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摘 要：通过设计滴灌施肥与传统水肥两种不同模式，对水肥利用效果进行比较研究。试验结果表明，设施菜田采用灌溉施肥技术具有良好的节水节肥效果，能够提高蔬菜产量和收益。与对照相比，灌溉施肥技术节省水肥药分别为52%，46.4%，42%，提高产量20%，纯收益提高35.5%。该研究为今后水肥一体化技术在设施菜田的推广应用提供一定的科学参考依据。
关键词：设施；黄瓜；灌溉施肥；应用效果
中图分类号： S642.2 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.006
Analysis on the Application Effect of Fertigation Technology in Greenhouse Cucumber in Wuqing Region
XIAO Jian-zhong1 ， LU Shu-chang2， WANG Rui2， GAO Ru-tai3
（1. Wuqing Vegetables Service Station， Tianjin 301700， China； 2. Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 3.Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012，China）
Abstract： By designing the two comparative treatments， the effect of different water and fertilization treatments on water and fertilizer use were studied. The results showed that the fertigation technology had good water-saving effect of water and fertilizer， to improve yield and income in greenhouse vegetable. Compared with the control， integrated technology of water and fertilizer saved fertilizer rate of 52%， water-saving rate of 46.4%， pesticides-saving rate of 42%， and increased production and net benefits by 20%， 35.5%， respectively. This research provided some scientific references for spreading fertigation technology in greenhouse.
Key words： greenhouse；cucumber；fertigation；application effect
水肥一体化技术是将施肥与有压水源灌溉有效结合起来的一项农业技术，按照作物的水肥需求，根据土壤墒情和养分状况，通过低压管道系统将水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤中的综合技术[1-3]。对滴灌而言，由于湿润范围仅限于根系集中的区域，使得肥料利用率大大提高。另一方面，滴灌在灌水时地面不出现径流，从浇地转向浇作物，减少了作物的棵间蒸发，减少了无效的田间水量损失[4-6]。目前，在棉花、黄瓜、番茄等经济作物上，水肥一体化技术已体现较好的效果。
天津市是北方水资源短缺的地区之一。2000—2011年，人均水资源量平均为95.4 m3，仅为全国平均水平的4.7%。2011年，农田灌溉用水约11.3亿m3，约占水资源总量的73%[7]。传统的大水漫灌形式普遍存在，水的利用率低于70%。施肥方法不科学，肥料施用比例不合理，一般采用浅施，撒施、冲施比较普遍，肥料的当季利用率只有30%左右[8]。面对水资源紧缺、蔬菜生产用水的矛盾日益突出的情况，农业生产者为求高产，盲目大水大肥，不仅浪费宝贵的水肥资源，增加了生产成本，还导致蔬菜产品风味降低、品质变劣[9-11]。本研究通过水肥一体化技术和传统畦灌冲施肥两种水肥管理模式，探讨灌溉施肥技术的应用效益，旨在为天津设施菜田水肥优化管理提供参考。
1 材料和方法
试验于2011年8月在天津市武清区大孟庄镇无公害蔬菜基地进行。温室面积334 m2。供试蔬菜为黄瓜，品种为津优35。供试土壤质地为中壤，有机质水平较高，氮磷钾含量较高，存在轻度盐化现象，其理化性状如表1所示。
本试验分为对照区和试验区。
对照区（常规水肥管理区）：灌水方式为畦灌，每公顷灌水量为702 m3，灌水次数为18次；采用商品冲施肥倍利特（N 16%、P2O5 4%、K2O 18%、中微量4%）和硼钙钾宝（N 18%、P2O5 4%、K2O18%、CaO 8%）作为追肥。每公顷施肥量（氮磷钾折纯）为265 kg，施肥次数为10次。
试验区（水肥一体化区）：灌水方式为滴灌，每公顷灌水量为505 m3，灌水次数为12次，采用按黄瓜微灌施肥方案配制的专用滴灌配方肥进行追肥。每公顷施肥量（氮磷钾折纯）为153 kg，施肥次数为11次。
试验整地时，施足底肥（底肥为猪鸡粪，每棚4 m3、三元复合肥24 kg、过磷酸钙30 kg）；2011年8月17日播种，8月23日出齐苗，种植行距约65 cm，株距约30 cm；每10～15 d施1次肥，每8～12 d灌1次水，每次灌水大约持续2～3 h；每次收获时记录小区产量。同时，统计日常管理所需费用。 2 结果与分析
2.1 试验区土壤养分状况
为了更好地开展试验，笔者同时进行了武清区设施菜田土壤养分状况的调研测试。调研结果显示，设施菜田土壤有机质含量在中等偏上水平，全氮处于中等水平，磷钾水平很高，尤其土壤磷。相对粮田来说，设施菜田土壤肥力明显高于粮田，并出现碳氮比下降的情况，碳氮失衡问题显现（表2）。这表明当前设施菜田投入过高，投入结构不合理，引发土壤养分失衡。长期下去，必然导致土壤质量下降，影响蔬菜生产。因此，开展优化设施菜田水肥研究非常必要。
2.2 不同处理对设施黄瓜产量与收益的影响
试验表明，在灌溉施肥模式下设施黄瓜产量为148 740 kg·hm-2，收益为44.6 万元·hm-2，较农民传统水肥管理模式下产量和收益均增长20%，增幅明显（表3）。
2.3 不同处理下节水、节肥状况分析
由图1可以看出，滴灌施肥处理（试验区）肥料施用量（N+P2O5+K2O）为1 680 kg·hm-2，较畦灌冲肥处理（对照区）减少966 kg·hm-2，节肥36.5%。肥料投入费用滴灌施肥处理较对照低12 420元·hm-2，节约肥料费用46.4%；滴灌处理（试验区）灌水总量为6 060 m3·hm-2，较畦灌处理（对照区）降低6 570 m3·hm-2，节水率52.0%。滴灌下灌水成本为1 872元·hm-2，较对照节约灌水成本为2 028元·hm-2。可见，滴灌施肥模式在节约水肥资源与成本方面比较明显（图1、2）。
2.4 不同水肥管理模式总体经济效益分析
滴灌施肥模式总体效益的提高，主要表现在水肥药投入和人工成本方面降低幅度明显。其中，灌水投入成本降低52%，肥料投入成本降低46.4%。另外，灌水量降低，大棚相对湿度降低明显[12]，病虫害发生程度明显减轻，农药施用量随之降低，农药投入成本降低了42%。水肥药投入降低，大棚管理中人工投入也有所下降，人工投入成本较农民习惯管理降低17.5%；设施蔬菜采用滴灌施肥技术，水肥资源利用率得到提高，病虫害发生率降低，改善了蔬菜生长的环境，从而促进蔬菜产量的提高。试验结果显示，黄瓜产量提高带动收入增加7.45万元·hm-2。由此滴灌施肥技术收到的节本增收效益达9.37万元·hm-2，纯收益较农民传统管理模式提高35.5%。可见，水肥一体化技术效益比较明显（表4）。
3 小 结
滴灌施肥技术模式与传统畦灌冲肥模式比较试验结果表明，在土壤地力较高、水肥投入量高的试验区，应用灌溉施肥技术模式效果明显。设施黄瓜产量为148 740 kg·hm-2，较农民传统水肥管理模式增长20%。滴灌施肥模式水肥药投入和人工成本方面降低幅度明显，其中，水肥药投入分别降低52%，46.4%，42%，人工投入成本较农民习惯管理降低17.5%；滴灌施肥技术节本增收效益为44.6万元·hm-2，纯收益较农民传统管理模式提高35.5%。水肥一体化技术效益比较明显，在天津地区设施菜田具有较高的推广前景。
参考文献：
[1] 郑育锁，陈子学，肖波. 温室黄瓜水肥一体化技术的效应分析[J].天津农业科学，2007， 13（1）：26-28.
[2] 马建芳.蔬菜水肥一体化高效节水技术试验研究初探[J].天津农林科技，2008，6（3）：6-8.
[3] 张翠英，薛凤莲，张建玲，等.保护地番茄水肥一体化技术应用研究[J].内蒙古农业科技，2012（1）：57，64.
[4] 刘建英，张建玲，赵宏儒.水肥一体化技术应用现状、存在问题与对策及发展前景[J]. 内蒙古农业科技，2006（6）：32-33.
[5] 庞云，张俊生，张志，等.滴灌条件下无土栽培番茄不同水肥处理与土培畦灌比较试验[J].华北农学报，2006（S3）：41-43.
[6] 王玉明.达尔罕茂明安联合旗马铃薯膜下滴灌效益分析[J].内蒙古农业科技，2010（3）：42-43，64.
[7] 天津市统计局.天津统计年鉴2012[M].北京：中国统计出版社，2012.
[8] 李铮，王晋民，王海景. 蔬菜日光温室问题调查与水肥一体化技术探讨[J].土壤，2006，38 （2）：223-227.
[9] 陈芝花.宝坻区设施农业效益现状分析及改进措施[J].天津农业科学，2010，16 （1）：133-135.
[10] 刘明池，刘向莉.不同灌溉方式对番茄生长和产量的影响[J].华北农学报， 2005， 20（1）：93-95.
[11] 王艳莉，杨晓风.兴安盟水稻水肥双节技术及效益分析[J].内蒙古农业科技，2008（5）：85.
[12] Bazyosef B，Sagiv B. Response of tomatoes to N and water applied via a irrigation system [J].Nitrogen Agron J，1982，74：633-637.
关键词：设施；黄瓜；灌溉施肥；应用效果
中图分类号： S642.2 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.006
Analysis on the Application Effect of Fertigation Technology in Greenhouse Cucumber in Wuqing Region
XIAO Jian-zhong1 ， LU Shu-chang2， WANG Rui2， GAO Ru-tai3
（1. Wuqing Vegetables Service Station， Tianjin 301700， China； 2. Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 3.Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012，China）
Abstract： By designing the two comparative treatments， the effect of different water and fertilization treatments on water and fertilizer use were studied. The results showed that the fertigation technology had good water-saving effect of water and fertilizer， to improve yield and income in greenhouse vegetable. Compared with the control， integrated technology of water and fertilizer saved fertilizer rate of 52%， water-saving rate of 46.4%， pesticides-saving rate of 42%， and increased production and net benefits by 20%， 35.5%， respectively. This research provided some scientific references for spreading fertigation technology in greenhouse.
Key words： greenhouse；cucumber；fertigation；application effect
水肥一体化技术是将施肥与有压水源灌溉有效结合起来的一项农业技术，按照作物的水肥需求，根据土壤墒情和养分状况，通过低压管道系统将水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤中的综合技术[1-3]。对滴灌而言，由于湿润范围仅限于根系集中的区域，使得肥料利用率大大提高。另一方面，滴灌在灌水时地面不出现径流，从浇地转向浇作物，减少了作物的棵间蒸发，减少了无效的田间水量损失[4-6]。目前，在棉花、黄瓜、番茄等经济作物上，水肥一体化技术已体现较好的效果。
天津市是北方水资源短缺的地区之一。2000—2011年，人均水资源量平均为95.4 m3，仅为全国平均水平的4.7%。2011年，农田灌溉用水约11.3亿m3，约占水资源总量的73%[7]。传统的大水漫灌形式普遍存在，水的利用率低于70%。施肥方法不科学，肥料施用比例不合理，一般采用浅施，撒施、冲施比较普遍，肥料的当季利用率只有30%左右[8]。面对水资源紧缺、蔬菜生产用水的矛盾日益突出的情况，农业生产者为求高产，盲目大水大肥，不仅浪费宝贵的水肥资源，增加了生产成本，还导致蔬菜产品风味降低、品质变劣[9-11]。本研究通过水肥一体化技术和传统畦灌冲施肥两种水肥管理模式，探讨灌溉施肥技术的应用效益，旨在为天津设施菜田水肥优化管理提供参考。
1 材料和方法
试验于2011年8月在天津市武清区大孟庄镇无公害蔬菜基地进行。温室面积334 m2。供试蔬菜为黄瓜，品种为津优35。供试土壤质地为中壤，有机质水平较高，氮磷钾含量较高，存在轻度盐化现象，其理化性状如表1所示。
本试验分为对照区和试验区。
对照区（常规水肥管理区）：灌水方式为畦灌，每公顷灌水量为702 m3，灌水次数为18次；采用商品冲施肥倍利特（N 16%、P2O5 4%、K2O 18%、中微量4%）和硼钙钾宝（N 18%、P2O5 4%、K2O18%、CaO 8%）作为追肥。每公顷施肥量（氮磷钾折纯）为265 kg，施肥次数为10次。
试验区（水肥一体化区）：灌水方式为滴灌，每公顷灌水量为505 m3，灌水次数为12次，采用按黄瓜微灌施肥方案配制的专用滴灌配方肥进行追肥。每公顷施肥量（氮磷钾折纯）为153 kg，施肥次数为11次。
试验整地时，施足底肥（底肥为猪鸡粪，每棚4 m3、三元复合肥24 kg、过磷酸钙30 kg）；2011年8月17日播种，8月23日出齐苗，种植行距约65 cm，株距约30 cm；每10～15 d施1次肥，每8～12 d灌1次水，每次灌水大约持续2～3 h；每次收获时记录小区产量。同时，统计日常管理所需费用。 2 结果与分析
2.1 试验区土壤养分状况
为了更好地开展试验，笔者同时进行了武清区设施菜田土壤养分状况的调研测试。调研结果显示，设施菜田土壤有机质含量在中等偏上水平，全氮处于中等水平，磷钾水平很高，尤其土壤磷。相对粮田来说，设施菜田土壤肥力明显高于粮田，并出现碳氮比下降的情况，碳氮失衡问题显现（表2）。这表明当前设施菜田投入过高，投入结构不合理，引发土壤养分失衡。长期下去，必然导致土壤质量下降，影响蔬菜生产。因此，开展优化设施菜田水肥研究非常必要。
2.2 不同处理对设施黄瓜产量与收益的影响
试验表明，在灌溉施肥模式下设施黄瓜产量为148 740 kg·hm-2，收益为44.6 万元·hm-2，较农民传统水肥管理模式下产量和收益均增长20%，增幅明显（表3）。
2.3 不同处理下节水、节肥状况分析
由图1可以看出，滴灌施肥处理（试验区）肥料施用量（N+P2O5+K2O）为1 680 kg·hm-2，较畦灌冲肥处理（对照区）减少966 kg·hm-2，节肥36.5%。肥料投入费用滴灌施肥处理较对照低12 420元·hm-2，节约肥料费用46.4%；滴灌处理（试验区）灌水总量为6 060 m3·hm-2，较畦灌处理（对照区）降低6 570 m3·hm-2，节水率52.0%。滴灌下灌水成本为1 872元·hm-2，较对照节约灌水成本为2 028元·hm-2。可见，滴灌施肥模式在节约水肥资源与成本方面比较明显（图1、2）。
2.4 不同水肥管理模式总体经济效益分析
滴灌施肥模式总体效益的提高，主要表现在水肥药投入和人工成本方面降低幅度明显。其中，灌水投入成本降低52%，肥料投入成本降低46.4%。另外，灌水量降低，大棚相对湿度降低明显[12]，病虫害发生程度明显减轻，农药施用量随之降低，农药投入成本降低了42%。水肥药投入降低，大棚管理中人工投入也有所下降，人工投入成本较农民习惯管理降低17.5%；设施蔬菜采用滴灌施肥技术，水肥资源利用率得到提高，病虫害发生率降低，改善了蔬菜生长的环境，从而促进蔬菜产量的提高。试验结果显示，黄瓜产量提高带动收入增加7.45万元·hm-2。由此滴灌施肥技术收到的节本增收效益达9.37万元·hm-2，纯收益较农民传统管理模式提高35.5%。可见，水肥一体化技术效益比较明显（表4）。
3 小 结
滴灌施肥技术模式与传统畦灌冲肥模式比较试验结果表明，在土壤地力较高、水肥投入量高的试验区，应用灌溉施肥技术模式效果明显。设施黄瓜产量为148 740 kg·hm-2，较农民传统水肥管理模式增长20%。滴灌施肥模式水肥药投入和人工成本方面降低幅度明显，其中，水肥药投入分别降低52%，46.4%，42%，人工投入成本较农民习惯管理降低17.5%；滴灌施肥技术节本增收效益为44.6万元·hm-2，纯收益较农民传统管理模式提高35.5%。水肥一体化技术效益比较明显，在天津地区设施菜田具有较高的推广前景。
参考文献：
[1] 郑育锁，陈子学，肖波. 温室黄瓜水肥一体化技术的效应分析[J].天津农业科学，2007， 13（1）：26-28.
[2] 马建芳.蔬菜水肥一体化高效节水技术试验研究初探[J].天津农林科技，2008，6（3）：6-8.
[3] 张翠英，薛凤莲，张建玲，等.保护地番茄水肥一体化技术应用研究[J].内蒙古农业科技，2012（1）：57，64.
[4] 刘建英，张建玲，赵宏儒.水肥一体化技术应用现状、存在问题与对策及发展前景[J]. 内蒙古农业科技，2006（6）：32-33.
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[6] 王玉明.达尔罕茂明安联合旗马铃薯膜下滴灌效益分析[J].内蒙古农业科技，2010（3）：42-43，64.
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[9] 陈芝花.宝坻区设施农业效益现状分析及改进措施[J].天津农业科学，2010，16 （1）：133-135.
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[11] 王艳莉，杨晓风.兴安盟水稻水肥双节技术及效益分析[J].内蒙古农业科技，2008（5）：85.
[12] Bazyosef B，Sagiv B. Response of tomatoes to N and water applied via a irrigation system [J].Nitrogen Agron J，1982，74：633-637.