而当黄瓜进入结果期后,约有60%的氮、50%的磷、80%的钾集中在果实中,再加上黄瓜需要分期采收,养分会随果实脱离植株而被带走,故在黄瓜生产中需多次追肥,不断补充营养元素。但为了追求黄瓜高产,农户在黄瓜种植过程中往往进行大水大肥管理,这不仅浪费了肥料,也导致了土壤盐渍化等连作障碍问题的发生,进而影响了设施菜田的可持续发展。
水肥一体化技术利用管道灌溉系统,可在灌溉的同时,将肥料配兑成适宜浓度输入到蔬菜根部土壤,做到精确控制灌水量、施肥量、灌溉和施肥时间。同时,由于主要是根部灌溉,肥料随水均匀、准确地输送到蔬菜根系的周围,养分可直接被蔬菜吸收利用,这不仅有效减少了灌溉、肥料、人工等投入,提高了水、肥资源的利用率,还克服了因大水漫灌和过量施肥而造成环境污染和产品质量降低等问题。鉴于此,笔者拟对浦东新区设施黄瓜种植中应用水肥一体化技术的适宜肥料运筹进行探索,以期在黄瓜生产上实现节水、节肥、科学施肥的肥水管理目标。现将相关试验结果报道如下。
试验在浦东新区浦南园艺场18 m×30 m的连栋大棚内进行,选用自动比例施肥泵进行施肥。供试黄瓜品种为“申青一号”,2019年12月16日开始育苗,2020年2月2日移栽。大棚内铺设贴片式滴灌带,每行黄瓜铺设1条,滴头朝上,滴头间距为0.3 m,流量为2 L/h,工作压力为0.05~0.15 MPa。
试验设4个处理:(1)水肥一体化,比常规施肥(同肥料施用)肥料纯量减量约32.5%;(2)水肥一体化,比常规施肥(同肥料施用)肥料纯量减量约21.1%;(3)水肥一体化(施用慧塔高水溶性肥料),比常规施肥肥料纯量减量约35.7%;(4)常规施肥。每处理重复3次,每处理小区面积为45 m2(1.5 m×30 m)。
整地前各处理均撒施基肥后机耕,基肥每667 m2施商品有机肥3 000 kg、狮马复合肥(15-15-15)45 kg、磷酸二铵(16∶48∶0)30 kg;从结果期开始,处理(1)、处理(2)、处理(4)每7~10 d追施水肥1次,以正旺冲施肥(20-4-6)和挪威复合肥(15-15-15)交互施用,并追施尿素1次。处理(3)中慧塔水溶肥(13-6-40)、(20-20-20)、(30-10-10)三个配方轮流施用。各处理的追肥情况及全生育期肥料总用量见表1。
在主要生育期调查黄瓜植株的株高、叶片数、最大叶长、最大叶宽,每个重复调查5~10株植株,每隔7~10 d调查1次。同时,分别于采收初期、采收中期和采收末期,调查黄瓜果实的果长、最大直径、单果重等,每个重复调查10~15个单果。
表1 各处理追肥情况及生育期肥料总用量 (单位:kg)
经调查,采用水肥一体化技术的3个处理的植株长势均好于常规施肥,叶片比常规施肥更宽、更长,其中以处理(3)和处理(2)的植株表现较好。
2.1.1 株 高
由图1可知,采用水肥一体化技术的3个处理的植株高度均高于常规施肥。据结果期(4月9日)调查,处理(2)的植株最高,株高为132.9 cm,比常规施肥高21.3 cm;处理(3)的株高次之,为128.6 cm,比常规施肥高17.0 cm;处理(1)的株高为128.2 cm,比常规施肥高16.6 cm。
图1 不同处理对黄瓜株高的影响
2.1.2 叶片数
由图2可知,采用水肥一体化技术的3个处理的植株叶片数均高于常规施肥。据结果期(4月9日)调查,处理(2)和处理(3)的叶片数较多,均为16.4张,比常规施肥多2张,处理(1)的叶片数为15.2张,比常规施肥多0.8张。
2.1.3 最大叶长
由图3可知,采用水肥一体化技术的3个处理的最大叶长均长于常规施肥。据结果期(4月9日)调查,处理(3)的最大叶长为20.58 cm,比常规施肥长3.32 cm;处理(2)的最大叶长为19.62 cm,比常规施肥长2.36 cm;处理(1)的最大叶长为19.02 cm,比常规施肥长1.76 cm。
图2 不同处理对黄瓜植株叶片数的影响
图3 不同处理对黄瓜植株最大叶长的影响
2.1.4 最大叶宽
由图4可知,采用水肥一体化技术的3个处理的最大叶宽均高于常规施肥。据结果期(4月9日)调查,处理(3)的最大叶宽为26.48 cm,比常规施肥宽5.32 cm;处理(2)的最大叶宽为25.02 cm,比常规施肥宽3.86 cm;处理(1)的最大叶宽为24.34 cm,比常规施肥宽3.18 cm。
本试验分别于4月16日、5月28日和6月30日分3批采收黄瓜。由表2可知,处理(3)的果实性状表现最为突出,果长、最大直径、单果重均为各处理中最大,其单果重为286.6 g,比常规施肥重68.0 g;处理(2)的单果重次之,为258.2 g,比常规施肥重39.6 g。处理(3)的产量也为各处理中最高,每667 m2产量达5 667.0 kg,比常规施肥增产1 362 kg,增幅为31.6%;处理(2)的每667 m2产量次之,为5 506.5 kg,比常规施肥增产1 201.5 kg,增幅为27.9%;处理(1)的每667 m2产量为5 145.0 kg,比常规施肥增产840.0 kg,增幅为19.5%。
图4 不同处理对黄瓜植株最大叶宽的影响
由表3可知,采用水肥一体化技术的3个处理比常规施肥每667 m2养分总量减少21.1%~35.7%,产量增加19.5%~31.6%,说明水肥一体化技术的节肥增产效果明显。同时,处理(1)、处理(2)的每667 m2肥料成本分别比常规施肥节省535.8、333.5元,幅度分别为35.6%、22.1%,处理(3)由于水溶肥价格较高,虽然用量少,成本却比常规施肥肥料成本增加81.4元,增幅为5.4%。此外,应用水肥一体化技术灌水,每灌溉667 m2面积 1 h,用水量为4.8 m3,全生育期共灌水10次,合计用水量为48 m3;而常规施肥每灌溉667 m2面积的1次用水量为5.94 m3,全生育期共灌水12次,合计用水量为71.28 m3,比水肥一体化处理多用水23.28 m3,采用水肥一体化技术可比常规施肥节约用水32.7%。
表2 不同处理对黄瓜果实性状和产量的影响
表3 不同处理节水节肥增产效果比较
由表4可知,施用基肥需1个人工作0.5 h,处理(1)、处理(2)、处理(3)、处理(4)追肥1次1个人工作分别需0.67、1.00、0.33、1.50 h,合计处理(1)可比常规施肥每667 m2节约人工1.12 h,省工率达57.9%,每667 m2可节约人工成本112.1元;处理(2)比常规施肥每667 m2节约人工0.75 h,省工率达38.7%,每667 m2节约人工成本75元;处理(3)比常规施肥每667 m2节约人工1.50 h,省工率达77.6%,每667 m2节约成本150.4元,省工效果最好。
由表5可知,处理(1)的每667 m2纯收入比常规施肥增加2 664.0元,增幅为30.9%;处理(2)的每667 m2纯收入比常规施肥增加3 292.1元,增幅为38.1%;处理(3)的每667 m2纯收入比常规施肥增加3 337.8元,增幅为38.7%。
试验结果表明,采用水肥一体化技术且比常规施肥减肥的2个处理,每667 m2可比常规施肥节省肥料成本333.5元和535.8元,减幅为22.1%和35.6%,使用纯水溶肥处理比常规施肥的肥料成本增加81.4元,增幅为5.4%。应用水肥一体化技术的3个处理,节约人工用时0.75~1.50 h,其节约人工成本75.0~150.4元;可比常规施肥节约用水23.28 m3,节水率为32.7%;在每667 m2肥料纯量减量21.1%~35.7%的情况下,黄瓜增产19.5%~31.6%。除去肥料和用工投入,应用水肥一体化技术的3个处理,其每667 m2可比常规施肥纯收入增加2 664~3 337.8元,增幅为30.9%~38.7%。
表4 不同处理省工效果比较
表5 不同处理经济效益比较
黄瓜适宜在肥沃的壤土上生长,从定植到结瓜期间对肥水的吸收量较大,且需多次施肥,故基肥宜每667 m2使用商品有机肥3 000 kg、复合肥(15-15-15)45 kg、磷酸二铵(16-48-0)30 kg;定植后及时滴灌1次透水,每667 m2用水量为20~25 m3,以利于缓苗;挂秧时再滴灌浇水1次;追肥推荐使用慧塔系列高水溶性肥料,该肥料的施肥量少,肥料溶解性好,省工、省肥效果明显,增产效果好,且可有效避免管道堵塞,减少管道清洗维护的次数,建议每667 m2每次冲施7.5 kg,慧塔(20-20-20)与慧塔(13-6-40)两种配方交替使用;膨果期第1次追肥要使用高钾配方肥,以提高黄瓜的产量和品质。