陳光 高成功 張曉雷等
摘要:通過微噴灌和滴灌水肥一體化技術與傳統(tǒng)溝灌對比試驗可以得出,水肥一體化技術在節(jié)水、節(jié)肥以及提高西瓜品質和促進西瓜生長方面效果顯著,節(jié)肥28.9%、節(jié)水38.7%,糖度和VC含量也有較大幅度提高。
關鍵詞:西瓜;滴灌;微噴;水肥一體化
中圖分類號:S651.06+2+S651.07+1 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2013)08-0103-04
平度市位于膠東半島的西北部,地理位置、土壤結構、氣候條件等都十分適宜西瓜生長,西瓜成為當?shù)氐闹鲗Мa業(yè)和朝陽產業(yè)。平度常年降水量平均在750 mm左右,近幾年由于降雨量和地下水蓄水量的顯著減少,水資源短缺已成為制約和影響農業(yè)結構調整的主要因素。為解決水資源短缺的問題,平度市采取多項措施大力推廣節(jié)水農業(yè)成果,加強了田間工程建設,鋪設了地下輸水管道,農田用水比較方便。但由于政府投資不足,微灌設施質量低,加之農民使用管理技術缺乏,造成微灌設施損害嚴重,相當多的設施不能正常使用,并且無法進行水肥結合,浪費了設備資源的生產潛力。實施西瓜水肥一體化技術,對提高西瓜產量,節(jié)約用水,促進西瓜生產的發(fā)展和農民增收具有重要作用。
1材料與方法
1.1試驗材料
京欣系列西瓜品種——優(yōu)美。
1.2試驗地點及養(yǎng)分情況
試驗地點位于平度市明村鎮(zhèn)大黃埠村,試驗棚為春暖棚,長130 m,寬12 m。春季種植西瓜,秋季改種櫻桃番茄,西瓜苗定植日期為2012年4月1日,收獲日期為2012年6月13日。666.7m2種植密度為800株。定植前棚內基施有機肥(干雞糞)1 000 kg,氮磷鉀復合肥(19-8-21)200 kg。定植前測定0~20 cm土層土壤理化性狀(表1)。
1.3試驗設計及實施
試驗設3個處理,分別為滴灌、微噴灌和溝灌,不設重復。植株樣品采用5點取樣法取樣。滴灌和微噴灌施肥選用“圣誕樹”水溶性肥料,溝灌按照農民以往習慣使用沖施肥。試驗棚設計如圖1。
主要利用原有的地下水源、配置潛水電泵一臺,功率3 kW。灌水設備由主管道、水表、電動噴霧器(施肥設備)、三叉管、接頭、微噴灌設備、滴灌設備等組成。在主管道的末端接三叉管,一端接滴灌設備,一端接微噴灌設備。
1.4施肥灌溉標準
溝灌區(qū)按照農民習慣灌溉沖施水溶性高鉀肥料,NPK比例為11-6-24。滴灌、微噴灌區(qū)根據(jù)西瓜的生長特點,全生育期的施肥量按照純氮計算666.7m2為6 kg。分3個生育時期,各生育時期施肥量占總施肥量的比例及肥料配方如下:
苗期施肥量占總施肥量的 1%,采用N-P-K=20-20-20復合肥;伸蔓期施肥量占總施肥量的14%,采用16-8-34、19-8-27復合肥;結瓜成熟期施肥量占總施肥量的85%,采用19-8-27復合肥。
1.5灌溉施肥操作
溝灌采用農民習慣方式進行,微噴灌、滴灌用量按照試驗設計標準,根據(jù)植株不同生長時期營養(yǎng)需要特點和土壤含水量施用,在每次灌溉時先灌水1/3,再進行施肥,施肥結束后,再灌水一段時間,以清洗管道,防止滴管堵塞,并保證肥料全部施入土壤,并滲到要求深度,提高肥效。整個生育期共灌水10次,施肥7次,具體如表3。
2結果與分析
2.1開花期不同灌溉方式對西瓜生長的影響
從開花期整個植株的總重量(表5)來看,溝灌方式下的平均值要大于滴灌和微噴灌。這可能是由于前期溝灌方式下水肥量較大有關,而且灌水量過大容易產生裂瓜現(xiàn)象。在成熟期,滴灌和微噴灌的鮮重要大于溝灌。從田間觀察葉的狀況來看,滴灌的葉片明顯比溝灌的要厚,葉柄短,葉片的張開幅度大,這有利于增加對光的吸收,提高光合產量。可見適宜的水肥模式對于西瓜的生長能起到明顯的促進作用。
2.2不同灌溉方式對西瓜產量的影響
從產量來看,不同的灌溉施肥方式差別不大,滴灌和微噴灌比溝灌略有提高,但滴灌、微噴灌比溝灌方式節(jié)肥28.9%,節(jié)水38.7%(表6)。在滴灌、微噴灌方式下,既減少了水分蒸發(fā),又避免了水的深層滲漏和地表徑流,使西瓜對水、肥的利用更直接有效,便于田間管理和精確控制灌水量,達到高效用水的目的。
2.3不同灌溉方式對水分利用效率的影響
水分利用效率(WUE)是指單位灌水量所產生的生物學產量。
從表7可以看出,西瓜從定植到開花期,生物學產量差異不大,但是灌水量相差比較大,溝灌是滴灌和微噴灌方式灌水量的1.7倍,從而在這一時期導致灌溉水分利用效率較低。
開花后不同灌溉方式下生物學產量差異較小,而微噴灌、滴灌卻比溝灌的水分利用效率高60%以上,可見過大的灌水量并沒有對西瓜生長產生太大的促進作用,反而容易使過多的水下滲造成養(yǎng)分的流失和土壤上層出現(xiàn)板結現(xiàn)象。
2.4不同灌溉施肥方式對西瓜品質的影響
VC和含糖量是西瓜重要的品質指標。本次試驗通過測定西瓜的含糖量和還原性VC來評價不同灌溉施肥方式對西瓜品質的影響。VC含量采用靛酚滴定法測定。
由于西瓜不同部位含糖量有差異,因此,本試驗采用中心糖與邊緣糖評價不同灌溉方式對西瓜含糖量的影響。由表8可以看出,滴灌中心糖和邊緣糖糖度均高于微噴灌和溝灌,滴灌比溝灌的中心糖糖度提高1.5度,邊緣糖糖度提高1.8度,平均提高1.6度,而且口感好,有效提高了果實品質。VC含量表現(xiàn)出同樣的趨勢,滴灌略高于微噴灌,比溝灌含量提高37.5%??傮w來看,滴灌方式下西瓜品質與溝灌相比有顯著提高。邊緣糖糖度的提高,使得西瓜的可食部位擴大, 提高西瓜品質。
3結論與討論
3.1滴灌、微噴灌方式在保證產量的同時比溝灌方式節(jié)水、節(jié)肥,節(jié)水率和節(jié)肥率分別達到38.7%和28.9%。這對于減少投入、緩解部分地區(qū)水資源緊張狀況和發(fā)展現(xiàn)代高效農業(yè)具有重要意義。
3.2滴灌、微噴灌方式下的西瓜品質有了明顯提高,由于水肥一體化的實施可以調控不同時期的水肥供應狀況,滿足西瓜不同生長時期的營養(yǎng)需求,從而改善西瓜品質,VC含量和糖度均有較大提高。
3.3水肥一體化技術,可以根據(jù)不同作物制定灌溉、施肥方案,在灌水量、施肥量及灌溉、施肥時間控制等方面都達到了很高的精度,減少了水分下滲和養(yǎng)分的移動淋失,不僅協(xié)調和滿足供應作物生長對水肥的需求,提高了農產品產量,而且可較好地解決土壤養(yǎng)分富集和鹽漬化問題,減少農產品污染。
3.4水肥一體化技術是一項科技含量高的新技術,從實際操作過程來看,應用過程中還存在許多實際問題,如系統(tǒng)壓力問題和設備質量問題。當壓力不匹配, 水泵功率大, 致使系統(tǒng)內壓力較高, 對噴灌來說容易使水流過大,造成局部內的小漫灌,影響灌溉效果;對于滴灌,壓力過大接口處會產生滴漏現(xiàn)象, 同時滴灌帶的壽命也會縮短。另外,根據(jù)農民反映,在應用過程中由于產品質量不好致使噴滴灌管帶的使用壽命降低,限制了滴灌、微噴灌的應用推廣。處理好以上幾個問題,對于推廣滴灌、微噴灌,發(fā)展現(xiàn)代高效農業(yè)將起到一定的促進作用。
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