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摘 要：基于土壤环境智能监测的肥水一体化技术应用于浙贝药材栽培试验，结果表明：浙贝追肥肥水一体施肥法对后期生长发育有一定促进作用，能延枯增产10.6%;肥水一体化具有减肥节本增收的效果，每亩比常规施肥净增收入538元;供试土壤含水量在21～30%动态变化范围为肥水开始滴管与停止滴管的主要依据。
关键词：浙贝;肥水一体;智能监测;效果
浙贝母是百合科多年生药用植物，具有止咳化痰、清热润肺之功效，是浙江省著名的中药材，已有300多年的人工栽培历史。
浙贝母是比较耐肥性作物，在传统栽培方式中常常过量施肥或施肥不当引起浙贝肥害，不但增加生产成本，且导致农业面源污染。因此，为改进浙贝施肥方法，尝试肥水一体化的先进施肥技术，将可溶性肥料溶解于水，形成稀释肥液，结合土壤肥力状况和浙贝需肥特性，通过滴灌系统适时适量补充浙贝营养，满足浙贝营养需求，提高施肥效应，减轻肥料面源污染。为此开展了本试验研究，现将结果初报如下。
一、材料与方法
试验设于宁波天宫现代农业示范基地，其农业设施与试验控制条件较好，有完备的滴灌系统。设施大棚前茬为番茄，面积240平米，小区面积22平米;供试土壤有机质含量5.16%，全氮0.324%，速效磷174mg/kg ，速效钾820mg/kg 。浙贝于11月10日下种。根据浙贝需肥特性，处理与对照区基肥施用相同，即浙贝下种前亩施入颗粒有机肥600公斤，复合肥40kg（N-P2O5-K2O=15-15-15），肥料与土翻耕混合。下种后覆双色膜保墒除草，待出苗时揭膜。
处理区：为肥水一体化施肥处理，釆用肥水一体化滴灌装置，滴灌辅于畦面，滴孔距离30cm，浙贝种植纵向排列与滴灌并行，可溶性肥料经过与水混溶后通过滴灌补给土壤养分;
追肥：釆用诺普丰优质水溶性肥料（氮-磷-钾N-P2O5-K2O=19-19-19），肥水浓度800倍，在苗期增施少量尿素（4公斤/亩），补充氮素促进营养生长，花后期增施少量硫酸钾肥（4公斤/亩），满足浙贝鳞茎膨大需求。施肥时间根据浙贝生育特性和土壤含水量变化确定肥料滴施时间，整个生育期肥水一化共滴施8次，合计追肥亩施N：5.81kg，P2O5：3.97kg，K2O：5.97kg;
对照区：不设滴灌，施肥按生产上常规条状撒施。施追肥3次，分别在齐苗期、现蕾期、摘花后十天左右（约3月底）施入，三次亩施复合肥料分别为20kg、12.5kg、12.5kg，均以条状撒施，合计亩施追肥：N：6.75kg，P2O5：6.75kg，k2O：6.75kg。
土壤水分动态监测：土壤含水量智能监测是实施肥水一体化施肥的重要手段，应用物联网农业环境监测系统智能感知大棚环境（土壤温、湿度，大棚空气温、湿度，光照）的动态变化，尤其是土壤含水量是确定适时肥水滴灌的重要条件。试验釆用国内先进的浙江托普云农科技股份有限公司生产的物联网农业环境监测系统。土壤含水量传感器置于试验小区土壤深度8-10cm处，每隔30分钟自动监测记录一次数据，并保存数据记录，试验视表土状况与含水量测定值结合浙贝需肥特性确定肥水供给时间。同时获得大棚与土壤的温、湿度及光照等环境动态变化。
二、结果与分析
1.肥水一体化施肥对浙贝生长发育及产量的影响
浙贝出苗后随着温度回升，生长发育加快。从表1可知，采用肥水一体化施肥的营养生长速度略快于常规施肥，提前1-2天进入生殖生长，植株高度比对照高约7-8厘米。到生长后期，肥水一体化施肥比对照延迟枯萎3天左右。浙贝打顶摘花后是地下鳞茎膨大的关键时期，延迟枯萎有利于提高产量，试验表明肥水一体化施肥比常规施肥增产10.6%。
从生长性状与产量来看，采用肥水一体化供肥，能把养分通过滴灌输入植株根部，创造浙贝良好的根部营养环境，促进浙贝生长发育，增强光合作用与光合产物的积累，达到延缓衰老增加产量。
2.肥水适时补给的土壤适宜含水量
由图1可见，浙贝出苗初期生长主要依靠母鳞茎提供营养促进茎叶生长，对土壤环境表现不明显，到生长进入旺盛期至临枯萎期时，土壤肥水环境对浙贝鳞茎发育膨大与植株枯萎期影响较大，土壤水分状况是实施肥水补给的重要因素之一，如图1所示，土壤温度下午3：30左右时呈现高峰，夜间2时左右达到底谷，温度变幅在17-28oC 之间。土壤湿度视肥水补给而变化，在表土约5cm左右发白，土壤含水量接近20-22%时，土壤开始处于缺水状态，需及时进行肥水滴灌以创造浙贝适宜的土壤肥水环境，待土壤含水量达到30%左右时，根部土壤已较潮湿可停止补给。因此，土壤含水量的动态监测为作物的适时与适量灌水提供了科学依据。
3.肥水一体化的减量施肥效果
肥水一体化的减量施肥，采用浓度0.12%（800-1000倍）的肥液通过滴管糸统缓慢渗入浙贝根部土壤。根据浙贝营养特性，苗期适量增施了氮肥后期适宜补施了钾肥，并视土壤湿度适时控制肥水用量，以防止养分的流失与挥发，提高肥料利用率。在浙贝生长期肥水一体化滴灌八次，每次肥液用量折亩施900-1100公斤，在土壤含水量接近22%时开始滴灌，至土壤含水量临近30%时停滴。肥水一体化与对照施肥情况见表2，可见肥水一体化比常规施肥用量显然减少，氮磷钾养分分别减施14%、41%、12%，同样可看出常规施肥磷素养分过量，易随雨水流入河塘引起富营养化，因此肥水一体化具有减肥环保效果。
肥水一体化效益分析，从表3.4可知，在基肥施用相同情况下，追肥采用肥水一体的总施肥成本虽然亩增47元，但结果亩增产浙贝42.5公斤，亩增净收入538元，增幅10.6%。从施肥效率来看，人工常规条施法一般一人日施2亩左右，而一体化施肥只要滴管面积大，一人至少能管理施用15-50亩，效率可大幅提高。
三、结语
肥水一体化是集节水、节肥、环保、增效于一体的现代农业施肥技術，尤其在农业设施完备水资源缺乏的茄科类蔬、瓜、果等更有应用意义。
土壤湿度智能监测的传感器应置于作物根糸的密集区域与深度，能反映作物根部的土壤湿度环境，初次滴施时间可根据理论监测与田间观察相结合获得适宜肥水一体滴管时间。
肥料选择上应考虑养分含量与水溶性及成本，进口液态肥料因价格高适宜于高档经济作物上应用，大众蔬菜作物应考虑液肥成本及相混肥料溶解后不能产生沉淀，肥液随混即用。
通讯作者：崔迪（1985-）女，浙江宁波人，工学博士，讲师，从事智能信息处理研究。
基金资助项目：
国家科技部星火计划项目（2015GA701030）;
国家大学生创新创业项目（201811058014）;
宁波市科技局农业攻关项目（2017C10049）;
宁波工程学院奉化研究院自然科学基金（FHI-018105）
关键词：浙贝;肥水一体;智能监测;效果
浙贝母是百合科多年生药用植物，具有止咳化痰、清热润肺之功效，是浙江省著名的中药材，已有300多年的人工栽培历史。
浙贝母是比较耐肥性作物，在传统栽培方式中常常过量施肥或施肥不当引起浙贝肥害，不但增加生产成本，且导致农业面源污染。因此，为改进浙贝施肥方法，尝试肥水一体化的先进施肥技术，将可溶性肥料溶解于水，形成稀释肥液，结合土壤肥力状况和浙贝需肥特性，通过滴灌系统适时适量补充浙贝营养，满足浙贝营养需求，提高施肥效应，减轻肥料面源污染。为此开展了本试验研究，现将结果初报如下。
一、材料与方法
试验设于宁波天宫现代农业示范基地，其农业设施与试验控制条件较好，有完备的滴灌系统。设施大棚前茬为番茄，面积240平米，小区面积22平米;供试土壤有机质含量5.16%，全氮0.324%，速效磷174mg/kg ，速效钾820mg/kg 。浙贝于11月10日下种。根据浙贝需肥特性，处理与对照区基肥施用相同，即浙贝下种前亩施入颗粒有机肥600公斤，复合肥40kg（N-P2O5-K2O=15-15-15），肥料与土翻耕混合。下种后覆双色膜保墒除草，待出苗时揭膜。
处理区：为肥水一体化施肥处理，釆用肥水一体化滴灌装置，滴灌辅于畦面，滴孔距离30cm，浙贝种植纵向排列与滴灌并行，可溶性肥料经过与水混溶后通过滴灌补给土壤养分;
追肥：釆用诺普丰优质水溶性肥料（氮-磷-钾N-P2O5-K2O=19-19-19），肥水浓度800倍，在苗期增施少量尿素（4公斤/亩），补充氮素促进营养生长，花后期增施少量硫酸钾肥（4公斤/亩），满足浙贝鳞茎膨大需求。施肥时间根据浙贝生育特性和土壤含水量变化确定肥料滴施时间，整个生育期肥水一化共滴施8次，合计追肥亩施N：5.81kg，P2O5：3.97kg，K2O：5.97kg;
对照区：不设滴灌，施肥按生产上常规条状撒施。施追肥3次，分别在齐苗期、现蕾期、摘花后十天左右（约3月底）施入，三次亩施复合肥料分别为20kg、12.5kg、12.5kg，均以条状撒施，合计亩施追肥：N：6.75kg，P2O5：6.75kg，k2O：6.75kg。
土壤水分动态监测：土壤含水量智能监测是实施肥水一体化施肥的重要手段，应用物联网农业环境监测系统智能感知大棚环境（土壤温、湿度，大棚空气温、湿度，光照）的动态变化，尤其是土壤含水量是确定适时肥水滴灌的重要条件。试验釆用国内先进的浙江托普云农科技股份有限公司生产的物联网农业环境监测系统。土壤含水量传感器置于试验小区土壤深度8-10cm处，每隔30分钟自动监测记录一次数据，并保存数据记录，试验视表土状况与含水量测定值结合浙贝需肥特性确定肥水供给时间。同时获得大棚与土壤的温、湿度及光照等环境动态变化。
二、结果与分析
1.肥水一体化施肥对浙贝生长发育及产量的影响
浙贝出苗后随着温度回升，生长发育加快。从表1可知，采用肥水一体化施肥的营养生长速度略快于常规施肥，提前1-2天进入生殖生长，植株高度比对照高约7-8厘米。到生长后期，肥水一体化施肥比对照延迟枯萎3天左右。浙贝打顶摘花后是地下鳞茎膨大的关键时期，延迟枯萎有利于提高产量，试验表明肥水一体化施肥比常规施肥增产10.6%。
从生长性状与产量来看，采用肥水一体化供肥，能把养分通过滴灌输入植株根部，创造浙贝良好的根部营养环境，促进浙贝生长发育，增强光合作用与光合产物的积累，达到延缓衰老增加产量。
2.肥水适时补给的土壤适宜含水量
由图1可见，浙贝出苗初期生长主要依靠母鳞茎提供营养促进茎叶生长，对土壤环境表现不明显，到生长进入旺盛期至临枯萎期时，土壤肥水环境对浙贝鳞茎发育膨大与植株枯萎期影响较大，土壤水分状况是实施肥水补给的重要因素之一，如图1所示，土壤温度下午3：30左右时呈现高峰，夜间2时左右达到底谷，温度变幅在17-28oC 之间。土壤湿度视肥水补给而变化，在表土约5cm左右发白，土壤含水量接近20-22%时，土壤开始处于缺水状态，需及时进行肥水滴灌以创造浙贝适宜的土壤肥水环境，待土壤含水量达到30%左右时，根部土壤已较潮湿可停止补给。因此，土壤含水量的动态监测为作物的适时与适量灌水提供了科学依据。
3.肥水一体化的减量施肥效果
肥水一体化的减量施肥，采用浓度0.12%（800-1000倍）的肥液通过滴管糸统缓慢渗入浙贝根部土壤。根据浙贝营养特性，苗期适量增施了氮肥后期适宜补施了钾肥，并视土壤湿度适时控制肥水用量，以防止养分的流失与挥发，提高肥料利用率。在浙贝生长期肥水一体化滴灌八次，每次肥液用量折亩施900-1100公斤，在土壤含水量接近22%时开始滴灌，至土壤含水量临近30%时停滴。肥水一体化与对照施肥情况见表2，可见肥水一体化比常规施肥用量显然减少，氮磷钾养分分别减施14%、41%、12%，同样可看出常规施肥磷素养分过量，易随雨水流入河塘引起富营养化，因此肥水一体化具有减肥环保效果。
肥水一体化效益分析，从表3.4可知，在基肥施用相同情况下，追肥采用肥水一体的总施肥成本虽然亩增47元，但结果亩增产浙贝42.5公斤，亩增净收入538元，增幅10.6%。从施肥效率来看，人工常规条施法一般一人日施2亩左右，而一体化施肥只要滴管面积大，一人至少能管理施用15-50亩，效率可大幅提高。
三、结语
肥水一体化是集节水、节肥、环保、增效于一体的现代农业施肥技術，尤其在农业设施完备水资源缺乏的茄科类蔬、瓜、果等更有应用意义。
土壤湿度智能监测的传感器应置于作物根糸的密集区域与深度，能反映作物根部的土壤湿度环境，初次滴施时间可根据理论监测与田间观察相结合获得适宜肥水一体滴管时间。
肥料选择上应考虑养分含量与水溶性及成本，进口液态肥料因价格高适宜于高档经济作物上应用，大众蔬菜作物应考虑液肥成本及相混肥料溶解后不能产生沉淀，肥液随混即用。
通讯作者：崔迪（1985-）女，浙江宁波人，工学博士，讲师，从事智能信息处理研究。
基金资助项目：
国家科技部星火计划项目（2015GA701030）;
国家大学生创新创业项目（201811058014）;
宁波市科技局农业攻关项目（2017C10049）;
宁波工程学院奉化研究院自然科学基金（FHI-018105）