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        蘆筍生長特性及物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用

        2022-11-23 02:00:45司學(xué)樣王亞輝
        農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2022年8期
        關(guān)鍵詞:生長

        司學(xué)樣,王亞輝

        (1.河南省周口市淮陽區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河南 淮陽 466700;2.河南銳利特計(jì)算機(jī)科技有限公司,鄭州 450000)

        蘆筍又名石刁柏,俗稱龍須菜,是一款高檔營養(yǎng)保健蔬菜,營養(yǎng)豐富、質(zhì)地細(xì)膩可口、味道芳香獨(dú)特,深受消費(fèi)者青睞。特別是綠筍,市場需求大、種植效益高,種植面積逐漸擴(kuò)大。蘆筍生產(chǎn)勞力密集,灌溉、施肥、除草、防控病害、采筍、加工等環(huán)節(jié)人工成本較大,一定程度降低了種植效益。推廣示范應(yīng)用水肥一體化技術(shù),可降低蘆筍生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本,應(yīng)用前景較好。

        一、蘆筍生長特性

        1、蘆筍生長時期

        蘆筍屬百合科天門冬屬多年生、宿根型草本植物,栽培管理科學(xué)、肥水得當(dāng),可實(shí)現(xiàn)種植1年、生長13~15年、豐產(chǎn)采筍10年左右。根據(jù)生長形態(tài)變化,蘆筍生長可分為幼苗期、幼年期、成年期、衰老期4 個時期。幼苗期是從種植、出苗到定植階段;幼年期是從定植到采收初期。成年期是蘆筍生長最旺盛時期,此階段受采筍刺激,植株快速四周擴(kuò)展,同化作用增強(qiáng),是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期,加強(qiáng)肥水管理,是確保蘆筍產(chǎn)量高、質(zhì)量優(yōu)、效益好的重要措施。蘆筍衰老期的特點(diǎn)是植株長勢減弱、四周擴(kuò)展速度放慢、抗病能力減退、產(chǎn)量與質(zhì)量下降。效益明顯變差時需考慮蘆筍田更新問題。

        2、蘆筍年生長發(fā)育周期

        蘆筍年生長發(fā)育周期分為生長期和休眠期,周口市地處溫帶,生長期和休眠期分明。從早春地溫10~15℃嫩莖萌發(fā)破土,到秋末冬初5℃時莖葉枯黃,此段為生長期,大概150~180 天左右,包括生長發(fā)育期和養(yǎng)分積累期。4~9 月,氣溫高、生長快、呼吸旺盛、采筍量大、養(yǎng)分消耗多,為生長發(fā)育期,肥水管理是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵措施;10 月至11 月底莖葉干枯,此階段日照長、溫差大、呼吸消耗少,有利于干物質(zhì)積累,稱為養(yǎng)分積累期。莖葉干枯到翌年春季發(fā)芽這段時期為休眠期[1]。

        3、蘆筍栽培環(huán)境

        (1)土壤環(huán)境

        要求土質(zhì)疏松、土層深厚、土壤肥沃、透氣良好,pH 值在7.5左右,含鹽量在0.2%以下,以砂壤土為佳。

        (2)水分條件

        蘆筍擬葉針狀,蒸騰量小,自調(diào)能力強(qiáng),具備一定耐旱能力;原產(chǎn)地在地中海沿岸,耐澇能力較強(qiáng)。蘆筍高產(chǎn)水分管理是關(guān)鍵,干旱時應(yīng)及時灌水,雨水集中時需及時排澇。生產(chǎn)中,采集綠筍會帶走較多水分,需保持筍田土壤濕潤,采筍期土壤含水率以55%~62%為宜。

        (3)溫度條件

        蘆筍光合作用較適宜溫度為15~25℃。溫度低則生長緩慢;溫度高則蒸騰呼吸加強(qiáng),光合強(qiáng)度減弱,同化產(chǎn)物降低。調(diào)節(jié)蘆筍田間氣候可一定程度上提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)。

        4、需肥特點(diǎn)

        蘆筍生長發(fā)育需從土壤中吸收大量元素氮、磷、鉀,同時蘆筍對鈣、鈉、鐵、硼、硒等元素也極為敏感。據(jù)資料,每生產(chǎn)100 kg 蘆筍嫩莖時,需吸收氮(N)1.7 kg、磷(P2O5)0.45 kg、鉀(K2O)1.49 kg、鈣(CaO)1.38 kg,氮磷鉀鈣比例為1.00:0.26:0.88:0.81。蘆筍需肥量最大時期為莖葉生長期。

        (1)施肥原則

        蘆筍施肥宜有機(jī)無機(jī)相結(jié)合,大量元素肥料與中微量元素肥料、有益元素肥料相結(jié)合,基肥與追肥相結(jié)合,少量多次配方施肥。肥料盡量以有機(jī)肥為主,化肥為輔;少施氮肥,重施磷、鉀肥,補(bǔ)施鈣、鐵、硼等中微量元素肥和鈉、硒有益元素。有機(jī)肥和普通復(fù)合肥基施,水溶肥、葉面肥追施。

        (2)施肥管理

        幼苗期。培育壯苗是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ),配置培養(yǎng)土?xí)r,每立方米肥沃田土需加入腐熟雞糞15 kg,45%(N-P2O5-K2O,15-15-15)硫基復(fù)合肥1 kg,可滿足幼苗生長需要。

        定植前期。定植前深耕整地,結(jié)合翻耕畝施入腐熟有機(jī)肥3000 kg,45%(N-P2O5-K2O,22-6-12)硝硫基配方肥50 kg。定植后,確保水分和養(yǎng)分供應(yīng)充足,視田間生長狀況況追施配方肥10~20 kg/畝。

        成年期。早施萌發(fā)肥,早春采收前結(jié)合翻耕在行間開溝,畝施45%(N-P2O5-K2O,22-6-12)硝硫基復(fù)合肥30~40 kg,生物有機(jī)肥100 kg。

        勤施采筍肥。周口市一般3 月25 日~5 月20 日采集春筍,6 月20 日~8 月20 日采集夏筍,10 月初視蘆筍生長情況適當(dāng)采集秋筍。采筍期間水分與養(yǎng)分消耗較大,要勤施采筍肥。根據(jù)天氣和蘆筍生長狀況,選用44%(N-P2O5-K2O,18-8-18+TE)或相近配方水溶肥,采用滴灌水肥一體化技術(shù)完成追肥。一般15 天左右滴灌1 次,每次灌溉用肥5 kg/畝,以保證綠筍產(chǎn)量和質(zhì)量。

        施復(fù)壯肥。采筍造成蘆筍貯藏根內(nèi)營養(yǎng)消耗較多,10 月停采后為保證其正常生長、積累更多養(yǎng)分,要重施復(fù)壯肥,促進(jìn)秋發(fā)復(fù)壯。行間畝施腐熟優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥3000 kg、45%(N-P2O5-K2O,22-6-12)配方肥50 kg。

        二、物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)在蘆筍生產(chǎn)中的應(yīng)用

        1、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化項(xiàng)目示范區(qū)工程及設(shè)備

        周口市淮陽區(qū)安嶺鎮(zhèn)建設(shè)500 畝高標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化示范區(qū),有氣象墑情自動監(jiān)測站1 個,監(jiān)測田間氣候,應(yīng)用測墑灌技術(shù)。主要監(jiān)測40 cm 及1.5~2.0 m 兩層空氣溫度與空氣濕度數(shù)據(jù),風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量、太陽總輻射、大氣壓強(qiáng)等氣象數(shù)據(jù),以及20、40、60、80 cm 共4 層土壤溫濕度數(shù)據(jù)。

        建設(shè)水肥一體化系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)控制中心1 套,支持現(xiàn)場監(jiān)測控制,手機(jī)、電腦遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測控制。首部系統(tǒng)4 套,每套首部包括安裝反沖洗砂石過濾器1 組、網(wǎng)式過濾器1 組,云施肥機(jī)1 臺,1000 L 施肥桶+攪拌電機(jī)1 套,首部智能控制系統(tǒng)(恒壓供水)1 套,供水信息監(jiān)測系統(tǒng)1 套(記錄流量、壓力數(shù)據(jù))。

        作物長勢可視化監(jiān)測系統(tǒng)5 套,遠(yuǎn)程視頻實(shí)時監(jiān)測作物生長與田間灌溉施肥情況。灌區(qū)智能控制系統(tǒng)29 套,每個灌區(qū)智能控制系統(tǒng)可以控制2 個電磁閥(輪灌區(qū)),支持現(xiàn)場手動控制和電腦、手機(jī)遠(yuǎn)程控制。

        鋪設(shè)主管道4400 m,采用PVC90 國標(biāo)給水管,承壓1.0 MPa,安裝時采用地埋方式,埋深80 cm。鋪設(shè)支管道3200 m,采用PVC75 國標(biāo)給水管,承壓1.0 MPa,安裝時采用地埋方式,埋深80 cm。鋪設(shè)內(nèi)鑲圓柱式滴灌管219000 m,采用PE16 管,壁厚1.0 mm,出水滴頭間距30 cm,單個滴頭出水量2~3 L/h。安裝時沿蘆筍種植行與地表平行鋪設(shè),為保持首末端出水的穩(wěn)定性及一致性,單條鋪設(shè)長度控制在80 m。

        2、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化項(xiàng)目示范區(qū)建設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

        設(shè)計(jì)田間輪灌小區(qū)58 個,每個輪灌小區(qū)面積8.6 畝,灌水量25.8 m3/h,每畝灌水3 m3/h。少量多次灌水,每個輪灌小區(qū)每次灌水3 h 左右。項(xiàng)目區(qū)每次可同時灌溉34.4 畝。

        3、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢

        (1)節(jié)水顯著

        讀取氣象墑情自動監(jiān)測站數(shù)據(jù),掌握蘆筍田間土壤墑情,制定灌溉計(jì)劃,利用滴灌系統(tǒng)為蘆筍定量補(bǔ)充水分,控制水量,實(shí)現(xiàn)節(jié)水栽培。滴灌將水直接輸送至作物根部,灌溉均勻,減少了田間水分蒸發(fā)和土壤滲漏,有效提高了水分利用率,可達(dá)95%。與地面?zhèn)鹘y(tǒng)漫灌相比,用量減少30%~50%,節(jié)水效果顯著。

        (2)節(jié)約用肥

        應(yīng)用水肥一體化技術(shù),將肥料溶解在灌溉水中,肥液直達(dá)蘆筍根區(qū),做到水分、養(yǎng)分同步,可以靈活、方便、準(zhǔn)確地控制施肥時間和數(shù)量,實(shí)現(xiàn)少量多次、配方施肥原則,顯著提高肥料利用率。與傳統(tǒng)施肥相比,肥料用量可節(jié)省30%以上。

        (3)節(jié)省勞力

        蘆筍生產(chǎn)勞力密集,人工成本高,降低了種植效益。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)供水,自動化控制,節(jié)省澆水施肥用工;同時實(shí)現(xiàn)局部灌溉,根區(qū)外大部分土壤表面保持干燥,降低田間濕度,減少了雜草和細(xì)菌滋生,病害發(fā)生率顯著降低,節(jié)省了除草、病害防控用工。

        (4)提高產(chǎn)量

        滴灌系統(tǒng)有利于實(shí)現(xiàn)“化肥減量、灌水減量”雙減目標(biāo),減少了化肥過量、灌水過度、農(nóng)藥殘留造成的土壤結(jié)構(gòu)破壞與環(huán)境污染問題,有效改善蘆筍生長環(huán)境,增產(chǎn)幅度達(dá)20%~30%,一級品明顯增加[2]。

        4、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)推廣注意問題

        (1)堵塞問題

        灌水器堵塞是水肥一體化技術(shù)應(yīng)用中存在的主要問題。滴灌對水質(zhì)要求較高,示范項(xiàng)目區(qū)建設(shè)中要優(yōu)先考慮水源問題。主要考察水量能否滿足灌溉需求,且含沙量不宜過大,如經(jīng)過沉淀和化學(xué)處理仍不能滿足水質(zhì)要求,應(yīng)尋找新的水源。

        (2)鹽分積累

        滴灌區(qū)土壤或灌溉水含鹽量較高時,滴灌會造成鹽分在濕潤區(qū)邊緣積累,造成土壤局部鹽堿化,不利于蘆筍生長。項(xiàng)目區(qū)建設(shè)應(yīng)規(guī)避高含鹽量土壤或咸水區(qū)域灌溉風(fēng)險(xiǎn)。

        (3)注意科學(xué)選擇適合滴灌水溶肥料

        選擇中性肥料,需可溶性高,無雜質(zhì),不溶物含量低于0.2%;中微量元素應(yīng)是螯合態(tài),避免形成不可溶鹽類,對過濾系統(tǒng)造成額外負(fù)擔(dān)。

        三、項(xiàng)目效益評價(jià)

        對500 畝蘆筍物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化滴灌示范區(qū)調(diào)查測算可知,每畝每次節(jié)約用工30 元,一季度節(jié)約用工300 元左右;節(jié)水50%~70%;節(jié)肥30%,減少投入成本300 元左右;蘆筍產(chǎn)量增加10%左右,畝增產(chǎn)150 kg 左右,且一級品增加,按均價(jià)10元/kg 計(jì)算,可增效1500 元。不考慮工程一次性投入,每畝可實(shí)現(xiàn)增收2100 元,節(jié)本增效顯著[3]。

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