大棚西瓜水肥一體化灌溉施肥技術研究

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溝灌對比試驗可以得出，水肥一體化技術在節水、節肥以及提高西瓜品質和促進西瓜生長方面效果顯著，節肥28.9%、節水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，西瓜成為當地的主導產業和朝陽產業。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水農業成果，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，節約用水，促進西瓜生產的發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——優美。

1.2試驗地點及養分情況

試驗地點位于平度市明村鎮大黃埠村，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、微噴灌區根據西瓜的生長特點，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，根據植株不同生長時期營養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肥28.9%，節水38.7%（表6）。在滴灌、微噴灌方式下，既減少了水分蒸發，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分的流失和土壤上層出現板結現象。

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含量表現出同樣的趨勢，滴灌略高于微噴灌，比溝灌含量提高37.5%。總體來看，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水、節肥，節水率和節肥率分別達到38.7%和28.9%。這對于減少投入、緩解部分地區水資源緊張狀況和發展現代高效農業具有重要意義。

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分的移動淋失，不僅協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象， 同時滴灌帶的壽命也會縮短。另外，根據農民反映，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，發展現代高效農業將起到一定的促進作用。

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