南方地區設施甜瓜水肥藥氣一體化栽培技術

馬二磊 臧全宇 丁偉紅 王毓洪 黃蕓萍 李林章 郝芳敏

（寧波市農業科學研究院/寧波市瓜菜育種重點實驗室 浙江寧波315040）

我國甜瓜栽培歷史悠久，目前甜瓜栽培面積和產量均居世界首位[1]。甜瓜屬于高檔果品，具有栽培周期較短、投入產出高等優點，是一種高效經濟的瓜果作物[2]。甜瓜產業是浙江省“十三五”重點發展的特色優勢產業，也是浙江省十大農業主導產業之一。浙江省甜瓜生產主要分布在東部沿海，形成了“環杭州灣—環三門灣—環樂清灣—環溫州灣” 沿海甜瓜產業帶，涉及嘉興、杭州、寧波、臺州、溫州等5 市，占浙江甜瓜總播種面積的50%以上，產值超過10 億，集聚效應顯著[3-5]。生產中存在施肥盲目性大、勞動強度高、占用勞力多、肥料利用率低、浪費嚴重等問題。大水漫灌后地面較濕導致田間操作不便，而且棚內濕度迅速增大，極有利于病害的傳播和發生，易造成土壤透氣性差、地溫低、易積苗、返苗慢、濕度大，同時費水、費肥、費工。水肥藥氣一體化技術是一項新的種植管理技術，將水、肥、農藥、氧氣融合在一起，綜合對植物進行管理，一些科研單位在進行嘗試性應用，預計將逐步發展為主流灌溉模式。目前，簡易水肥一體化技術與傳統灌溉施肥相比具有投資少、適應性廣、設備維護簡單、對肥料的要求較低等特點，在生產中應用較為普遍。在前期甜瓜生長發育特性、施肥方案等研究基礎上，本文作者根據開展的相關試驗[6-7]和多年的種植經驗，總結出南方地區設施甜瓜水肥藥氣一體化栽培技術，以期為生產實踐提供借鑒參考。

1 甜瓜需水和需肥特性

1.1 甜瓜需水特性

甜瓜不同生育期對土壤水分的要求是不同的，其對水分的吸收規律是發芽期高，幼苗期低，伸蔓期和開花坐果期逐步增加，果實膨大期快速增加，此時需水量達到峰值，到轉色成熟期急劇回落。在整個生育期內，果實膨大期為需水高峰期，也稱為需水敏感期。幼苗期適宜土壤濕度為65%～70%，伸蔓期為70%～80%，開花坐果期為50%～60%，果實膨大期為80%～85%，結果后期為55%～60%。甜瓜對空氣相對濕度要求低，以50%～70%為宜。在栽培過程中，應當根據不同的氣候、土壤和植株的不同發育時期及生長狀況，進行適時、適量的灌溉。

1.2 甜瓜需肥特性

甜瓜整個生育期需氮、磷、鉀肥比例約為2∶1∶3，鉀肥最多，氮肥次之，磷肥最少。甜瓜苗期、伸蔓期需氮肥較多，開花結果期植株由營養生長逐步轉向生殖生長，需磷肥逐漸增多，果實膨大期需鉀肥較多[3]。甜瓜坐果前對礦質營養需求相對較少，以莖葉為營養中心，吸收緩慢，此時適量水肥能夠促進植株的營養生長。坐果后對礦質營養需求加大，吸收加速，營養中心轉向果實，此時水肥供應充足才能夠保障甜瓜果實產量和品質的形成。氮、鉀的吸收高峰在坐果后16~17 d 內（網紋甜瓜在網紋開始發生期），坐果后26～27 d（網紋甜瓜在網紋發生終止期）吸收量就急劇下降。磷、鈣的吸收高峰期在坐果后26～27 d，并延續至果實成熟。不同的甜瓜品種和類型，對各種礦質元素的吸收高峰期出現的遲早有一定的差別，但對各元素的吸收規律基本是一致的。根據不同生長發育階段養分吸收比例，掌握輕施提苗肥、巧施伸蔓肥、重施膨瓜肥的原則。

2 肥料、藥劑選擇

肥料要滿足雜質較少、純度較高、不產生沉淀的要求，宜選擇溶解度高、溶解速度快、腐蝕性小的肥料。微生物菌劑要滿足含量高、純度高、活性好的要求，宜選擇溶解度高、溶解速度快的微生物菌劑，目前菌劑產品良莠不齊，要選擇正規廠家、大品牌生產的菌劑產品。藥劑要滿足內吸性農藥、吸收率高、傳導速度快、效應持久的要求，宜選擇殺蟲、殺菌效果較好的內吸性農藥。鈣鎂肥在使用時與其他肥料、藥劑混合易產生沉淀，宜單獨使用。微生物菌劑和殺菌劑應分開使用，以免影響使用效果。

不同肥料搭配施用，應充分考慮肥料品種之間的相容性，避免相互作用產生沉淀或拮抗作用。優先選擇灌溉施肥專用水溶性肥料，水溶性肥料需符合HG/T 4365-2012 標準，包括水溶性復合肥、水溶性微量元素肥、含氨基酸類水溶性肥料、含腐殖酸類水溶性肥料等。在甜瓜栽培中，銨態氮肥比硝態氮肥肥效差，且銨態氮會影響含糖量，因此生產中應盡量選用硝態氮肥。液態肥可以不攪拌，固態的肥料需要攪拌成液肥，灌溉前要將水肥溶解液中的有機沉淀物過濾出去，以免引起灌溉系統的堵塞。補充磷素一般采用磷酸二氫鉀等可溶性肥料作追肥。追肥補充微量元素肥料，一般不能與磷素追肥同時使用，以免形成不溶性磷酸鹽沉淀，堵塞滴頭或噴頭。甜瓜施肥忌氯，因此不能使用含氯可溶性肥料，還要注意防止氨氣產生的氣害。

3 水肥藥氣一體化管理運籌方案

施肥時既要從整個生育期來考慮，又要注意施肥的關鍵時期，基肥與追肥相結合。播種或定植時施入基肥，果實膨大期及時追肥。整地做畦時，宜施用含氮、磷、鉀豐富的有機肥、硫酸鉀型三元復合肥；伸蔓期，宜追施含氮量高的大量元素水溶肥；果實膨大期，宜追施含鉀量高的大量元素水溶肥。需要注意的是在果實膨大后不再施用速效氮肥或高氮的三元復合肥，以免降低含糖量。根據土壤水分、肥力狀況，以及甜瓜不同生育階段、不同生長季節的需水和需肥特點，按照平衡施肥的原則，調節滴灌、追肥水量和次數，使甜瓜不同生育階段獲得最佳需水、需肥量。

整地覆膜前澆透底水，用水量為18～20 m3/畝，灌水方式為溝灌，基肥施用量：谷樂豐高濃聚谷氨酸特種有機肥（N+P2O5+K2O≥5%，有機質≥45%，聚谷氨酸≥880 mg/kg，枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌≥2 億/g）100 kg、硫酸鉀型復合肥20 kg、過磷酸鈣30 kg。定植：滴灌1 次，用水量為2～3 m3/畝，施灌根寶（有效活菌數≥10 億/g，為枯草芽孢桿菌、粉紅粘帚霉）400 倍液，同時打開補氣裝置。伸蔓期：滴灌1 次，用水量為3～4 m3/畝，施復合微生物菌劑 （有效活菌數≥50 億/mL，為枯草芽孢桿菌、粉紅粘帚霉）300 倍液、艾可收（20∶20∶20+TE）2 kg/畝，同時打開補氣裝置。花期：滴灌1 次，用水量為3～4 m3/畝，隨滴灌施藥，每畝施25%阿米西達懸浮劑200 mL+70%銳勝噻蟲嗪可分散粉劑100 g，同時打開補氣裝置。花期：滴灌1 次，用水量為3～4 m3/畝，施美上美鈣鎂肥（Ca+Mg≥10.0%）5 kg/畝，美上美鈣鎂肥單獨施用，同時打開補氣裝置。果實膨大初期：滴灌1 次，用水量為7～8 m3/畝，施艾可收（15∶6∶35+TE）10 kg/畝、冠菌靈（有效活菌數≥10 億/g，為枯草芽孢桿菌、粉紅粘帚霉）300 倍液，同時打開補氣裝置。果實膨大中期：滴灌1 次，用水量為3～4 m3/畝，施艾可收（15∶6∶35+TE）5 kg/畝、冠菌靈（有效活菌數≥10 億/g，為枯草芽孢桿菌、粉紅粘帚霉）300 倍液，同時打開補氣裝置（附表）。采收前10 d，為防止裂瓜、爛瓜、提高甜瓜甜度，停止灌水。灌根寶、復合微生物菌劑、冠菌靈由中國農業科學院和北京啟高生物科技有限公司生產，艾可收、美上美鈣鎂肥由上海永通生態工程股份有限公司生產，阿米西達懸浮劑、銳勝噻蟲嗪可分散粉劑由先正達作物保護有限公司生產，可以選用成分、功能相近的農藥和化肥進行替代。

4 水肥藥氣一體機操作

新型水肥藥氣一體化智能灌溉設備由寧波財經學院張育斌教授研制，設備主要由微納米氣泡增氧裝置及水氣灌溉裝置兩部分組成，智能控制系統主要包括微納米氣泡增氧模塊、水氣灌溉決策系統、水氣灌溉控制系統及遠程監測控制模塊。微納米氣泡增氧模塊通過氣體發生裝置，可將空氣顆粒高速切割形成微納米氣體，對灌溉水進行曝氣處理，形成微納米氣泡水，使水從低氧狀態（1.8 mg/L）達到飽和狀態（8.2 mg/L）。水肥藥氣一體機的操作程序是首先接通電源，打開機器，出現操作界面；然后啟動水泵，用清水濕潤系統； 接著在操作界面依次點擊啟動施肥泵、肥桶、藥桶、氣桶、攪拌機，機器啟動后即可自動將肥、藥、氣注入水中，滴灌到土壤。在操作完成后，繼續用清水進行滴灌，以清潔管道，避免肥料在系統管網中殘留引起的肥料堆積和微生物滋生，進而造成灌溉系統堵塞，無法正常運轉。

附表 甜瓜水肥藥氣一體化管理運籌方案

5 經濟效益分析

甜瓜水肥藥氣一體化灌溉施肥設備每畝投入80 000 元，按使用15 年計，年投入5 333 元。應用甜瓜水肥藥氣一體化技術后，瓜苗根系變密、葉片肥厚，甜瓜產量和品質提高。按照平均畝產量約2 300 kg計，由于品質提高，銷售價格約高1 元/kg，每畝可增加收益2 300 元； 較常規栽培方法平均每畝增產約300 kg，可溶性糖含量提高1%～3%，以甜瓜價格8 元/kg 計，每畝可增收2 400 元； 肥料成本增加135 元，水肥管理可節省3.3 個人工，按照150 元/工的價格，可節省495 元，累計節本360 元；減少用藥3 次，農藥成本減少300 元，農藥管理可節省2.7 個人工，可節省405 元，累計節本705 元。應用水肥藥氣一體化技術累計節本增效432 元。每畝減少20 m3水量，減少化肥20 kg，減少農藥使用3 次，節水率達到40%、節肥率達到35%、節藥率達到30%。應用該技術每畝累計節本增效705 元，經濟效益顯著。