上海市青菜水肥一體化技術應用研究

金明弟，陸奕，朱慧郅

（上海市閔行區(qū)農(nóng)業(yè)技術服務中心，201100）

溫室蔬菜水肥一體化是借助管道灌溉系統(tǒng)，將灌溉和施肥相結(jié)合，通常以灌溉系統(tǒng)為載體，利用壓力系統(tǒng)將肥料按土壤養(yǎng)分含量和蔬菜作物需肥規(guī)律及特點配成肥液，使水和肥料在土壤中以優(yōu)化的組合狀態(tài)供應給作物吸收利用[1]。水肥一體化是發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大技術，是“以水調(diào)肥”和“以肥促水”水肥耦合的農(nóng)業(yè)新方法。設施栽培中土壤長期處于人為干預的小氣候，作物連作次數(shù)多，復種指數(shù)高；加之過量施用化肥，使大棚內(nèi)土壤容易出現(xiàn)板結(jié)、養(yǎng)分失衡、次生鹽漬化等問題[2]，在這種情況下，水肥一體化技術得到廣泛推廣和應用。

近年來，隨著農(nóng)業(yè)部對水肥一體化技術的不斷重視，在上海市農(nóng)委及農(nóng)技部門的努力下，上海市蔬菜水肥一體化技術發(fā)展得到了有效推進，多年的試驗結(jié)果表明，水肥一體化技術在節(jié)水、節(jié)肥、省工、增收等方面效果非常顯著。本試驗以溫室秋冬茬青菜為試驗材料，對水肥一體化技術在日光溫室青菜生產(chǎn)中的應用效果進行研究，旨在探明應用水肥一體化技術在提高青菜產(chǎn)量和品質(zhì)方面的效果。

1 材料與方法

1.1 供試作物及品種

供試作物為綠眾青菜，品種由綠眾蔬果種植專業(yè)合作社提供。

1.2 試驗設計

選擇地力條件基本相同的6個日光溫室，每個溫室面積為667 m2，溫室類型為連棟溫室，其中3個溫室應用水肥一體化技術澆水施肥，秧苗定植前在溫室內(nèi)建設好儲水池、施肥器、滴灌管道及管網(wǎng)等設施設備，另3個溫室采用常規(guī)灌水追肥，作為對照。每個棚劃分為3個等面積小區(qū)，小區(qū)面積222.2 m2，其他管理措施完全一致，青菜于2016年12月19日定植，667 m2種植株數(shù)2 000株。具體肥料施用情況（每667 m2用量）：①常規(guī)水肥，基肥為腐熟農(nóng)家肥 800 kg 和蔬菜復合肥（15∶15∶15）10 kg，定植后15 d灌1次水，追施尿素10 kg；②水肥一體化，基肥為腐熟農(nóng)家肥800 kg和蔬菜復合肥（15∶15∶15）10 kg， 具體用水量見表 1。 在青菜生長期，調(diào)查青菜的葉長、葉寬、產(chǎn)量以及品質(zhì)等情況。

表1 水肥一體化與常規(guī)灌溉用水量的比較

1.3 測定的項目與方法

①從定植后第15天開始，每個棚選3個小區(qū)、3點取樣，混合樣本個體，對定植后15 d、30 d、45 d及60 d的青菜單株質(zhì)量、最大葉長、最大葉寬、開展度、葉片數(shù)等指標進行測定。

②產(chǎn)量及品質(zhì)測定 處理后的第60天，即青菜成熟以后，對小區(qū)面積內(nèi)的產(chǎn)量進行實收。分別檢測葉片和葉柄的硝酸鹽、可溶性蛋白、可溶性糖含量等指標。

表2 水肥一體化技術對青菜最大葉長、葉寬的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥一體化與常規(guī)灌溉用水量的比較

由表1可以看出，定苗期時，在同流量的情況下，水肥一體化較常規(guī)水肥節(jié)水5～6倍，節(jié)水率達到60%以上。

2.2 應用水肥一體化技術對青菜最大葉長、葉寬的影響

①對最大葉長的影響 定植后，在15、30、45、60 d，分別對常規(guī)水肥和水肥一體化處理后最大葉長、葉寬進行測定，結(jié)果如表2所示。水肥一體化處理后，最大葉長、葉寬均優(yōu)于常規(guī)水肥，差異顯著。

2.3 應用水肥一體化技術對青菜產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，水肥一體化肥處理后的青菜產(chǎn)量明顯優(yōu)于常規(guī)水肥，667 m2產(chǎn)量達2 003.4 kg，較常規(guī)水肥增加547.5 kg，差異顯著。

表3 水肥一體化應用對青菜產(chǎn)量的影響

2.4 應用水肥一體化技術對青菜品質(zhì)的影響

我國蔬菜硝酸鹽含量的衛(wèi)生標準為432 mg/kg，即蔬菜中硝酸鹽含量432 mg/kg，定為一級，屬輕度污染；432～785 mg/kg，定為二級，屬中度污染；785～1 440 mg/kg，定為三級，屬重度污染；1 440～3 100 mg/kg，定為四級，屬嚴重污染[3]。可溶性糖既是高等植物的主要光合產(chǎn)物，又是碳水化合物代謝和暫時貯藏的主要形式，在植物碳代謝中占有重要位置。此外，它還是細胞內(nèi)重要調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠增加細胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，使植物組織冰點下降；還可以緩沖細胞過度脫水，使保水能力增加，因此可溶性糖含量增加可以提高植物的抗寒性及抗旱性[4]。青菜各生育期可溶性糖含量在一定程度上反映碳水化合物在植物體內(nèi)的代謝功能。

由表3可以看出，青菜葉片及葉柄硝酸鹽、可溶性蛋白、可溶性糖含量差異顯著，大體來看，葉柄的硝酸鹽含量是葉片的2～4倍。常規(guī)水肥的青菜，葉片的硝酸鹽含量為二級污染，葉柄屬于嚴重污染；而水肥一體化處理后，葉片的硝酸鹽含量在安全范圍以內(nèi)，葉柄硝酸鹽含量屬于嚴重污染，但仍然比常規(guī)水肥處理的含量低。可溶性蛋白方面，葉片含量高于葉柄，較常規(guī)水肥提高25.3%。可溶性糖含量方面，葉柄含量高于葉片，葉柄可溶性糖含量較常規(guī)水肥提高48.6%。

總體來說，水肥一體化處理后葉片及葉柄品質(zhì)指標表現(xiàn)均優(yōu)于常規(guī)水肥，硝酸鹽含量有所減少；可溶性蛋白、可溶性糖的含量均有所增加，品質(zhì)有所提高。

3 討論與結(jié)論

蔬菜生產(chǎn)中應用水肥一體化技術可有效節(jié)水節(jié)肥，提高水肥利用率，減少農(nóng)業(yè)面源污染，顯著減少用工量，有效緩解蔬菜生產(chǎn)中勞動力不足的現(xiàn)狀，促進菜農(nóng)增產(chǎn)增收，提高種菜積極性，對提高上海市蔬菜生產(chǎn)水平，保障地產(chǎn)蔬菜安全穩(wěn)定供應起到了積極推進作用[5]。蔬菜高效水肥一體化灌溉技術是當前蔬菜生產(chǎn)的關鍵技術，與地面溝灌相比，水肥一體化技術自動化程度較高，可以實現(xiàn)精確灌溉、精準施肥，具有省工、省肥、省水，增產(chǎn)、增收、增效，以及改善土壤及微生態(tài)環(huán)境、大幅減少農(nóng)業(yè)面源污染等優(yōu)點[6]。水肥一體化灌溉模式還可以十分方便地配備土壤水分自動監(jiān)測、電磁閥自動控制、遠程信息傳輸?shù)任锫?lián)網(wǎng)控制設備，實現(xiàn)灌溉和施肥的自動控制甚至智慧控制，提高灌溉和施肥的及時性、有效性和簡便性，進而促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標準化、信息化和集約化發(fā)展。

本試驗結(jié)果表明，與常規(guī)灌水追肥相比，應用水肥一體化技術可明顯增加青菜葉長、葉寬，并能顯著提高青菜產(chǎn)量，667 m2產(chǎn)量較常規(guī)水肥提高547.5 kg，同時品質(zhì)有不同程度的改善，經(jīng)濟效益顯著。

[1]王俊霞.水肥一體化在日光溫室中的應用[J].農(nóng)業(yè)技術與裝備，2011（13）：68-70.

[2]李俊良，金圣愛，陳清，等.蔬菜灌溉施肥新技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.

[3]楊學忠，李學文.冀東平原設施辣椒水肥一體化技術應用效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（5）：105-106.

[4]隋好林，王淑芬.設施蔬菜栽培水肥一體化[M].北京：金盾出版社，2015.

[5]張承林，鄧蘭生.水肥一體化技術[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012.

[6]高鵬，簡紅忠，魏樣，等.水肥一體化技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（8）：250-257.