蘆筍生長(zhǎng)特性及物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用

司學(xué)樣，王亞輝

（1.河南省周口市淮陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南 淮陽(yáng) 466700；2.河南銳利特計(jì)算機(jī)科技有限公司，鄭州 450000）

蘆筍又名石刁柏，俗稱(chēng)龍須菜，是一款高檔營(yíng)養(yǎng)保健蔬菜，營(yíng)養(yǎng)豐富、質(zhì)地細(xì)膩可口、味道芳香獨(dú)特，深受消費(fèi)者青睞。特別是綠筍，市場(chǎng)需求大、種植效益高，種植面積逐漸擴(kuò)大。蘆筍生產(chǎn)勞力密集，灌溉、施肥、除草、防控病害、采筍、加工等環(huán)節(jié)人工成本較大，一定程度降低了種植效益。推廣示范應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，可降低蘆筍生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本，應(yīng)用前景較好。

一、蘆筍生長(zhǎng)特性

1、蘆筍生長(zhǎng)時(shí)期

蘆筍屬百合科天門(mén)冬屬多年生、宿根型草本植物，栽培管理科學(xué)、肥水得當(dāng)，可實(shí)現(xiàn)種植1年、生長(zhǎng)13～15年、豐產(chǎn)采筍10年左右。根據(jù)生長(zhǎng)形態(tài)變化，蘆筍生長(zhǎng)可分為幼苗期、幼年期、成年期、衰老期4 個(gè)時(shí)期。幼苗期是從種植、出苗到定植階段；幼年期是從定植到采收初期。成年期是蘆筍生長(zhǎng)最旺盛時(shí)期，此階段受采筍刺激，植株快速四周擴(kuò)展，同化作用增強(qiáng)，是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，加強(qiáng)肥水管理，是確保蘆筍產(chǎn)量高、質(zhì)量?jī)?yōu)、效益好的重要措施。蘆筍衰老期的特點(diǎn)是植株長(zhǎng)勢(shì)減弱、四周擴(kuò)展速度放慢、抗病能力減退、產(chǎn)量與質(zhì)量下降。效益明顯變差時(shí)需考慮蘆筍田更新問(wèn)題。

2、蘆筍年生長(zhǎng)發(fā)育周期

蘆筍年生長(zhǎng)發(fā)育周期分為生長(zhǎng)期和休眠期，周口市地處溫帶，生長(zhǎng)期和休眠期分明。從早春地溫10～15℃嫩莖萌發(fā)破土，到秋末冬初5℃時(shí)莖葉枯黃，此段為生長(zhǎng)期，大概150～180 天左右，包括生長(zhǎng)發(fā)育期和養(yǎng)分積累期。4～9 月，氣溫高、生長(zhǎng)快、呼吸旺盛、采筍量大、養(yǎng)分消耗多，為生長(zhǎng)發(fā)育期，肥水管理是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵措施；10 月至11 月底莖葉干枯，此階段日照長(zhǎng)、溫差大、呼吸消耗少，有利于干物質(zhì)積累，稱(chēng)為養(yǎng)分積累期。莖葉干枯到翌年春季發(fā)芽這段時(shí)期為休眠期[1]。

3、蘆筍栽培環(huán)境

（1）土壤環(huán)境

要求土質(zhì)疏松、土層深厚、土壤肥沃、透氣良好，pH 值在7.5左右，含鹽量在0.2%以下，以砂壤土為佳。

（2）水分條件

蘆筍擬葉針狀，蒸騰量小，自調(diào)能力強(qiáng)，具備一定耐旱能力；原產(chǎn)地在地中海沿岸，耐澇能力較強(qiáng)。蘆筍高產(chǎn)水分管理是關(guān)鍵，干旱時(shí)應(yīng)及時(shí)灌水，雨水集中時(shí)需及時(shí)排澇。生產(chǎn)中，采集綠筍會(huì)帶走較多水分，需保持筍田土壤濕潤(rùn)，采筍期土壤含水率以55%～62%為宜。

（3）溫度條件

蘆筍光合作用較適宜溫度為15～25℃。溫度低則生長(zhǎng)緩慢；溫度高則蒸騰呼吸加強(qiáng)，光合強(qiáng)度減弱，同化產(chǎn)物降低。調(diào)節(jié)蘆筍田間氣候可一定程度上提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)。

4、需肥特點(diǎn)

蘆筍生長(zhǎng)發(fā)育需從土壤中吸收大量元素氮、磷、鉀，同時(shí)蘆筍對(duì)鈣、鈉、鐵、硼、硒等元素也極為敏感。據(jù)資料，每生產(chǎn)100 kg 蘆筍嫩莖時(shí)，需吸收氮（N）1.7 kg、磷（P2O5）0.45 kg、鉀（K2O）1.49 kg、鈣（CaO）1.38 kg，氮磷鉀鈣比例為1.00：0.26：0.88：0.81。蘆筍需肥量最大時(shí)期為莖葉生長(zhǎng)期。

（1）施肥原則

蘆筍施肥宜有機(jī)無(wú)機(jī)相結(jié)合，大量元素肥料與中微量元素肥料、有益元素肥料相結(jié)合，基肥與追肥相結(jié)合，少量多次配方施肥。肥料盡量以有機(jī)肥為主，化肥為輔；少施氮肥，重施磷、鉀肥，補(bǔ)施鈣、鐵、硼等中微量元素肥和鈉、硒有益元素。有機(jī)肥和普通復(fù)合肥基施，水溶肥、葉面肥追施。

（2）施肥管理

幼苗期。培育壯苗是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，配置培養(yǎng)土?xí)r，每立方米肥沃田土需加入腐熟雞糞15 kg，45%（N-P2O5-K2O，15-15-15）硫基復(fù)合肥1 kg，可滿(mǎn)足幼苗生長(zhǎng)需要。

定植前期。定植前深耕整地，結(jié)合翻耕畝施入腐熟有機(jī)肥3000 kg，45%（N-P2O5-K2O，22-6-12）硝硫基配方肥50 kg。定植后，確保水分和養(yǎng)分供應(yīng)充足，視田間生長(zhǎng)狀況況追施配方肥10～20 kg/畝。

成年期。早施萌發(fā)肥，早春采收前結(jié)合翻耕在行間開(kāi)溝，畝施45%（N-P2O5-K2O，22-6-12）硝硫基復(fù)合肥30～40 kg，生物有機(jī)肥100 kg。

勤施采筍肥。周口市一般3 月25 日～5 月20 日采集春筍，6 月20 日～8 月20 日采集夏筍，10 月初視蘆筍生長(zhǎng)情況適當(dāng)采集秋筍。采筍期間水分與養(yǎng)分消耗較大，要勤施采筍肥。根據(jù)天氣和蘆筍生長(zhǎng)狀況，選用44%（N-P2O5-K2O，18-8-18+TE）或相近配方水溶肥，采用滴灌水肥一體化技術(shù)完成追肥。一般15 天左右滴灌1 次，每次灌溉用肥5 kg/畝，以保證綠筍產(chǎn)量和質(zhì)量。

施復(fù)壯肥。采筍造成蘆筍貯藏根內(nèi)營(yíng)養(yǎng)消耗較多，10 月停采后為保證其正常生長(zhǎng)、積累更多養(yǎng)分，要重施復(fù)壯肥，促進(jìn)秋發(fā)復(fù)壯。行間畝施腐熟優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥3000 kg、45%（N-P2O5-K2O，22-6-12）配方肥50 kg。

二、物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)在蘆筍生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化項(xiàng)目示范區(qū)工程及設(shè)備

周口市淮陽(yáng)區(qū)安嶺鎮(zhèn)建設(shè)500 畝高標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化示范區(qū)，有氣象墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站1 個(gè)，監(jiān)測(cè)田間氣候，應(yīng)用測(cè)墑灌技術(shù)。主要監(jiān)測(cè)40 cm 及1.5～2.0 m 兩層空氣溫度與空氣濕度數(shù)據(jù)，風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量、太陽(yáng)總輻射、大氣壓強(qiáng)等氣象數(shù)據(jù)，以及20、40、60、80 cm 共4 層土壤溫濕度數(shù)據(jù)。

建設(shè)水肥一體化系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)控制中心1 套，支持現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)控制，手機(jī)、電腦遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制。首部系統(tǒng)4 套，每套首部包括安裝反沖洗砂石過(guò)濾器1 組、網(wǎng)式過(guò)濾器1 組，云施肥機(jī)1 臺(tái)，1000 L 施肥桶+攪拌電機(jī)1 套，首部智能控制系統(tǒng)（恒壓供水）1 套，供水信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1 套（記錄流量、壓力數(shù)據(jù)）。

作物長(zhǎng)勢(shì)可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5 套，遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)與田間灌溉施肥情況。灌區(qū)智能控制系統(tǒng)29 套，每個(gè)灌區(qū)智能控制系統(tǒng)可以控制2 個(gè)電磁閥（輪灌區(qū)），支持現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制和電腦、手機(jī)遠(yuǎn)程控制。

鋪設(shè)主管道4400 m，采用PVC90 國(guó)標(biāo)給水管，承壓1.0 MPa，安裝時(shí)采用地埋方式，埋深80 cm。鋪設(shè)支管道3200 m，采用PVC75 國(guó)標(biāo)給水管，承壓1.0 MPa，安裝時(shí)采用地埋方式，埋深80 cm。鋪設(shè)內(nèi)鑲圓柱式滴灌管219000 m，采用PE16 管，壁厚1.0 mm，出水滴頭間距30 cm，單個(gè)滴頭出水量2～3 L/h。安裝時(shí)沿蘆筍種植行與地表平行鋪設(shè)，為保持首末端出水的穩(wěn)定性及一致性，單條鋪設(shè)長(zhǎng)度控制在80 m。

2、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化項(xiàng)目示范區(qū)建設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

設(shè)計(jì)田間輪灌小區(qū)58 個(gè)，每個(gè)輪灌小區(qū)面積8.6 畝，灌水量25.8 m3/h，每畝灌水3 m3/h。少量多次灌水，每個(gè)輪灌小區(qū)每次灌水3 h 左右。項(xiàng)目區(qū)每次可同時(shí)灌溉34.4 畝。

3、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)水顯著

讀取氣象墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)，掌握蘆筍田間土壤墑情，制定灌溉計(jì)劃，利用滴灌系統(tǒng)為蘆筍定量補(bǔ)充水分，控制水量，實(shí)現(xiàn)節(jié)水栽培。滴灌將水直接輸送至作物根部，灌溉均勻，減少了田間水分蒸發(fā)和土壤滲漏，有效提高了水分利用率，可達(dá)95%。與地面?zhèn)鹘y(tǒng)漫灌相比，用量減少30%～50%，節(jié)水效果顯著。

（2）節(jié)約用肥

應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，將肥料溶解在灌溉水中，肥液直達(dá)蘆筍根區(qū)，做到水分、養(yǎng)分同步，可以靈活、方便、準(zhǔn)確地控制施肥時(shí)間和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)少量多次、配方施肥原則，顯著提高肥料利用率。與傳統(tǒng)施肥相比，肥料用量可節(jié)省30%以上。

（3）節(jié)省勞力

蘆筍生產(chǎn)勞力密集，人工成本高，降低了種植效益。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)供水，自動(dòng)化控制，節(jié)省澆水施肥用工；同時(shí)實(shí)現(xiàn)局部灌溉，根區(qū)外大部分土壤表面保持干燥，降低田間濕度，減少了雜草和細(xì)菌滋生，病害發(fā)生率顯著降低，節(jié)省了除草、病害防控用工。

（4）提高產(chǎn)量

滴灌系統(tǒng)有利于實(shí)現(xiàn)“化肥減量、灌水減量”雙減目標(biāo)，減少了化肥過(guò)量、灌水過(guò)度、農(nóng)藥殘留造成的土壤結(jié)構(gòu)破壞與環(huán)境污染問(wèn)題，有效改善蘆筍生長(zhǎng)環(huán)境，增產(chǎn)幅度達(dá)20%～30%，一級(jí)品明顯增加[2]。

4、蘆筍物聯(lián)網(wǎng)滴灌水肥一體化技術(shù)推廣注意問(wèn)題

（1）堵塞問(wèn)題

灌水器堵塞是水肥一體化技術(shù)應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題。滴灌對(duì)水質(zhì)要求較高，示范項(xiàng)目區(qū)建設(shè)中要優(yōu)先考慮水源問(wèn)題。主要考察水量能否滿(mǎn)足灌溉需求，且含沙量不宜過(guò)大，如經(jīng)過(guò)沉淀和化學(xué)處理仍不能滿(mǎn)足水質(zhì)要求，應(yīng)尋找新的水源。

（2）鹽分積累

滴灌區(qū)土壤或灌溉水含鹽量較高時(shí)，滴灌會(huì)造成鹽分在濕潤(rùn)區(qū)邊緣積累，造成土壤局部鹽堿化，不利于蘆筍生長(zhǎng)。項(xiàng)目區(qū)建設(shè)應(yīng)規(guī)避高含鹽量土壤或咸水區(qū)域灌溉風(fēng)險(xiǎn)。

（3）注意科學(xué)選擇適合滴灌水溶肥料

選擇中性肥料，需可溶性高，無(wú)雜質(zhì)，不溶物含量低于0.2%；中微量元素應(yīng)是螯合態(tài)，避免形成不可溶鹽類(lèi)，對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)造成額外負(fù)擔(dān)。

三、項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)

對(duì)500 畝蘆筍物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化滴灌示范區(qū)調(diào)查測(cè)算可知，每畝每次節(jié)約用工30 元，一季度節(jié)約用工300 元左右；節(jié)水50%～70%；節(jié)肥30%，減少投入成本300 元左右；蘆筍產(chǎn)量增加10%左右，畝增產(chǎn)150 kg 左右，且一級(jí)品增加，按均價(jià)10元/kg 計(jì)算，可增效1500 元。不考慮工程一次性投入，每畝可實(shí)現(xiàn)增收2100 元，節(jié)本增效顯著[3]。