芦笋生长特性及物联网滴灌水肥一体化技术的应用

司学样，王亚辉

（1.河南省周口市淮阳区农业农村局，河南 淮阳 466700；2.河南锐利特计算机科技有限公司，郑州 450000）

芦笋又名石刁柏，俗称龙须菜，是一款高档营养保健蔬菜，营养丰富、质地细腻可口、味道芳香独特，深受消费者青睐。特别是绿笋，市场需求大、种植效益高，种植面积逐渐扩大。芦笋生产劳力密集，灌溉、施肥、除草、防控病害、采笋、加工等环节人工成本较大，一定程度降低了种植效益。推广示范应用水肥一体化技术，可降低芦笋生产环节成本，应用前景较好。

一、芦笋生长特性

1、芦笋生长时期

芦笋属百合科天门冬属多年生、宿根型草本植物，栽培管理科学、肥水得当，可实现种植1年、生长13～15年、丰产采笋10年左右。根据生长形态变化，芦笋生长可分为幼苗期、幼年期、成年期、衰老期4 个时期。幼苗期是从种植、出苗到定植阶段；幼年期是从定植到采收初期。成年期是芦笋生长最旺盛时期，此阶段受采笋刺激，植株快速四周扩展，同化作用增强，是产量形成的关键时期，加强肥水管理，是确保芦笋产量高、质量优、效益好的重要措施。芦笋衰老期的特点是植株长势减弱、四周扩展速度放慢、抗病能力减退、产量与质量下降。效益明显变差时需考虑芦笋田更新问题。

2、芦笋年生长发育周期

芦笋年生长发育周期分为生长期和休眠期，周口市地处温带，生长期和休眠期分明。从早春地温10～15℃嫩茎萌发破土，到秋末冬初5℃时茎叶枯黄，此段为生长期，大概150～180 天左右，包括生长发育期和养分积累期。4～9 月，气温高、生长快、呼吸旺盛、采笋量大、养分消耗多，为生长发育期，肥水管理是优质高产的关键措施；10 月至11 月底茎叶干枯，此阶段日照长、温差大、呼吸消耗少，有利于干物质积累，称为养分积累期。茎叶干枯到翌年春季发芽这段时期为休眠期[1]。

3、芦笋栽培环境

（1）土壤环境

要求土质疏松、土层深厚、土壤肥沃、透气良好，pH 值在7.5左右，含盐量在0.2%以下，以砂壤土为佳。

（2）水分条件

芦笋拟叶针状，蒸腾量小，自调能力强，具备一定耐旱能力；原产地在地中海沿岸，耐涝能力较强。芦笋高产水分管理是关键，干旱时应及时灌水，雨水集中时需及时排涝。生产中，采集绿笋会带走较多水分，需保持笋田土壤湿润，采笋期土壤含水率以55%～62%为宜。

（3）温度条件

芦笋光合作用较适宜温度为15～25℃。温度低则生长缓慢；温度高则蒸腾呼吸加强，光合强度减弱，同化产物降低。调节芦笋田间气候可一定程度上提高产量、改善品质。

4、需肥特点

芦笋生长发育需从土壤中吸收大量元素氮、磷、钾，同时芦笋对钙、钠、铁、硼、硒等元素也极为敏感。据资料，每生产100 kg 芦笋嫩茎时，需吸收氮（N）1.7 kg、磷（P2O5）0.45 kg、钾（K2O）1.49 kg、钙（CaO）1.38 kg，氮磷钾钙比例为1.00：0.26：0.88：0.81。芦笋需肥量最大时期为茎叶生长期。

（1）施肥原则

芦笋施肥宜有机无机相结合，大量元素肥料与中微量元素肥料、有益元素肥料相结合，基肥与追肥相结合，少量多次配方施肥。肥料尽量以有机肥为主，化肥为辅；少施氮肥，重施磷、钾肥，补施钙、铁、硼等中微量元素肥和钠、硒有益元素。有机肥和普通复合肥基施，水溶肥、叶面肥追施。

（2）施肥管理

幼苗期。培育壮苗是优质高产的基础，配置培养土时，每立方米肥沃田土需加入腐熟鸡粪15 kg，45%（N-P2O5-K2O，15-15-15）硫基复合肥1 kg，可满足幼苗生长需要。

定植前期。定植前深耕整地，结合翻耕亩施入腐熟有机肥3000 kg，45%（N-P2O5-K2O，22-6-12）硝硫基配方肥50 kg。定植后，确保水分和养分供应充足，视田间生长状况况追施配方肥10～20 kg/亩。

成年期。早施萌发肥，早春采收前结合翻耕在行间开沟，亩施45%（N-P2O5-K2O，22-6-12）硝硫基复合肥30～40 kg，生物有机肥100 kg。

勤施采笋肥。周口市一般3 月25 日～5 月20 日采集春笋，6 月20 日～8 月20 日采集夏笋，10 月初视芦笋生长情况适当采集秋笋。采笋期间水分与养分消耗较大，要勤施采笋肥。根据天气和芦笋生长状况，选用44%（N-P2O5-K2O，18-8-18+TE）或相近配方水溶肥，采用滴灌水肥一体化技术完成追肥。一般15 天左右滴灌1 次，每次灌溉用肥5 kg/亩，以保证绿笋产量和质量。

施复壮肥。采笋造成芦笋贮藏根内营养消耗较多，10 月停采后为保证其正常生长、积累更多养分，要重施复壮肥，促进秋发复壮。行间亩施腐熟优质有机肥3000 kg、45%（N-P2O5-K2O，22-6-12）配方肥50 kg。

二、物联网滴灌水肥一体化技术在芦笋生产中的应用

1、芦笋物联网滴灌水肥一体化项目示范区工程及设备

周口市淮阳区安岭镇建设500 亩高标准现代化物联网滴灌水肥一体化示范区，有气象墒情自动监测站1 个，监测田间气候，应用测墒灌技术。主要监测40 cm 及1.5～2.0 m 两层空气温度与空气湿度数据，风速、风向、降雨量、太阳总辐射、大气压强等气象数据，以及20、40、60、80 cm 共4 层土壤温湿度数据。

建设水肥一体化系统物联网控制中心1 套，支持现场监测控制，手机、电脑远程实时监测控制。首部系统4 套，每套首部包括安装反冲洗砂石过滤器1 组、网式过滤器1 组，云施肥机1 台，1000 L 施肥桶+搅拌电机1 套，首部智能控制系统（恒压供水）1 套，供水信息监测系统1 套（记录流量、压力数据）。

作物长势可视化监测系统5 套，远程视频实时监测作物生长与田间灌溉施肥情况。灌区智能控制系统29 套，每个灌区智能控制系统可以控制2 个电磁阀（轮灌区），支持现场手动控制和电脑、手机远程控制。

铺设主管道4400 m，采用PVC90 国标给水管，承压1.0 MPa，安装时采用地埋方式，埋深80 cm。铺设支管道3200 m，采用PVC75 国标给水管，承压1.0 MPa，安装时采用地埋方式，埋深80 cm。铺设内镶圆柱式滴灌管219000 m，采用PE16 管，壁厚1.0 mm，出水滴头间距30 cm，单个滴头出水量2～3 L/h。安装时沿芦笋种植行与地表平行铺设，为保持首末端出水的稳定性及一致性，单条铺设长度控制在80 m。

2、芦笋物联网滴灌水肥一体化项目示范区建设设计技术指标

设计田间轮灌小区58 个，每个轮灌小区面积8.6 亩，灌水量25.8 m3/h，每亩灌水3 m3/h。少量多次灌水，每个轮灌小区每次灌水3 h 左右。项目区每次可同时灌溉34.4 亩。

3、芦笋物联网滴灌水肥一体化技术优势

（1）节水显著

读取气象墒情自动监测站数据，掌握芦笋田间土壤墒情，制定灌溉计划，利用滴灌系统为芦笋定量补充水分，控制水量，实现节水栽培。滴灌将水直接输送至作物根部，灌溉均匀，减少了田间水分蒸发和土壤渗漏，有效提高了水分利用率，可达95%。与地面传统漫灌相比，用量减少30%～50%，节水效果显著。

（2）节约用肥

应用水肥一体化技术，将肥料溶解在灌溉水中，肥液直达芦笋根区，做到水分、养分同步，可以灵活、方便、准确地控制施肥时间和数量，实现少量多次、配方施肥原则，显著提高肥料利用率。与传统施肥相比，肥料用量可节省30%以上。

（3）节省劳力

芦笋生产劳力密集，人工成本高，降低了种植效益。应用物联网滴灌水肥一体化技术实现管网供水，自动化控制，节省浇水施肥用工；同时实现局部灌溉，根区外大部分土壤表面保持干燥，降低田间湿度，减少了杂草和细菌滋生，病害发生率显著降低，节省了除草、病害防控用工。

（4）提高产量

滴灌系统有利于实现“化肥减量、灌水减量”双减目标，减少了化肥过量、灌水过度、农药残留造成的土壤结构破坏与环境污染问题，有效改善芦笋生长环境，增产幅度达20%～30%，一级品明显增加[2]。

4、芦笋物联网滴灌水肥一体化技术推广注意问题

（1）堵塞问题

灌水器堵塞是水肥一体化技术应用中存在的主要问题。滴灌对水质要求较高，示范项目区建设中要优先考虑水源问题。主要考察水量能否满足灌溉需求，且含沙量不宜过大，如经过沉淀和化学处理仍不能满足水质要求，应寻找新的水源。

（2）盐分积累

滴灌区土壤或灌溉水含盐量较高时，滴灌会造成盐分在湿润区边缘积累，造成土壤局部盐碱化，不利于芦笋生长。项目区建设应规避高含盐量土壤或咸水区域灌溉风险。

（3）注意科学选择适合滴灌水溶肥料

选择中性肥料，需可溶性高，无杂质，不溶物含量低于0.2%；中微量元素应是螯合态，避免形成不可溶盐类，对过滤系统造成额外负担。

三、项目效益评价

对500 亩芦笋物联网水肥一体化滴灌示范区调查测算可知，每亩每次节约用工30 元，一季度节约用工300 元左右；节水50%～70%；节肥30%，减少投入成本300 元左右；芦笋产量增加10%左右，亩增产150 kg 左右，且一级品增加，按均价10元/kg 计算，可增效1500 元。不考虑工程一次性投入，每亩可实现增收2100 元，节本增效显著[3]。