大棚西瓜水肥一体化灌溉施肥技术研究
2022-06-09
中图分类号：S651.06+2+S651.07+1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）08-0103-04
平度市位于胶东半岛的西北部，地理位置、土壤结构、气候条件等都十分适宜西瓜生长，西瓜成为当地的主导产业和朝阳产业。平度常年降水量平均在750mm左右，近几年由于降雨量和地下水蓄水量的显著减少，水资源短缺已成为制约和影响农业结构调整的主要因素。为解决水资源短缺的问题，平度市采取多项措施大力推广节水农业成果，加强了田间工程建设，铺设了地下输水管道，农田用水比较方便。但由于政府投资不足，微灌设施质量低，加之农民使用管理技术缺乏，造成微灌设施损害严重，相当多的设施不能正常使用，并且无法进行水肥结合，浪费了设备资源的生产潜力。实施西瓜水肥一体化技术，对提高西瓜产量，节约用水，促进西瓜生产的发展和农民增收具有重要作用。
1材料与方法
1.1试验材料
京欣系列西瓜品种--优美。
1.2试验地点及养分情况
试验地点位于平度市明村镇大黄埠村，试验棚为春暖棚，长130m，宽12m。春季种植西瓜，秋季改种樱桃番茄，西瓜苗定植日期为2012年4月1日，收获日期为2012年6月13日。666.7m2种植密度为800株。定植前棚内基施有机肥（干鸡粪）1000kg，氮磷钾复合肥（19-8-21）200kg。定植前测定0～20cm土层土壤理化性状（表1）。
1.3试验设计及实施
试验设3个处理，分别为滴灌、微喷灌和沟灌，不设重复。植株样品采用5点取样法取样。滴灌和微喷灌施肥选用"圣诞树"水溶性肥料，沟灌按照农民以往习惯使用冲施肥。试验棚设计如图1。
主要利用原有的地下水源、配置潜水电泵一台，功率3kW。灌水设备由主管道、水表、电动喷雾器（施肥设备）、三叉管、接头、微喷灌设备、滴灌设备等组成。在主管道的末端接三叉管，一端接滴灌设备，一端接微喷灌设备。
1.4施肥灌溉标准
沟灌区按照农民习惯灌溉冲施水溶性高钾肥料，NPK比例为11-6-24。滴灌、微喷灌区根据西瓜的生长特点，全生育期的施肥量按照纯氮计算666.7m2为6kg。分3个生育时期，各生育时期施肥量占总施肥量的比例及肥料配方如下：
苗期施肥量占总施肥量的1%，采用N-P-K=20-20-20复合肥；伸蔓期施肥量占总施肥量的14%，采用16-8-34、19-8-27复合肥；结瓜成熟期施肥量占总施肥量的85%，采用19-8-27复合肥。
1.5灌溉施肥操作
沟灌采用农民习惯方式进行，微喷灌、滴灌用量按照试验设计标准，根据植株不同生长时期营养需要特点和土壤含水量施用，在每次灌溉时先灌水1/3，再进行施肥，施肥结束后，再灌水一段时间，以清洗管道，防止滴管堵塞，并保证肥料全部施入土壤，并渗到要求深度，提高肥效。整个生育期共灌水10次，施肥7次，具体如表3。
2结果与分析
2.1开花期不同灌溉方式对西瓜生长的影响
从开花期整个植株的总重量（表5）来看，沟灌方式下的平均值要大于滴灌和微喷灌。这可能是由于前期沟灌方式下水肥量较大有关，而且灌水量过大容易产生裂瓜现象。在成熟期，滴灌和微喷灌的鲜重要大于沟灌。从田间观察叶的状况来看，滴灌的叶片明显比沟灌的要厚，叶柄短，叶片的张开幅度大，这有利于增加对光的吸收，提高光合产量。可见适宜的水肥模式对于西瓜的生长能起到明显的促进作用。
2.2不同灌溉方式对西瓜产量的影响
从产量来看，不同的灌溉施肥方式差别不大，滴灌和微喷灌比沟灌略有提高，但滴灌、微喷灌比沟灌方式节肥28.9%，节水38.7%（表6）。在滴灌、微喷灌方式下，既减少了水分蒸发，又避免了水的深层渗漏和地表径流，使西瓜对水、肥的利用更直接有效，便于田间管理和精确控制灌水量，达到高效用水的目的。
2.3不同灌溉方式对水分利用效率的影响
水分利用效率（WUE）是指单位灌水量所产生的生物学产量。
从表7可以看出，西瓜从定植到开花期，生物学产量差异不大，但是灌水量相差比较大，沟灌是滴灌和微喷灌方式灌水量的1.7倍，从而在这一时期导致灌溉水分利用效率较低。
开花后不同灌溉方式下生物学产量差异较小，而微喷灌、滴灌却比沟灌的水分利用效率高60%以上，可见过大的灌水量并没有对西瓜生长产生太大的促进作用，反而容易使过多的水下渗造成养分的流失和土壤上层出现板结现象。
2.4不同灌溉施肥方式对西瓜品质的影响
VC和含糖量是西瓜重要的品质指标。本次试验通过测定西瓜的含糖量和还原性VC来评价不同灌溉施肥方式对西瓜品质的影响。VC含量采用靛酚滴定法测定。
由于西瓜不同部位含糖量有差异，因此，本试验采用中心糖与边缘糖评价不同灌溉方式对西瓜含糖量的影响。由表8可以看出，滴灌中心糖和边缘糖糖度均高于微喷灌和沟灌，滴灌比沟灌的中心糖糖度提高1.5度，边缘糖糖度提高1.8度，平均提高1.6度，而且口感好，有效提高了果实品质。VC含量表现出同样的趋势，滴灌略高于微喷灌，比沟灌含量提高37.5%。总体来看，滴灌方式下西瓜品质与沟灌相比有显著提高。边缘糖糖度的提高，使得西瓜的可食部位扩大，提高西瓜品质。
3结论与讨论
3.1滴灌、微喷灌方式在保证产量的同时比沟灌方式节水、节肥，节水率和节肥率分别达到38.7%和28.9%。这对于减少投入、缓解部分地区水资源紧张状况和发展现代高效农业具有重要意义。
3.2滴灌、微喷灌方式下的西瓜品质有了明显提高，由于水肥一体化的实施可以调控不同时期的水肥供应状况，满足西瓜不同生长时期的营养需求，从而改善西瓜品质，VC含量和糖度均有较大提高。
3.3水肥一体化技术，可以根据不同作物制定灌溉、施肥方案，在灌水量、施肥量及灌溉、施肥时间控制等方面都达到了很高的精度，减少了水分下渗和养分的移动淋失，不仅协调和满足供应作物生长对水肥的需求，提高了农产品产量，而且可较好地解决土壤养分富集和盐渍化问题，减少农产品污染。
3.4水肥一体化技术是一项科技含量高的新技术，从实际操作过程来看，应用过程中还存在许多实际问题，如系统压力问题和设备质量问题。当压力不匹配，水泵功率大，致使系统内压力较高，对喷灌来说容易使水流过大，造成局部内的小漫灌，影响灌溉效果；对于滴灌，压力过大接口处会产生滴漏现象，同时滴灌带的寿命也会缩短。另外，根据农民反映，在应用过程中由于产品质量不好致使喷滴灌管带的使用寿命降低，限制了滴灌、微喷灌的应用推广。处理好以上几个问题，对于推广滴灌、微喷灌，发展现代高效农业将起到一定的促进作用。