王嘉 程崔迪 陳紅方 許明君

摘 要：基于土壤環(huán)境智能監(jiān)測的肥水一體化技術應用于浙貝藥材栽培試驗，結果表明：浙貝追肥肥水一體施肥法對后期生長發(fā)育有一定促進作用，能延枯增產(chǎn)10.6%;肥水一體化具有減肥節(jié)本增收的效果，每畝比常規(guī)施肥凈增收入538元;供試土壤含水量在21～30%動態(tài)變化范圍為肥水開始滴管與停止滴管的主要依據(jù)。

關鍵詞：浙貝;肥水一體;智能監(jiān)測;效果

浙貝母是百合科多年生藥用植物，具有止咳化痰、清熱潤肺之功效，是浙江省著名的中藥材，已有300多年的人工栽培歷史。

浙貝母是比較耐肥性作物，在傳統(tǒng)栽培方式中常常過量施肥或施肥不當引起浙貝肥害，不但增加生產(chǎn)成本，且導致農(nóng)業(yè)面源污染。因此，為改進浙貝施肥方法，嘗試肥水一體化的先進施肥技術，將可溶性肥料溶解于水，形成稀釋肥液，結合土壤肥力狀況和浙貝需肥特性，通過滴灌系統(tǒng)適時適量補充浙貝營養(yǎng)，滿足浙貝營養(yǎng)需求，提高施肥效應，減輕肥料面源污染。為此開展了本試驗研究，現(xiàn)將結果初報如下。

一、材料與方法

試驗設于寧波天宮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地，其農(nóng)業(yè)設施與試驗控制條件較好，有完備的滴灌系統(tǒng)。設施大棚前茬為番茄，面積240平米，小區(qū)面積22平米;供試土壤有機質(zhì)含量5.16%，全氮0.324%，速效磷174mg/kg ，速效鉀820mg/kg 。浙貝于11月10日下種。根據(jù)浙貝需肥特性，處理與對照區(qū)基肥施用相同，即浙貝下種前畝施入顆粒有機肥600公斤，復合肥40kg（N-P2O5-K2O=15-15-15），肥料與土翻耕混合。下種后覆雙色膜保墑除草，待出苗時揭膜。

處理區(qū)：為肥水一體化施肥處理，釆用肥水一體化滴灌裝置，滴灌輔于畦面，滴孔距離30cm，浙貝種植縱向排列與滴灌并行，可溶性肥料經(jīng)過與水混溶后通過滴灌補給土壤養(yǎng)分;

追肥：釆用諾普豐優(yōu)質(zhì)水溶性肥料（氮-磷-鉀N-P2O5-K2O=19-19-19），肥水濃度800倍，在苗期增施少量尿素（4公斤/畝），補充氮素促進營養(yǎng)生長，花后期增施少量硫酸鉀肥（4公斤/畝），滿足浙貝鱗莖膨大需求。施肥時間根據(jù)浙貝生育特性和土壤含水量變化確定肥料滴施時間，整個生育期肥水一化共滴施8次，合計追肥畝施N：5.81kg，P2O5：3.97kg，K2O：5.97kg;

對照區(qū)：不設滴灌，施肥按生產(chǎn)上常規(guī)條狀撒施。施追肥3次，分別在齊苗期、現(xiàn)蕾期、摘花后十天左右（約3月底）施入，三次畝施復合肥料分別為20kg、12.5kg、12.5kg，均以條狀撒施，合計畝施追肥：N：6.75kg，P2O5：6.75kg，k2O：6.75kg。

土壤水分動態(tài)監(jiān)測：土壤含水量智能監(jiān)測是實施肥水一體化施肥的重要手段，應用物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)智能感知大棚環(huán)境（土壤溫、濕度，大棚空氣溫、濕度，光照）的動態(tài)變化，尤其是土壤含水量是確定適時肥水滴灌的重要條件。試驗釆用國內(nèi)先進的浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。土壤含水量傳感器置于試驗小區(qū)土壤深度8-10cm處，每隔30分鐘自動監(jiān)測記錄一次數(shù)據(jù)，并保存數(shù)據(jù)記錄，試驗視表土狀況與含水量測定值結合浙貝需肥特性確定肥水供給時間。同時獲得大棚與土壤的溫、濕度及光照等環(huán)境動態(tài)變化。

二、結果與分析

1.肥水一體化施肥對浙貝生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

浙貝出苗后隨著溫度回升，生長發(fā)育加快。從表1可知，采用肥水一體化施肥的營養(yǎng)生長速度略快于常規(guī)施肥，提前1-2天進入生殖生長，植株高度比對照高約7-8厘米。到生長后期，肥水一體化施肥比對照延遲枯萎3天左右。浙貝打頂摘花后是地下鱗莖膨大的關鍵時期，延遲枯萎有利于提高產(chǎn)量，試驗表明肥水一體化施肥比常規(guī)施肥增產(chǎn)10.6%。

從生長性狀與產(chǎn)量來看，采用肥水一體化供肥，能把養(yǎng)分通過滴灌輸入植株根部，創(chuàng)造浙貝良好的根部營養(yǎng)環(huán)境，促進浙貝生長發(fā)育，增強光合作用與光合產(chǎn)物的積累，達到延緩衰老增加產(chǎn)量。

2.肥水適時補給的土壤適宜含水量

由圖1可見，浙貝出苗初期生長主要依靠母鱗莖提供營養(yǎng)促進莖葉生長，對土壤環(huán)境表現(xiàn)不明顯，到生長進入旺盛期至臨枯萎期時，土壤肥水環(huán)境對浙貝鱗莖發(fā)育膨大與植株枯萎期影響較大，土壤水分狀況是實施肥水補給的重要因素之一，如圖1所示，土壤溫度下午3：30左右時呈現(xiàn)高峰，夜間2時左右達到底谷，溫度變幅在17-28oC 之間。土壤濕度視肥水補給而變化，在表土約5cm左右發(fā)白，土壤含水量接近20-22%時，土壤開始處于缺水狀態(tài)，需及時進行肥水滴灌以創(chuàng)造浙貝適宜的土壤肥水環(huán)境，待土壤含水量達到30%左右時，根部土壤已較潮濕可停止補給。因此，土壤含水量的動態(tài)監(jiān)測為作物的適時與適量灌水提供了科學依據(jù)。

3.肥水一體化的減量施肥效果

肥水一體化的減量施肥，采用濃度0.12%（800-1000倍）的肥液通過滴管糸統(tǒng)緩慢滲入浙貝根部土壤。根據(jù)浙貝營養(yǎng)特性，苗期適量增施了氮肥后期適宜補施了鉀肥，并視土壤濕度適時控制肥水用量，以防止養(yǎng)分的流失與揮發(fā)，提高肥料利用率。在浙貝生長期肥水一體化滴灌八次，每次肥液用量折畝施900-1100公斤，在土壤含水量接近22%時開始滴灌，至土壤含水量臨近30%時停滴。肥水一體化與對照施肥情況見表2，可見肥水一體化比常規(guī)施肥用量顯然減少，氮磷鉀養(yǎng)分分別減施14%、41%、12%，同樣可看出常規(guī)施肥磷素養(yǎng)分過量，易隨雨水流入河塘引起富營養(yǎng)化，因此肥水一體化具有減肥環(huán)保效果。

肥水一體化效益分析，從表3.4可知，在基肥施用相同情況下，追肥采用肥水一體的總施肥成本雖然畝增47元，但結果畝增產(chǎn)浙貝42.5公斤，畝增凈收入538元，增幅10.6%。從施肥效率來看，人工常規(guī)條施法一般一人日施2畝左右，而一體化施肥只要滴管面積大，一人至少能管理施用15-50畝，效率可大幅提高。

三、結語

肥水一體化是集節(jié)水、節(jié)肥、環(huán)保、增效于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)施肥技術，尤其在農(nóng)業(yè)設施完備水資源缺乏的茄科類蔬、瓜、果等更有應用意義。

土壤濕度智能監(jiān)測的傳感器應置于作物根糸的密集區(qū)域與深度，能反映作物根部的土壤濕度環(huán)境，初次滴施時間可根據(jù)理論監(jiān)測與田間觀察相結合獲得適宜肥水一體滴管時間。

肥料選擇上應考慮養(yǎng)分含量與水溶性及成本，進口液態(tài)肥料因價格高適宜于高檔經(jīng)濟作物上應用，大眾蔬菜作物應考慮液肥成本及相混肥料溶解后不能產(chǎn)生沉淀，肥液隨混即用。

通訊作者：崔迪（1985-）女，浙江寧波人，工學博士，講師，從事智能信息處理研究。

基金資助項目：

國家科技部星火計劃項目（2015GA701030）;

國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目（201811058014）;

寧波市科技局農(nóng)業(yè)攻關項目（2017C10049）;

寧波工程學院奉化研究院自然科學基金（FHI-018105）