潮汐式灌溉技術(shù)在辣椒育苗上的應(yīng)用＊

蘇俊平 ，謝麗霞 ，于海利

（1.武威市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅武威 733000；2.武威職業(yè)學(xué)院，甘肅武威 733000；3.武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅武威 733000）

近年來(lái)甘肅省辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積穩(wěn)定增長(zhǎng)，種植面積和產(chǎn)量在蔬菜產(chǎn)業(yè)中居首位，已經(jīng)成為省內(nèi)部分地區(qū)增加農(nóng)民收入的主要經(jīng)濟(jì)作物之一。早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)對(duì)辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義，而幼苗質(zhì)量對(duì)辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)等有著重要的影響，因此培育壯苗是辣椒增產(chǎn)增收的重要基礎(chǔ)。辣椒栽培以育苗移栽為主，幼苗的壯弱直接影響到辣椒的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量，基質(zhì)穴盤育苗是辣椒栽培的重要措施，因其具有節(jié)能、省工、高效等方式，成為辣椒育苗的主要方式。穴盤育苗由于單株根系空間有限，因此需要根據(jù)秧苗實(shí)際需要適時(shí)灌溉補(bǔ)充水肥。

目前穴盤育苗多采用常規(guī)頂部噴淋方式進(jìn)行灌溉，即水肥先經(jīng)幼苗頂部莖葉再進(jìn)入穴盤內(nèi)根部基質(zhì)，常導(dǎo)致灌溉不均勻，水肥浪費(fèi)，同時(shí)還費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不符合“一節(jié)雙減”的需要。潮汐式灌溉技術(shù)在設(shè)施發(fā)達(dá)國(guó)家多用于盆花種植，不同于常規(guī)頂部噴淋灌溉，通過(guò)底部滲透，直接作用于穴盤基質(zhì)和植物根系。潮汐式育苗灌溉系統(tǒng)通常具有特制的育苗槽，播種后的育苗穴盤置于育苗槽內(nèi)，水和營(yíng)養(yǎng)液從穴盤底部排水孔進(jìn)入，依靠栽培基質(zhì)虹吸作用運(yùn)輸?shù)窖砻绺到?rùn)一定時(shí)間，隨后將多余的水肥或營(yíng)養(yǎng)液回收到儲(chǔ)液池，如此一漲一落類似“潮汐”，因此稱為“潮汐式灌溉”。與常規(guī)頂部噴淋灌溉相比，“潮汐式灌溉”有利于實(shí)現(xiàn)水肥閉合循環(huán)利用、水肥供應(yīng)均一且精準(zhǔn)、水肥利用率較高、減少根系長(zhǎng)期浸泡在水中、保持幼苗地上部干燥、減低環(huán)境濕度、減少病害發(fā)生、自動(dòng)化水平高、降低生產(chǎn)成本，發(fā)展前景廣闊[1]。

辣椒育苗潮汐式灌溉系統(tǒng)

一套完整的、智能化的潮汐式育苗系統(tǒng)分為3 個(gè)部分，即植床部分、循環(huán)管路部分和系統(tǒng)傳感信息監(jiān)控部分[2]。植床部分包括床面支架、灌溉育苗床兩部分，育苗床上分布有縱橫交錯(cuò)的營(yíng)養(yǎng)液流動(dòng)溝槽，縱向溝槽位置低于橫向溝槽，此種設(shè)計(jì)可保證灌溉液液面能水平上升，使整個(gè)育苗床內(nèi)辣椒幼苗吸水均勻一致。循環(huán)管路由給水泵、育苗床、給回水管道、儲(chǔ)液池和過(guò)濾消毒器等部分組成，負(fù)責(zé)灌溉液的配制、過(guò)濾殺菌消毒、施放和回收，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。系統(tǒng)傳感信息監(jiān)控部分由傳感系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析及處理系統(tǒng)組成，對(duì)灌溉液的pH、溫度、電導(dǎo)率、配比等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞。梁霞麗[3]等介紹了一種簡(jiǎn)約的苗床培養(yǎng)架的設(shè)計(jì)與安裝，即苗床培養(yǎng)架長(zhǎng)1.8 m、高2 m、寬0.6 m，用安裝貨架的材料支撐起來(lái)，共5 層，每層間隔0.35 m，最底層為肥液儲(chǔ)藏室，每層用硬塑料材料作成長(zhǎng)1.75 m、寬0.57 m、高0.1 m 的托盤，并統(tǒng)一在一側(cè)開(kāi)直徑為3 cm 的孔用于排水，分別固定在架子上，通過(guò)水泵和定時(shí)器形成循環(huán)系統(tǒng)。筆者試驗(yàn)示范應(yīng)用的潮汐育苗苗床為1.7 m×26.8 m/ 組，通過(guò)電磁閥實(shí)現(xiàn)定時(shí)上下水，供液高度為1.5 cm，持續(xù)供液時(shí)間為5 min，實(shí)踐證明效果較好（圖1）。

圖1 本地應(yīng)用潮汐育苗苗床

育苗栽培基質(zhì)篩選

育苗基質(zhì)是幼苗根系著生的介質(zhì)，潮汐式灌溉主要依靠基質(zhì)的毛細(xì)作用吸收水肥，基質(zhì)選擇是育苗的關(guān)鍵，基質(zhì)的理化性狀直接影響水肥吸收速率、持有量、養(yǎng)分分布及遷移等，對(duì)幼苗生長(zhǎng)有著很大影響。理想的育苗基質(zhì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)豐富、保水保肥性能好、質(zhì)量輕。目前可以根據(jù)蔬菜種類，按照適當(dāng)比例配置商品化的巖棉、椰糠、草炭、蛭石等材料用于潮汐式育苗，在辣椒潮汐式育苗基質(zhì)篩選方面，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者做了大量研究，陳傳翔等[4]以腐熟中藥渣、菇渣、泥炭為主要原料，與蛭石和珍珠巖配置成不同比例的育苗基質(zhì)，結(jié)果表明腐熟中藥渣、泥炭、珍珠巖和蛭石的比例為3:3:3:1時(shí)，辣椒苗株高、莖粗、根系面積等生理指標(biāo)優(yōu)于其他配比基質(zhì)。王林闖等[5]對(duì)木薯渣、菇渣、椰糠，草炭 4 種不同類型基質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比研究，通過(guò)測(cè)定不同類型基質(zhì)的理化指標(biāo)和辣椒苗的生長(zhǎng)、生理指標(biāo)，表明以椰糠為主原料的基質(zhì)應(yīng)用表現(xiàn)較好，出苗整齊，出苗率高，辣椒幼苗的葉綠素含量、根系活力、壯苗指數(shù)高于其他類型基質(zhì)。弭寶彬等[6]驗(yàn)證了食用菌菌渣替代草炭的可行性，對(duì)比商用育苗基質(zhì)和草炭、優(yōu)質(zhì)黃土、珍珠巖、復(fù)合肥、火土?xí)炔煌浔鹊幕|(zhì)培育辣椒苗出苗率、幼苗株高、莖粗、出苗整齊度、幼苗根冠比、壯苗指數(shù)和緩苗期，表明商用育苗基質(zhì)質(zhì)量最佳，菌渣用作辣椒育苗基質(zhì)具有一定的可行性。

辣椒育苗潮汐式灌溉制度

潮汐式育苗灌溉制度，包括灌溉供液高度、灌溉持續(xù)時(shí)間、營(yíng)養(yǎng)液濃度、灌溉頻次、灌溉間隔時(shí)間等關(guān)鍵因素，都是影響育苗質(zhì)量和作物后期生產(chǎn)的重要因素。劉宏久等[7]研究認(rèn)為在生長(zhǎng)早期，穴盤苗對(duì)水分、養(yǎng)分的需求較小，不同供液高度間幼苗生長(zhǎng)無(wú)顯著差異，之后隨著苗齡增長(zhǎng)，穴盤苗對(duì)水肥的需求逐漸增大，因此辣椒穴盤育苗播后3周內(nèi)需要 3 天灌溉 1 次，而后需要增加頻次，2 天灌溉 1 次。穴盤育苗中水肥供應(yīng)至關(guān)重要，水肥過(guò)度虧缺限制穴盤苗的生長(zhǎng)，適度水肥虧缺可以保證根系良好的通氣環(huán)境，增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，而過(guò)量的水肥供應(yīng)不僅造成水肥浪費(fèi)，且幼苗易徒長(zhǎng)，穴盤苗品質(zhì)下降，潮汐灌溉中水肥供應(yīng)精確、可控，便于實(shí)現(xiàn)適度虧缺灌溉，李倩等[8]研究了3 個(gè)供液高度對(duì)穴盤育苗基質(zhì)吸水速率、幼苗生長(zhǎng)發(fā)育及水分利用率的影響，表明不同供液高度對(duì)辣椒穴盤苗不同生長(zhǎng)期的株高、莖粗、葉面積、根體積和壯苗指數(shù)等影響不同，綜合考慮幼苗生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)和水分利用率，認(rèn)為供液高度為2 cm 時(shí)，水肥供應(yīng)適度，既可保障穴盤苗正常生長(zhǎng)，還可有效控制穴盤苗徒長(zhǎng)，提高根系活力，有利于穴盤苗定植后緩苗和生長(zhǎng)。

不同營(yíng)養(yǎng)液對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng)的影響也不相同，薛萍等[9]測(cè)定了6 種營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)潮汐式灌溉辣椒幼苗株高、莖粗、干鮮質(zhì)量、根系形態(tài)、壯苗指數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)和葉綠素含量、光合參數(shù)、根系活力等生理生化指標(biāo)的影響，篩選認(rèn)為番茄配方營(yíng)養(yǎng)液 Arnon 和 Hoagland 有利于辣椒幼苗葉綠素合成及光合作用的順利進(jìn)行，是辣椒潮汐式穴盤育苗的最佳營(yíng)養(yǎng)配方。在不同供液方式方面，苗妍秀等[10]對(duì)比研究了漂浮式與潮汐式供液方式對(duì)辣椒育苗的影響，認(rèn)為漂浮式育苗顯著促進(jìn)辣椒幼苗側(cè)根生長(zhǎng)，形成良好的根系系統(tǒng)，促進(jìn)根系對(duì)水分和可溶性鹽類的吸收，加快地上部形態(tài)建成，提升種苗整體質(zhì)量；而弭寶彬等[6]不同育苗方式對(duì)比，潮汐式育苗整體優(yōu)于漂浮育苗和穴盤育苗，漂浮育苗定植后緩苗期較長(zhǎng)，育苗期間存在部分黃化現(xiàn)象，穴盤育苗相較于漂浮和潮汐育苗單位面積播種株數(shù)少，株間差異較大，同時(shí)存在管理較為繁復(fù)問(wèn)題，出現(xiàn)不同的結(jié)論可能是兩個(gè)試驗(yàn)研究采用的育苗基質(zhì)不同，水肥吸收效率不同。

辣椒育苗潮汐式灌溉技術(shù)優(yōu)勢(shì)

已有研究證明潮汐式灌溉在培育壯苗、降本增效方面效果顯著。甘小虎等[11]試驗(yàn)研究表明，應(yīng)用潮汐式灌溉育苗，辣椒植株長(zhǎng)勢(shì)好于常規(guī)澆水育苗、根系較發(fā)達(dá)、澆水邊界效應(yīng)不明顯；一個(gè)冬季育苗周期，與人工噴灌相比，用電量、用水量和用工量分別降低 30.8%、31.5% 和76.9%，單株秧苗成本下降 10%。梁霞麗等[3]總結(jié)了溫室內(nèi)辣椒嫁接苗潮汐式育苗技術(shù)，認(rèn)為潮汐式育苗技術(shù)與噴淋育苗相比具有節(jié)約水肥、清潔衛(wèi)生、省力省工、易于管理、有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等優(yōu)點(diǎn)。

武威辣椒育苗潮汐式灌溉技術(shù)應(yīng)用前景

甘肅省武威地處青藏、黃土、蒙新三大高原交界處，土壤肥沃，光熱資源充足，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，天然隔離條件好，祁連山冰川雪水供給，這些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，使武威成為優(yōu)質(zhì)的蔬菜最佳產(chǎn)區(qū)之一，蔬菜生產(chǎn)規(guī)模居全省前列，成為全國(guó)、全省重要的蔬菜生產(chǎn)供應(yīng)基地。2020 年，全市蔬菜種植面積達(dá)到63.29 萬(wàn)畝（4.22 萬(wàn)hm2），總產(chǎn)量262.9 萬(wàn)t，其中設(shè)施蔬菜面積19.59 萬(wàn)畝（1.31 萬(wàn)hm2），總產(chǎn)量達(dá)到100 萬(wàn)t 以上，位居全省第1，成為全省重要的蔬菜生產(chǎn)基地和全國(guó)北方大中型城市冬春設(shè)施蔬菜生產(chǎn)供應(yīng)基地。蔬菜生產(chǎn)區(qū)域從城郊、平川井水灌區(qū)向遠(yuǎn)郊和河水灌區(qū)、山旱區(qū)擴(kuò)展，全市發(fā)展蔬菜的鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)到83 個(gè)，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)的近90%，蔬菜產(chǎn)業(yè)已成為農(nóng)民增收致富的支柱產(chǎn)業(yè)。

目前按照市場(chǎng)需求，全市依托優(yōu)勢(shì)區(qū)域，聯(lián)合科研院所引進(jìn)和培育蔬菜新品種，扶持企業(yè)或育苗專業(yè)合作社，做大做強(qiáng)優(yōu)質(zhì)種苗生產(chǎn)基地。發(fā)展以高標(biāo)準(zhǔn)日光溫室為載體的育苗模式，在優(yōu)先滿足設(shè)施蔬菜統(tǒng)一供苗的前提下，不斷擴(kuò)大露地蔬菜、高原夏菜種苗統(tǒng)供率。辣椒種植在全市蔬菜產(chǎn)業(yè)中占據(jù)較大比例，筆者在實(shí)踐中通過(guò)對(duì)比潮汐式灌溉育苗和常規(guī)噴淋灌溉育苗，表明潮汐式灌溉育苗可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)節(jié)約化育苗，有利于降低生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，提高連棟溫室的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣使用，提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)水平，有利于加快構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，因此符合甘肅省武威市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，對(duì)推動(dòng)甘肅省武威市設(shè)施農(nóng)業(yè)集約化育苗水平具有重要意義。