水肥一體化技術(shù)在生姜生產(chǎn)中的應(yīng)用

李守華 郭紅 王彩霞

摘要：為了解決生姜生產(chǎn)中存在的費(fèi)水、過(guò)度施肥、營(yíng)養(yǎng)失衡、人工投入大、生姜產(chǎn)量低和品質(zhì)不高的突出問(wèn)題，本研究把水肥一體化技術(shù)和生姜生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，從生姜地塊的土壤理化性狀檢測(cè)、設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)、水源選擇、肥料選擇以及生姜各生育期的水肥投入方案等方面，闡述了水肥一體化技術(shù)在生姜生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)，形成了具有普遍指導(dǎo)性的水肥一體化技術(shù)規(guī)范。該技術(shù)要點(diǎn)體現(xiàn)了水肥一體化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可為各生姜產(chǎn)區(qū)的生姜生產(chǎn)、廣大農(nóng)技推廣人員農(nóng)技推廣服務(wù)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科研工作者提供技術(shù)指導(dǎo)和參考。

關(guān)鍵詞：生姜；水肥一體化；技術(shù)要點(diǎn)；生產(chǎn)；應(yīng)用；生姜產(chǎn)區(qū)

中圖分類號(hào)：S632.5，S365文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：cjas20190600072

Fertigation Technology： Application in Ginger Production

Li Shouhua， Guo Hong， Wang Caixia

（Fangzi District Agricultural and Rural Bureau， Weifang 261200， Shandong， China）

Abstract： To solve the problems in ginger production， such as high water consumption， excessive fertilization， nutrition disorders， labor-intensive， low yield and poor quality， we combined fertigation technology and ginger production practices， took into consideration the aspects of physical and chemical properties of soil， equipment selection and design， water selection， fertilizer selection， the scheme of water and fertilizer in each growth period， expounded the key points of fertigation technology application in ginger production， and worked out a general technical specification of fertigation， which embodies the advantages of fertigation and provides references for ginger production.

Keywords： Ginger； Fertigation； Technical Points； Production； Application； Ginger Producing Area

0引言

生姜是姜科姜屬的多年生草本植物的新鮮根莖，因其有獨(dú)特的食用、藥用價(jià)值而在中國(guó)中東部、東南部至西南部，尤其是山東范圍內(nèi)廣泛栽培。生姜喜溫濕、不耐寒、怕強(qiáng)光直射的生物學(xué)特性，要求生姜栽培中喜多肥多水。然而，多肥多水的栽培方式耗費(fèi)很大的人力、物力，降低了水肥利用率，限制了生姜品質(zhì)的提高，影響了農(nóng)民收益。

水肥一體化技術(shù)，是把對(duì)農(nóng)作物實(shí)施的灌溉與施肥2個(gè)過(guò)程，有機(jī)結(jié)合起來(lái)融為一體的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)新技術(shù)，是借助地形自然形成的落差或者智能壓力設(shè)備，將水溶性肥料，按照測(cè)定的土壤養(yǎng)分含量指標(biāo)、作物種類的需肥規(guī)律和生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，依據(jù)科學(xué)施肥比例配兌成的肥液與灌溉水一起，借助于管道系統(tǒng)以滴管、微灌、滲灌等形式把作物所需的水肥均勻準(zhǔn)確地輸送至作物根部區(qū)域。

惠海濱等[1]、馬富裕等[2]和王凱[3]對(duì)水肥一體化技術(shù)發(fā)展等做了研究和簡(jiǎn)述，很少有學(xué)者對(duì)該技術(shù)在生姜栽培生產(chǎn)應(yīng)用推廣上有所研究和論述，沒有形成能夠指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)要點(diǎn)。為了解決生姜生產(chǎn)中存在的費(fèi)水、過(guò)度施肥、營(yíng)養(yǎng)失衡、人工投入大和生姜品質(zhì)、產(chǎn)量不高的突出問(wèn)題，結(jié)合筆者多年的一體化技術(shù)在生姜生產(chǎn)中的技術(shù)推廣實(shí)踐，從系統(tǒng)設(shè)備、水源和可溶性肥料的選擇以及各生育期水肥管理技術(shù)要點(diǎn)等方面，提出了生姜水肥一體化種植模式，此模式大大降低了水肥投入，提高了水肥利用率，節(jié)約了人工投入，提高了產(chǎn)量、品質(zhì)和農(nóng)戶種植收益，同時(shí)也為廣大生姜產(chǎn)區(qū)的種植戶、農(nóng)技推廣人員和科研工作者提供了很好的技術(shù)指導(dǎo)和參考。

1土壤理化性狀檢測(cè)

土壤理化性狀包括土壤的有機(jī)質(zhì)含量、含水率、pH、氮（全氮、速效氮）含量、磷（全磷、速效磷）含量、鉀（全鉀、速效鉀）含量6項(xiàng)主要指標(biāo)。生姜地塊的土壤理化性狀很大程度上決定肥力，影響生姜產(chǎn)量。土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，土壤結(jié)構(gòu)越疏松，通氣性越好，持水能力越強(qiáng)[4]，因此生姜生產(chǎn)上整地之前有必要分析土壤理化性狀，盡可能了解地塊土壤情況。取樣測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量、含水量、pH、氮（全氮、速效氮）含量、磷（全磷、速效磷）含量、鉀（全鉀、速效鉀）含量6項(xiàng)主要土壤理化指標(biāo)，掌握土壤性狀底值，根據(jù)土壤理化性狀基本值和目標(biāo)產(chǎn)量，確定各時(shí)期單次水肥用量[5-6]。

2設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)

一體化設(shè)備是灌水施肥的硬件載體，經(jīng)過(guò)幾十年的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新，中國(guó)灌溉設(shè)備不僅在種類上非常齊全，產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到了歐美、以色列等發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品的水平[7]。因此，灌溉設(shè)備選擇時(shí)，常常會(huì)有很多種情況。農(nóng)戶在進(jìn)行水肥一體化設(shè)計(jì)安裝時(shí)需要選用的灌溉設(shè)備包括水泵、過(guò)濾設(shè)備、管道、灌水器及配件等。水泵主要根據(jù)系統(tǒng)流量和工作壓力進(jìn)行選型；過(guò)濾設(shè)備選型主要考慮水中雜質(zhì)類型及過(guò)濾流量大??；管道則主要根據(jù)過(guò)流流量和工作壓力來(lái)選型；灌水器則要考慮其抗堵塞、耐久性、耐壓能力。由于水肥一體化運(yùn)行過(guò)程中涉及酸、堿性肥液和藥液，灌溉設(shè)備均要考慮耐腐蝕性能，因此，灌溉設(shè)備要盡量選用塑料產(chǎn)品，對(duì)于金屬產(chǎn)品則要采取防腐蝕措施，系統(tǒng)中已經(jīng)有腐蝕的設(shè)備或配件，則要及時(shí)更換，以免影響系統(tǒng)整體運(yùn)行效果[8]。

2.1滴灌系統(tǒng)

結(jié)合生姜種植地塊的地形高低特點(diǎn)、耕地土壤類型、栽培方式、水源位置等基本情況，選擇管道系統(tǒng)的布設(shè)方式、埋設(shè)深度、長(zhǎng)度等。一般而言，結(jié)合水源的位置以及地形坡度，將溶肥壓力設(shè)施安裝在靠近水源或者地勢(shì)較高位置，借助于坡度實(shí)現(xiàn)自灌，節(jié)省費(fèi)用。地塊長(zhǎng)度超過(guò)50 m宜采用中間布設(shè)主管道方式。

2.2灌水方式

可采用噴灌、微噴灌、泵加壓滴灌、重力滴灌、滲灌等方式。噴灌是借助壓力管道并通過(guò)噴頭均勻地噴灑對(duì)作物進(jìn)行灌溉。微噴一般采用吊掛微噴、地插微噴，散射噴霧對(duì)作物葉片損失較小，有利于作物生長(zhǎng)。滴灌是通過(guò)毛細(xì)輸水管道將灌溉水通過(guò)毛管上的細(xì)孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行根部灌溉。滲灌是利用地下滲水管道借助土壤毛細(xì)管作用濕潤(rùn)土壤的灌水方法。生姜生產(chǎn)中可以結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥狼闆r、水源條件以及資金情況選擇合理的灌溉方式。

2.3施肥系統(tǒng)

田間設(shè)計(jì)安裝為定量施肥系統(tǒng)，包括溶肥設(shè)施的位置、溶肥設(shè)施容量、出口管徑大小、施肥管道布局、管道分配器、水泵、肥泵等。田間施肥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝應(yīng)當(dāng)結(jié)合地塊大小、地形坡度特點(diǎn)、水源位置等，以方便施工和實(shí)現(xiàn)合理澆水為原則。

3水源選擇

不同水源的礦質(zhì)元素含量、水溫和酸堿度有所差異，水源的水質(zhì)、水溫和酸堿性會(huì)直接影響化學(xué)肥料的溶解性和生物肥料中微生物的生物活性，還會(huì)影響土壤的物理性質(zhì)和化學(xué)特性，最終影響生姜生長(zhǎng)[9]。生姜生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)注意避免重金屬污染水源，確保生姜品質(zhì)。

4肥料選擇

肥料可分為有機(jī)肥料、化學(xué)肥料和生物肥料等。肥料的選擇要考慮肥料的形態(tài)、溶解度、酸堿性、土壤養(yǎng)分基本值、生姜各生育期對(duì)各營(yíng)養(yǎng)元素的需求等。生姜水肥一體化技術(shù)要求選用溶解度高、溶解速度快、對(duì)灌溉設(shè)備腐蝕性小、與灌溉用水相互作用小的肥料[10-11]。

4.1有機(jī)肥料的選擇

有機(jī)肥是經(jīng)生物物質(zhì)、動(dòng)植物廢棄物、植物殘?bào)w加工而來(lái)，施于土壤以提供植物營(yíng)養(yǎng)為其主要功能的含碳物料，有機(jī)肥經(jīng)過(guò)了無(wú)毒無(wú)害化加工處理過(guò)程，去除了原材料中攜帶的大量病菌等有毒有害物質(zhì)，富含大量有機(jī)物質(zhì)?；蔬x用充分腐熟的有機(jī)肥、農(nóng)家肥，用于改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤通透性和肥力[12-14]。

4.2可溶性化學(xué)肥料的選擇

化學(xué)肥料（簡(jiǎn)稱化肥，也稱無(wú)機(jī)肥料）是用化學(xué)和（或）物理方法制成的含有一種或幾種農(nóng)作物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)元素的肥料。它們具有成分單純、養(yǎng)分含量高、肥效快、肥勁猛、不含有機(jī)質(zhì)等特點(diǎn)。選擇可溶性化學(xué)肥料，不僅要滿足生姜生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素，還要考慮化學(xué)肥料的酸堿性，以免對(duì)土壤造成破壞[15]。

4.3生物肥料的選擇

生物有機(jī)肥可以顯著促進(jìn)生姜植株的生長(zhǎng)，使莖稈粗壯，分枝數(shù)增多，莖葉生長(zhǎng)量提高，產(chǎn)量增加[16]。生物肥以有機(jī)質(zhì)為基礎(chǔ)，然后配以菌劑和無(wú)機(jī)肥混合而成，生物肥料的選擇要結(jié)合土壤特性和生姜對(duì)生物肥料需求的特性，還要考慮微生物本身的環(huán)境適應(yīng)要求，比如溫度、酸堿性、水活度[17-18]。

5水肥一體化技術(shù)方案

王馨笙、張西平等研究表明，生姜全生育期對(duì)N、P2O5、K2O的吸收比例約為2.5：1.0：3.8。生姜需肥特點(diǎn)：生姜全生育期吸收養(yǎng)分的數(shù)量以鉀最多[19]，氮、鎂次之，鈣、磷依次減少[20-21]。幼苗對(duì)氮、磷、鉀的吸收量約占總生育期吸收量的7%，旺盛生長(zhǎng)期約占總吸收量的93%[22]。

5.1定植前（基肥）

冬前整地時(shí)施入生物有機(jī)肥3000 kg/hm2，可以有效提高土壤有機(jī)質(zhì)和微生物量，有助于改善生姜生長(zhǎng)發(fā)育所需要的土壤環(huán)境，促進(jìn)生姜新根萌發(fā)和根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，提高生姜抗寒、抗旱等抗逆能力[23]。

春季播種前基施生姜專用肥（N-P-K=15-15-15） 600 kg/hm2，有效提供生姜生長(zhǎng)發(fā)育所需的大量營(yíng)養(yǎng)?；┕桠}鉀鎂微肥900 kg/hm2，改良土壤環(huán)境，調(diào)節(jié)土壤pH，提供生姜生長(zhǎng)所需硅、鈣、鎂、硼、鋅、鐵等微量元素，提高生姜的抗病性，為生姜的健康生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)[24-25]。

5.2播種

播種時(shí)溝施充分腐熟大豆餅肥750 kg/hm2，有機(jī)肥1200 kg/hm2，高氮高鉀肥料450 kg/hm2，微量元素肥料300 kg/hm2。結(jié)合當(dāng)時(shí)土壤墑情，播種前滴灌1次，用水120～150 m3/hm2。播種后安裝水肥一體化溶肥設(shè)施及鋪設(shè)管道設(shè)備，播種后出苗達(dá)70%左右時(shí)，視土壤墑情滴灌1次，水肥一體化追施可溶性氮磷鉀復(fù)合型肥料75 kg/hm2，用水120～150 m3/hm2。

5.3苗期

苗期水肥一體化管理可以分2個(gè)階段實(shí)施：第一階段滴灌2次，每次用水150～180 m3/hm2，每次高鉀水溶肥（N-P-K=12-10-36）75 kg/hm2，配合963生根劑75 kg/hm2以及高氮高鉀肥60 kg/hm2；第二階段水肥滴灌3次，每次用水150～180 m3/hm2，每次水溶肥（N-P-K=28-10-12） 75 kg/hm2，微生物菌肥75～150 L/hm2，腐殖酸液體肥75 L/hm2，963生根劑45 kg/hm2。苗期配合生物能葉面肥750 mL/hm2，600～1000倍噴施2次。

5.4發(fā)棵期

6月底，生姜分叉3～4個(gè)左右時(shí)，第1次培土；半月后，第2次培土。本階段水肥滴灌3次，每次用水180～ 225 m3/hm2，每次中量元素液態(tài)肥75～225 L/hm2，高鉀水溶肥（N-P-K=12-10-36）75 kg/hm2，腐殖酸液體肥75～ 150L/hm2。同時(shí)，本階段用磷酸二氫鉀葉面肥1.5kg/hm2，600～1000倍葉面噴施2次。

5.5膨果期

8月初，生姜分叉6～7個(gè)左右時(shí)，第3次培土。本階段水肥滴灌6次，每次用水150～180 m3/hm2，每次施用中量元素水溶肥75～150 L/hm2，高鉀水溶肥（N-P-K= 12-10-36）75 kg/hm2。同時(shí)，本階段施用磷酸二氫鉀葉面肥2.25 kg/hm2，600～1000倍葉面噴施2次。

5.6收獲期

10月初生姜收獲前10～15天，用高鉀水溶肥（N-PK=12-10-36）60 kg/hm2，滴灌1次，用水約150 m3/hm2。10月中旬開始收獲。

6結(jié)論與討論

生姜水肥一體化技術(shù)模式創(chuàng)新性地將水肥同步技術(shù)應(yīng)用到生姜生產(chǎn)中，該技術(shù)模式與傳統(tǒng)的水肥管理模式相比，以其節(jié)肥、節(jié)水、省工、營(yíng)養(yǎng)均衡等優(yōu)點(diǎn)，解決了生姜生產(chǎn)中普遍存在的費(fèi)水、費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、低效等問(wèn)題。該技術(shù)模式已被中國(guó)各生姜產(chǎn)區(qū)的廣大姜農(nóng)認(rèn)可和接受，推廣面積也越來(lái)越大，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)了生姜生產(chǎn)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

該技術(shù)模式中的水肥用量標(biāo)準(zhǔn)為普遍條件下的用量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各生姜產(chǎn)區(qū)有普遍指導(dǎo)性，受限于地塊養(yǎng)分含量差異、種植習(xí)慣、目標(biāo)產(chǎn)量等因素。因此，該模式的水肥用量標(biāo)準(zhǔn)在具體實(shí)施中應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，把當(dāng)?shù)赝寥罈l件、水源條件、實(shí)時(shí)土壤墑情、實(shí)時(shí)降雨量、目標(biāo)產(chǎn)量以及設(shè)備性能等因素綜合考慮進(jìn)去，才能發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

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