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陇东地区设施蔬菜水肥一体化应用研究
摘 要：甘肃泾川地处黄土高原，是典型的水资源短缺地区，县蔬菜生产办公室开展了设施番茄、辣椒在常规灌溉和水肥一体化两种管理方式下产量、肥料投入、人工投入、用水用肥量、经济效益等的分析实验。试验结果表明，设施蔬菜生产采用水肥一体化技术，能大幅提高劳动效率和水肥利用率，增收效果明显。
关键词：水肥一体化；节约用水；节约用肥
甘肃省泾川县设施蔬菜栽培发展迅速，建成标准化钢架大棚2000多座，日光温室35hm2，设施蔬菜面积达170hm2。大部分蔬菜园区钢架大棚沟渠放水，日光温室依然使用人工拉管浇水等传统灌溉方式；肥料任然采用撒施、穴施等传统施肥方式。这样不仅浪费了水资源，而且极易造成大棚湿度大、病虫害发生严重等问题，严重影响蔬菜的产量和品质。另外，我县地处甘肃东部黄土高原是典型的水资源短缺区，用灌溉水成本较贵已经成为我县蔬菜产业发展的重要因素。
为了解决当前水、肥利用低、成本高，人工劳动力度大等问题，泾川县蔬菜生产办公室积极引进推广水肥一体化膜下灌溉技术，为了具体地掌握水肥一体化的技术参数，科学评价该技术在设施蔬菜栽培上的应用效果，我单位开展了辣椒、番茄等设施蔬菜水肥一体化技术的试验研究，并与常规灌溉施肥方式进行了综合比较分析，为进一步的推广应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供应辣椒品种为兰州金桥种业有限责任公司选育的民欣早椒，番茄品种为北京中研惠农种业有限公司选育的粉丽娜。试验与2017年2～10月在泾川县汭丰镇郑家沟蔬菜园区进行。
1.2 实现方法
①实验设计 辣椒每亩定植4800株，番茄每亩定植2400株，辣椒、番茄2个试验均设水肥一体化滴管、常规灌溉2个处理，每个面积400㎡。
辣椒处理1：水肥一体化滴管，每次追4㎏复合肥（17：17：17）+4㎏滴灌冲施肥（高钾）；处理2：常规灌溉，每次追肥8㎏复合肥（17：17：17）。番茄处理1：水肥一体化滴管，每次追5㎏复合肥（17：17：17）+5㎏滴灌冲施肥（高钾）；处理2：常规灌溉，每次追肥10㎏复合肥（17：17：17）。灌水、施肥根据土壤墒情及植株长势而定，采用期内辣椒每20d追1次肥，番茄每15d追1次肥。
②统计项目 统计定植到采收结束期间灌水、施肥的次数及用量。6月10日至10月20日进行了辣椒产量的统计，4月25日至7月15日进行了番茄产量的统计。
③数据处理 方差分析进行，统计分析在Excel上完成。
2 结果与分析
2.1 不同处理产量比
表1 不同灌溉方式对蔬菜产量的影响

蔬菜
管理方式
小区产量
㎏
折合亩产量
㎏
增产率
%
辣椒
常规灌溉
1910.24
3183.7

水肥一体
1959.26
3265.4
2.57
两者差额
49.02
81.7

番茄
常规灌溉
4218.96
7031.6

水肥一体
4389.56
7315.9
4.04
两者差额
170.60
284.3

由表1 可以看出，水肥一体化灌溉方式能满足辣椒、番茄生产上的肥水需求，有增加产量的效果。辣椒增加产量49.02㎏，增产率2.57%；番茄增加产量170.6㎏，增产率4.04%。
2.2 不同处理肥料投入分析
表2 不同处理每亩施肥量分析
蔬菜
管理方式
施肥量
㎏
节肥率
%
投入
元
辣椒
常规灌溉
148.67

416.28
水肥一体
87.27
41.30
373.52
两者差额
61.4

42.76
番茄
常规灌溉
195.07

546.20
水肥一体
96.87
50.34
414.60
两者差额
98.2

131.59
由表2可以看出，水肥一体化要求的滴灌冲施肥价格较普通复合肥高，但是用量少，肥料投入成本较低，辣椒每亩节约用肥61.4㎏，节肥率41.3%；番茄每亩节约用肥98.2㎏，节肥率50.34%。辣椒每亩肥料投入减少42.76元；番茄每亩肥料投入减少131.59元。
2.3 不同处理人工投入分析
表3 不同处理亩人工投入分析
蔬菜
管理方式
浇水用工/个
施肥用工/个
总用工/个
收入元
辣椒
常规灌溉
8.0
7.5
15.5
775.0
水肥一体
1.0
0.9
1.9
95.0
两者差额
7.0
6.6
13.6
680.0
番茄
常规灌溉
9.0
7.5
16.5
825.0
水肥一体
1.1
0.9
2.0
100.0
两者差额
7.9
6.6
14.5
725.0
由表3可以看出，实施水肥一体化可明显减少浇水、施肥的劳动用工数。与常规灌溉相比，辣椒每亩浇水用工减少7个，施肥用工减少6.6个，总用工减少13.6个，亩节省投入680元；番茄每亩浇水用工减少7.9个，施肥用工减少6.6个，总用工减少14.5个，亩节省725元。
2.4 不同处理工时投入分析
表4 不同处理亩工时投入分析
蔬菜
管理方式
浇水
次数
施肥
次数
每次操作
用时/min
总用时
h
辣椒
常规灌溉
8
5
364
78.8
水肥一体
8
5
62
13.4
两者比率

6:1
6：1
番茄
常规灌溉
9
5
364
84.8
水肥一体
9
5
62
14.5
两者比率

6:1
6:1
由表4可看出，实施水肥一体化后浇水、施肥的劳动效率大大提高，浇水、施肥用时仅为常规灌溉的6/1,劳动效率提高了5倍。
2.5 不同处理灌溉投入分析
表5 不同处理亩灌水量分析
蔬菜
管理方式
灌水量
m³
节水率
%
投入
元
辣椒
常规灌溉
163

326
水肥一体
78
52.1
156
两者差额
85

170
番茄
常规灌溉
232

464
水肥一体
89
61.6
178
两者差额
143

286
由表5可以看出，水肥一体化明显减少浇水用量，与常规灌溉相比辣椒每亩少用85水，节水率为52.1%，节约开支170元；番茄每亩少用143m³水，节水率为61.6%，节约开支286元。
2.6 不同处理经济效益分析

表6 不同处理亩经济效益分析
蔬
菜
管理方式
产量
㎏
产值
元
投入 /元
收入
元
肥料
人工
灌水
辣椒
常规灌溉
3183.7
9551.2
416.3
775
326
8033.9
水肥一体
3265.4
9796.3
373.5
95
156
9171.8
两者差异
81.7
245.1
-42.8
-680.0
-170.0
1137.9
番茄
常规灌溉
7031.6
18282.2
546.2
825
464
16447.0
水肥一体
7315.9
19021.4
414.6
100
178
18328.8
两者差异
284.3
739.3
-131.6
-725.0
-286.0
1881.9
由表6可以看出，尽管常规灌溉处理与水肥一体化处理的产量差异不显著，但水肥一体化处理大大减少了人工投入成本，收入明显高于常规灌溉处理，辣椒亩收入增加1137.9元，番茄亩收入增加1881.9元。
3 小结
试验结果表明，设施蔬菜生产采用水肥一体化技术，能大幅提高劳动效率，明显降低人工投入成本，增收效果明显，辣椒每亩节支892.8元，增收1137.9元；番茄每亩节支1142.6元，增收1881.9元。且水肥一体化灌溉技术省工省时，节本增效显著，适宜在我县大面积推广应用。下一步建议与水利部门合作，通过试验继续优化完善灌溉方案，以充分发挥水肥一体化技术的优势，促进我县设施蔬菜产业可持续发展。