一、技术概述
甜瓜是西北地区极具特色的经济作物,是西北地区发展农村经济的支柱产业之一。2020年以来,西北地区甜瓜年种植面积超过100万亩,产量超过350万吨,也是西北地区外销的重要农产品。但西北地区甜瓜生产的种植过程中水、肥施用不规范,存在过量或盲目施用,而且形成了“高投入—高产量—低品质—低价格—低效益”的恶性循环,造成资源浪费和生态环境破坏。针对上述问题,围绕“膜下滴灌”栽培模式,通过有机肥化肥混合深施、高效节水与水肥耦合技术,集成露地甜瓜水肥高效利用技术体系。该技术模式在西北甜瓜各产区均适宜推广应用,产量可达到2000~3000千克/亩,化肥利用率提高10%~15%,增产5%左右。该技术模式适宜于绿洲灌区壤土或沙壤土甜瓜种植。
二、整地播种与管道铺设
(一)精细整地
1.耕地选择
以壤土或沙壤土为宜,排水良好,地势平坦,坡降小于0.3%,土层厚,土壤条件均匀,土壤含盐量0.5%以下,pH7~8,土壤有机质含量1%以上,碱解氮含量50毫克/千克以上,速效钾含量140毫克/千克以上,有效磷含量15毫克/千克以上;不宜连作种植甜瓜,轮作期不少于3年;不可与葫芦科其他作物及茄科作物连作或邻作,前茬以粮食、豆类或葱蒜类作物为宜。
2.整地
春季土壤墒情后,采用铧式犁、旋耕机、镇压器等土壤耕作机械对耕层土壤进行翻垡、松碎、平整、镇压等,翻耕深度20~30厘米,土壤耕整作业后,要求土壤表面平坦、土块细碎、无残枝等各类杂物。
3.施基肥
采用有机肥深施机侧深施缓(控)释肥,或将有机肥与化肥按一定比例混合深施,一个作业流程完成开沟、施肥和沟土回填的机械化复式作业。开施肥沟30厘米深、30厘米宽,沟心距200~250厘米(根据不同栽培品种特性调整)。每亩混合深施优质腐熟有机肥3~4米³,并施入氮、磷、钾复合肥30~45千克。
(二)适期移栽
春季移栽时,需10厘米地温稳定在13~15℃,甘肃省河西走廊、新疆(吐鲁番市、哈密市和喀什地区)甜瓜产区3月上中旬移栽、新疆(昌吉回族自治州、阿勒泰地区等)甜瓜产区4月中下旬至5月上旬移栽。移栽可采用铺管铺膜坐水移栽复式作业机,一个作业流程完成旋耕、铺滴灌带(毛管)、铺地膜及膜边覆土、钵苗膜上移栽、根底注水(保苗水)、种植穴覆土及镇压的机械化复式作业。在种植带上铺设两根毛管(毛管滴头间距30厘米),两根毛管间距25~30厘米。移栽完毕,采用小拱棚覆膜机进行小拱棚支架栽插、覆棚膜和膜边覆土,形成简易保护设施。移栽和小拱棚架设完成后,将毛管接入主管,用滴灌设备滴足根水一次,滴水量在10~15米³/亩,以保证秧苗移栽成活率。移栽后蹲苗25~30天。
(三)管道铺设
管网布置应使管道总长度短,少穿越其他障碍物。输配水管道沿地势较高位置布置,毛管上级管路垂直于作物种植行布置,毛管顺作物种植行布置。管道的纵坡应力求平顺。移动式管道应根据作物种植方向、机耕等要求铺设,避免横穿道路。支管以上各级管道的首端宜设控制阀,在地理管道的阀门处应设阀门井。在管道起伏的高处、顺坡管道上端阀门的下游、逆止阀的上游,均应设进、排气阀。在干、支管的末端应设冲洗排水阀。
(四)科学增密
膜下滴灌平畦双行种植,于两根滴灌带两边移栽瓜苗,根据地力和种植品种合理控制株距40~45厘米,行距260~310厘米。
三、水肥管理
采用水肥一体化智能管控系统,该系统由农业物联网、土壤水分传感器、电磁阀、水肥一体机等智能灌溉装备组成。瓜苗定植后,在距瓜苗10厘米处埋设土壤水分传感器,传感器探头埋深20厘米。苗期土壤含水量控制在田间持水量55%~60%,伸蔓期土壤含水量控制在田间持水量65%~70%,坐果期土壤含水量控制在田间持水量60%~65%,膨果期土壤含水量控制在田间持水量75%~80%,采收前7~10天停止滴水。土壤水分数据实时传输到大数据管理平台,当土壤含水量低于控水下限值时,主控中心通过物联网调控电磁阀进行智能灌溉,直至土壤含水量达到控水值范围停止灌溉。
追肥:甜瓜苗期一般不用追肥,伸蔓期结合滴灌追施1次平衡型水溶肥(20~20~20+微量元素)5千克/亩;开花—坐果期结合滴灌追施2次高磷型水溶肥(16~20~14+微量元素)共5千克/亩;坐果后15天左右结合滴灌追施1次高氮型水溶肥(24~14~12+微量元素)5千克/亩;果实膨大期结合滴灌追施2次高钾型水溶肥(20~5~25+微量元素),每次5千克/亩。
四、其他配套措施
(一)田间管理
1.中耕除草
在甜瓜伸蔓前用小型拖拉机配套中耕除草机翻耕瓜畦间土壤,以提升土壤透水透气性和蓄水保墒能力,并去除瓜畦间杂草。
2.整枝
瓜苗5~6片真叶时整枝,采用单蔓或双蔓整枝,后期侧蔓生长过旺,可进行数次侧蔓清除。
3.疏果
摘除根瓜和畸形瓜,果实拳头大小时进行垫瓜和套瓜,选留节位适合、果型标准的1~2个果(可根据品种特性留果)。
(二)病虫害防治
主要病害为细菌性果斑病、白粉病、霜霉病、枯萎病、病毒病和蔓枯病和猝倒病。主要虫害有蚜虫、叶螨、潜叶蝇和烟粉虱。遵循GB/T23416.3进行病虫害防治,化学农药使用按GB4285和GB/T8321.1~8321.9执行。甜瓜生长前期可采用喷杆喷雾机进田间喷施杀菌剂和杀虫剂。喷杆喷雾机应安装ST110~01、ST110~015、ST110~02等型号的低量扇形雾喷头,喷雾压力0.2~0.4兆帕,喷雾高度应距离地面50厘米。中后期封行后,可采用植保无人机进行喷雾作业,应安装ST110~01、ST110~015型号的低量扇形雾喷头或低量离心雾化喷头,无人机飞行高度3.0~4.0米,飞行速度2~3米/秒,杀虫剂喷施药液量0.8~1.0升/亩,杀菌剂喷施药液量2.0升/亩。
依据商品瓜要求,果实糖度达到14%以上时进行采收。
五、应用案例
在新疆吐鲁番市高昌区三堡乡进行推广示范,土壤类型为灌耕棕漠土,种植品种西州密17号,示范区基施复合肥(17~17~17)35千克/亩,配施腐熟有机肥3米³,其余氮、磷、钾肥分生育期追施,磷肥在花期至坐果期追施,氮肥从伸蔓期至果实膨大期追施(分5次滴施),钾肥坐果后滴施(分3次滴施)。全生育期N、P₂O₅、K₂O用量分别为12千克/亩、10千克/亩、10千克/亩。常规施肥:从伸蔓期至成熟期全生育期追施水溶肥,全生育期N、P₂O₅、K₂O用量分别为15千克/亩、12千克/亩、8千克/亩。示范产量为2600千克/亩,对照产量为2400千克/亩,增产8.3%,中心折光糖提高0.6%。
作者:新疆维吾尔自治区耕地质量监测保护中心 高庆伟 汤明尧 王婷 贾珂珂 新疆农业科学院哈密瓜研究中心 胡国智