王春蕾 褚 玨
(1.上海市奉賢區農民科技教育培訓中心,上海 奉賢 201499;2.上海市奉賢區良種推廣中心,上海 奉賢 201499)
奉賢區是上海傳統的蔬菜生產區,蔬菜保護區(不包括星火農場、五四農場、燎原農場)面積為3 666.7 hm2,擁有蔬菜園藝場(合作社)80余家,蔬菜生產規模化和設施化程度逐年提高,為豐富和保障上海市民的“菜籃子”做出了重要貢獻。隨著設施菜田面積的不斷擴大,蔬菜種植年限的延長,以及施入化肥量的累積,設施內土壤鹽漬化程度不斷加重,再加上菜田用水質量下降、勞動力老齡化,2013年開始全區各蔬菜生產基地逐步運用水肥一體化技術進行灌溉和施肥,目前全區水肥一體化技術應用面積約1 333 hm2,占全區蔬菜生產在田面積的47%以上,在改良土壤、降低土壤鹽漬化程度、提高蔬菜品質、促進蔬菜增產增收方面發揮了重要作用。
水肥一體化技術即將灌溉與施肥融為一體,根據土壤養分含量和作物種類的需肥規律和特點,充分利用可控管道系統和滴頭,借助壓力系統將可溶性固體或液體肥料配制成的肥液,定時定量按比例直接提供給作物或均勻供給作物生長發育區域,滿足作物不同生長期對水、肥的需求,從而達到提高作物品質、促進增產增收的效果。該項技術適用于有優質水源,電力、泵站等配套設施齊全的蔬菜基地,主要適合應用于設施栽培、經濟效益較好的作物。
(1)首部(泵站):首部配置2臺泵,通過變頻控制柜交替使用。水源經過砂石過濾器或碟片式過濾器過濾,定時清洗過濾器,以保障設備的正常使用。(2)灌溉系統:根據不同作物和栽培設施選擇不同的灌溉系統,也可以多種灌溉方式并存,主要包含干管、支管、噴灌管、滴灌管等設備。(3)施肥器:包括肥料池、文丘里施肥器、比例式注肥泵等,較為先進的有全自動施肥機,目前較高端的應用技術有物聯網(多種傳感器、攝像監控、自動控制裝置)、水資源監控系統、臭氧發生器等。
奉賢區規模化蔬菜生產基地規模多集中在3.33~33.33 hm2,種植的蔬菜種類多。因此,在茄果瓜類等蔬菜作物生產中一般采用滴灌模式,綠葉蔬菜生產一般采用微噴模式,育苗基地使用自動噴灌車,露地菜田多用移動式微噴管,個別蔬菜生產基地已開始使用“物聯網+全自動施肥機”模式。
茄果瓜類等生育周期較長的蔬菜種類以應用“施肥器+滴灌”模式為主,此模式需提前安裝好固定施肥器或移動式施肥車。根據蔬菜種植品種、面積以及所需肥料濃度等配制肥料母液,將肥液通過施肥器(文丘里施肥器或者比例式注肥泵)施入管道內,由滴箭或滴灌帶輸送至植物根部。
綠葉蔬菜生產以應用“施肥器+微噴(噴灌)”模式為主。泵站內建有肥料池,將肥料通過施肥器直接輸入干管和支管,并輸送到各噴頭;也可通過棚內施肥器,將事先配制好的肥料輸送至棚內管道并完成噴施。該模式可將肥料和水分均勻覆蓋在葉片上,供植物吸收。
通過傳感器獲知作物需肥水情況,自動施肥機將肥液與水混合均勻后輸入管道內,肥液最終進入到植物栽培基質或培養液中。
(1)降低成本:微噴和滴灌設備均能大幅減少農業生產的用水用肥量,降低物料成本及勞動力成本,滴灌可節約用水60%左右,水溶肥施用量可減少70%左右。(2)提高水肥利用率:水肥一體化技術可根據作物肥水需要量科學供應,可大幅提升肥料利用率,減輕土壤鹽漬化程度。(3)減少病害:設施內應用膜下滴灌技術,可降低棚內濕度20%左右,減少了各類病害的發生和傳播,間接地減少了農藥的使用,提升了農產品品質。(4)提高效率:水肥一體化技術可減少澆水、施肥、噴藥等農事操作工作量80%左右,大幅降低了勞動成本。據測算,20 hm2蔬菜生產基地只需1~2名人員即可完成所有澆水施肥工作。
(1)選擇合適的肥料:無論是大量元素肥還是微量元素肥或者有機肥,均應選用高度水溶類型,以減少肥料殘渣的產生,避免管道和噴頭堵塞。同時要根據作物對營養元素的需求選擇適宜的肥料。(2)嚴控肥料濃度:嚴格按照肥料使用說明配制肥液,薄施勤施,以免出現肥害。(3)避免雜質堵塞:為避免管道和噴頭堵塞,應定期清洗水源處的過濾設備。施肥時,先用清水噴灌或滴灌,再輸入肥液,最后再噴施清水,以沖洗管道和滴頭,減少管道內雜質。