陸利民,楊業(yè)鳳,金葉華,石 磊,周超英 (上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,上海 201201)
水肥一體化技術(shù)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一項(xiàng)現(xiàn)代化的實(shí)用技術(shù),是利用管道灌溉系統(tǒng)將肥料溶解在水中,同時(shí)進(jìn)行灌溉與施肥,適時(shí)、適量地滿足農(nóng)作物對(duì)水分和養(yǎng)分的需求,實(shí)現(xiàn)水肥同步管理和高效利用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)[1-2]。由于微灌過程主要是根部灌溉,肥料隨水均勻、準(zhǔn)確地輸送到根系的周圍,直接被蔬菜吸收利用,有效地減少灌溉、肥料以及人工等投入,提高水、肥資源利用率,并且可克服大水漫灌和過量施肥造成的環(huán)境污染和產(chǎn)品質(zhì)量降低的問題[3-5]。
番茄是一種喜肥的蔬菜,對(duì)氮磷鉀需要比例為1.0∶0.2∶1.7。在幼苗期以氮為主,當(dāng)?shù)谝凰牍_始結(jié)果時(shí),對(duì)磷鉀的吸收量迅速增加[6-8]。由于種植周期長(zhǎng),需肥量大,為了追求高產(chǎn),農(nóng)戶往往大水、大肥種植。由于后期追肥是在覆膜下穴施,較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,所以種植時(shí)基肥施用較多,每次追肥用量較大,施肥比例不太合理,沒有根據(jù)作物的需肥特性科學(xué)施肥。通過在春番茄上設(shè)置不同的養(yǎng)分減量試驗(yàn),筆者研究了在使用水肥一體化技術(shù)的情況下達(dá)到最佳收益的養(yǎng)分投入,為實(shí)際生產(chǎn)提供有力的依據(jù)。
1.1 灌溉施肥系統(tǒng) 該系統(tǒng)由水泵、施肥泵、過濾器、壓力表、控制閥等組成。滴灌管鋪設(shè)在畦面植株根部,與畦長(zhǎng)相同,選用可插接重力滴灌管。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在上海市浦東新區(qū)浦南園藝場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)安排在18 m*30 m的連棟大棚。供試土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量見表1。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理:處理①比常規(guī)施肥總養(yǎng)分減量40%;處理②“艾可收”系列配方肥料,比常規(guī)養(yǎng)分減量42.9%;處理③比常規(guī)施肥總養(yǎng)分減量25%;處理④常規(guī)施肥。3次重復(fù)。每個(gè)處理1.5 m*30.0 m?;识际窃谡厍叭鍪?追肥時(shí),常規(guī)處理采用穴施。其他3個(gè)處理采用水肥一體化設(shè)備施肥。
1.3 研究?jī)?nèi)容 在生育期,考察植株的株高、徑粗、葉片數(shù)。每個(gè)重復(fù)考察5~10個(gè)植株,每隔7~10 d考察一次。在采收期,考察番茄果實(shí)的平均果數(shù)、平均直徑和縱徑、糖度、單果重等性狀。每個(gè)重復(fù)考察10~15個(gè)單果,分別考察第一穗果、第二穗果和第三穗果。
1.4 各生育期肥料運(yùn)籌 根據(jù)番茄推薦施肥量進(jìn)行養(yǎng)分運(yùn)籌(表2)。每生產(chǎn)1 000 kg番茄鮮果,推薦施肥量為N∶P2O5∶K2O=3.18∶0.74∶4.83,以目標(biāo)產(chǎn)量 60 t/hm2計(jì)算,需要 N∶P2O5∶K2O 12.72∶2.96∶19.32。
根據(jù)基礎(chǔ)土樣的分析,發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)土樣養(yǎng)分含量較高,尤其是磷素,番茄對(duì)磷素的需求較少,所以全部用于基施的過磷酸鈣在前3個(gè)處理比常規(guī)1 500 kg/hm2都減量50%,達(dá)750 kg/hm2。獅馬復(fù)合肥(15-15-15)也都減半使用,從常規(guī)使用的1 500 kg/hm2減到750 kg/hm2。有機(jī)肥使用數(shù)量一樣,均為 27 000 kg/hm2。
表1 供試土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量
2.1 水肥一體化技術(shù)對(duì)番茄植株性狀的影響 在番茄生育期,考察了植株的株高、徑粗和葉片數(shù)以及時(shí)評(píng)估減量施肥和水肥一體化技術(shù)的實(shí)施效果。由圖1可知,在生長(zhǎng)初期,常規(guī)施肥株高表現(xiàn)得最高,但徑粗最低,減量40%處理株高一直最低,使用艾可收配方和減量25%的處理可能由于3月26日花期追施一次肥,株高與常規(guī)處理無明顯差異。
由圖2可知,在生育前期,常規(guī)處理徑粗最小,其他3個(gè)處理徑粗相差不大,養(yǎng)分減量40%處理的徑粗表現(xiàn)較好,減量25%處理的番茄徑粗一直保持穩(wěn)定,說明少施基肥不會(huì)影響植株苗期的生長(zhǎng),有利于矮壯苗的長(zhǎng)成。
表2 各處理肥料運(yùn)籌
由圖3可知,4個(gè)處理葉片數(shù)無明顯差異,艾可收處理的葉片數(shù)略多,常規(guī)處理的葉片數(shù)略少,均無明顯差異。
由番茄生育期各指標(biāo)的數(shù)據(jù)來看,基肥減量50%對(duì)植株生長(zhǎng)無明顯的影響,反而有利于矮壯苗的長(zhǎng)成。
2.2 水肥一體化技術(shù)對(duì)番茄果實(shí)性狀的影響 分別在采果初期、中期和末期考察番茄果實(shí)的經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀,評(píng)估水肥一體化技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響。
從表3可知,第一穗果果數(shù)以減量40%處理最多,達(dá)5個(gè),但果型偏小,單果重156.4 g,為4個(gè)處理中最小;減量25%處理的單果重最重,為205 g,果數(shù)也較多,為4.8個(gè),且糖度最高,達(dá)到5.1;雖然常規(guī)處理單果重較重,但果數(shù)較少。第一穗果采收期是番茄剛上市時(shí),價(jià)格較高,此時(shí)高產(chǎn)對(duì)番茄經(jīng)濟(jì)效益的影響最大。
表3 不同處理第一穗果果實(shí)經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀
由表4可知,艾可收高水溶性配方肥處理的第二穗果單果重最重,達(dá)346.4 g,雖然果數(shù)最少,但果型大;減量25%處理的單果重也較重,果數(shù)3.12個(gè),僅次于常規(guī)處理,糖度最高,達(dá)到了5.9;常規(guī)處理的果數(shù)最多,果型較小,所以單果重最小,糖度最低,僅為5.25。由于處理②和處理③在5月30日追施180 kg/hm2的15-6-35的高鉀肥料,所以在6月4日采樣時(shí)果實(shí)較成熟,糖度也較第一穗果和第三穗果高。這說明盛果期追施肥料效果非常明顯。
表4 不同處理第二穗果果實(shí)經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀
由表5可知,采收末期(第三穗果)處理常規(guī)處理的單果重最小,其余3個(gè)處理單果重?zé)o明顯差異。這可能是由于基肥用量大,植株在生長(zhǎng)前期生長(zhǎng)較快,結(jié)果多,而僅追施一次膨果肥,到生育后期,營(yíng)養(yǎng)不足,所以果數(shù)少,果型也小。減量40%處理除了基肥減量外,雖然與常規(guī)一樣僅追一次膨果肥,但由于采用水肥一體化方法追施,養(yǎng)分全部在根部附近,養(yǎng)分利用率較高,到采果末期反而表現(xiàn)較好。
表5 不同處理第三穗果果實(shí)經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀
2.3 水肥一體化技術(shù)對(duì)番茄產(chǎn)量和糖度的影響 由表6可知,采用水肥一體化技術(shù)的3個(gè)處理產(chǎn)量均比常規(guī)高。減量25%養(yǎng)分處理的產(chǎn)量最高,比常規(guī)高17.8%,平均糖度也最高;減量40%養(yǎng)分處理的產(chǎn)量比常規(guī)增產(chǎn)14.1%,果數(shù)最多。艾可收高水溶肥配方處理果型最大,單果重最重,但總果數(shù)較少,產(chǎn)量比常規(guī)高9.1%。
表6 番茄產(chǎn)量及糖度
2.4 水肥一體化技術(shù)節(jié)肥增產(chǎn)效果
2.4.1 節(jié)肥增產(chǎn)。由表7可知,3個(gè)處理比常規(guī)處理節(jié)肥26.9 ~42.9%,但有9.1% ~17.8%的增產(chǎn)效果,其中養(yǎng)分減量近40%的處理①比常規(guī)增產(chǎn)14.1%,減量高于25%的處理③比常規(guī)增產(chǎn)17.8,增產(chǎn)效果最好,艾可收高水溶性配方肥養(yǎng)分減量最高,減量達(dá)到42.9%,增產(chǎn)相對(duì)來說最少,增加9.1%。
表7 不同處理節(jié)肥增產(chǎn)效果 kg/hm2
2.4.2 肥料成本。肥料價(jià)格均按市價(jià)計(jì)算,即獅馬牌復(fù)合肥5.4元/kg,過磷酸鈣0.56元/kg,尿素2元/kg。艾可收系列(15-6-35)、(20-20-20)復(fù)合肥 27 元/kg,(18-18-18)復(fù)合肥24元/kg。
由表8可知,處理①基肥減半,使用水肥一體化方式追施與常規(guī)等量肥料,所以,節(jié)省肥料成本4 470元/hm2;而高水溶性配方肥料艾可收由于價(jià)格較高,比常規(guī)肥料成本高3 699元/hm2;處理③由于追施2次高水溶性配方肥,成本比常規(guī)高2 190元/hm2。
表8 不同處理肥料成本 元/hm2
2.5 水肥一體化技術(shù)省工效果 由表9可知,按每人每天工作8 h,酬勞100元折算,常規(guī)基施3 000 kg/hm2肥料,一個(gè)人需要工作3.75 d,基肥減半的其余3個(gè)處理用時(shí)1.875 d;常規(guī)追肥是人工在植株根部附近穴施,追施9 000 kg/hm2,一個(gè)人用時(shí)22.5 d,而使用水肥一體化技術(shù)追肥,追高水溶性可溶肥60 ~75 kg/hm2,用時(shí)0.937 5 ~1.250 0 d。追施獅馬復(fù)合肥需要提前1 d用30 min浸泡肥料。
表9 不同處理省工效果比較
使用水肥一體化技術(shù)的處理施肥時(shí)可以節(jié)約人工18.75~22.5 個(gè)/hm2,省工達(dá) 71.4% ~85.7%,節(jié)約成本 1 875 ~2 250元/hm2,省工效果非常顯著。該試驗(yàn)追肥按666.7 m2地使用,若同時(shí)追施2 000.1 m2,省工效果更加明顯。
2.6 水肥一體化技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 番茄最低平均市價(jià)2元/kg,比較不同處理的經(jīng)濟(jì)效益情況。
由表10可知,除去肥料和用工投入,3個(gè)采用水肥一體化技術(shù)的處理比常規(guī)都有較好的增收效果。養(yǎng)分減量40%處理比常規(guī)增收23.2%;艾可收系列配方肥處理比常規(guī)處理增收8.6%;養(yǎng)分減量25%處理比常規(guī)增收20.1%。安裝施肥泵,可以同時(shí)供1 333.4~2 000.1 m2田施肥,1~2年可以收回成本。
表10 經(jīng)濟(jì)效益比較 元/hm2
(1)基肥減量50%對(duì)番茄植株生長(zhǎng)無明顯影響,反而利于矮壯苗的長(zhǎng)成。從果實(shí)性狀來看,養(yǎng)分減量25%和減量40%的總果數(shù)最多,平均單果重比艾可收略低。
(2)使用水肥一體化技術(shù),在投入養(yǎng)分總量減少25.0%~42.9%的情況下,還可增產(chǎn)9.1% ~17.8%春番茄;同時(shí),可以節(jié)約施肥人工18.75~22.50個(gè)/hm2,省工達(dá)71.4% ~85.7%,節(jié)約成本1 875~2 250元/hm2。按番茄最低市價(jià)計(jì),比常規(guī)施肥處理增收8.6% ~23.2%,基本1~2年就可以賺回安裝設(shè)備的成本。
(3)對(duì)春番茄使用水肥一體化技術(shù)后,養(yǎng)分投入減量25% ~40%比較科學(xué),能達(dá)到節(jié)本增效的效果。
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