设施蔬菜水肥一体化精准管理技术

河北省定兴县和天津市西青区基地 设施番茄土壤改良剂应用技术试验
应用土壤改良剂富泰威-钙 粉（优质海洋牡蛎壳）、康帝（优 质海藻发酵物）和爱施乐（煅烧后 的白云石），增产4%-6%，增 效6%-7%
应用土壤改良剂生物炭167 kg/亩（相对于用1亩地秸秆制成的生 物炭），增产5%-6%，增效 5%-8%
滴灌下氮素吸收量校正系数为1.35，沟灌下其为 1.55时，能保证土壤硝态氮供应在适宜值范围 50~100 mg/kg，证实了校正系数的准确性
确定主要设施蔬菜单位产量（1 t 产品）养分推荐量 ，据此可计算目标产量水平下的氮磷钾推荐量
设施番茄
N
P2O5 K2O
单位产量（1 t）
养分推荐量（kg） 3.06 1.00 4.37
Right Pattern
正确 施肥 模式
Right Source 正确 肥料 品种
Right Time 正确 施肥 时间
Right Place 正确 施肥 位置
1. 设施蔬菜大中微量元素平衡施用技术 解决正确肥料用量问题
主要测土施肥法 土壤肥力指标法 土壤肥力临界值法 目标产量测土施肥法
大量土壤测试 大量田间试验 参数难以获得 计算较为复杂
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Ø 一次到地块技术指导不足0.1元（数据流量） Ø 技术产品多基地示范应用，效果良好
设施蔬菜化肥减量与氮磷钾平衡调控技术优化试验
利用智能手机蔬菜“算肥宝”APP，在确定设施蔬菜最佳养分用量指标 的基础上，从化肥减量，协调化肥养分比例，调整化肥基追比例，优化 肥水管理方法等方面进行改进，推荐施肥处理效果良好
设施蔬菜水肥一体化精准管理技术
黄绍文 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
2019年08月08日，重庆
报告内容
一、研究背景 二、设施蔬菜水肥一体化精准管理技术研究 三、设施蔬菜水肥一体化精准管理技术应用
一、研究背景
我国蔬菜生产基本情况
Ø蔬菜与人民生活高度密切 人们绿色消费观念日趋成熟
Ø2017年我国蔬菜播种面积3.38亿亩 总产量8.11亿吨 产值约占种植业总产值的1/3
n = 151
N、P2O5、K2Fra Baidu bibliotek 吸收比例1：0.44：1.93 N、P2O5、K2O 推荐比例1：0.33：1.43
秋冬茬/冬春茬番茄 产量水平8-10 t/亩 滴灌下推荐量（kg/亩）
N：25-31 P2O5： 8-10 K2O：36-44
开发智能手机蔬菜“算肥宝”APP，简便快速推荐设 施蔬菜最佳养分用量指标
Ø 前三茬或前四茬低有机替代比例模式产量较高 Ø从较长时间看，有机替代50%模式，尤其是2/4化 肥氮+1/4有机肥氮+1/4秸秆氮模式产量最佳
有机肥/秸秆替代化肥50%模式维持根层土壤速效氮 磷适宜供应浓度，而常规施肥40-100 cm硝态氮残留 严重，速效磷下移
有机替代50%模式尤其是配施秸秆模式显著提高主 根区土壤有机质含量，种植2~8年后0-20 cm土壤有 机质含量增幅26.2%~110.3%
缺乏重视 7. 与化肥配施的有机肥质量
难以保证
亟待建立设施蔬菜肥水科学管理技术体系
水肥一体化是现代农业“一号技术”。设施蔬菜最具潜力发 展水肥一体化技术 ，水肥一体化面积（科技园区+无土栽培等） 约占20%~30%，但现有水肥一体化技术问题突出
突出问题
土壤
有机质低下 地下水污染
次生盐渍化 养分非均衡化
SOC (g/kg) 与无氮模式相比，官能团增加量 (g/kg)
25 20 15 e
d e
ab
b
a
c
10
5
0 氮
无
4/4CN3/4CN+1/4M2N/4CN+2/4M1/N4CN2+/43C/4NM+N1/4MN+1/42S/4NCN+2/4SN
8
烷基碳 氧烷基碳 芳香碳 羰基碳
6
4
2
0
-2
4/4CN 3/4CN+1/4MN2/4CN+2/4MN1/4CN+32/4/4MCNN+1/4MN+1/4SN2/4CN+2/4SN
Ø河北省定兴县基地常规施肥减施化肥30%-50%，增产5%7%，增效18%-22% Ø天津市西青区基地常规施肥减施化肥30%，增产6%-7%、 增效18%-27%
河北省定兴县基地温室越冬长茬黄瓜 中微量元素及有益元素有效施用技术试验
温室越冬长茬黄瓜叶面喷施荷皇钙（氨基酸Ca） 、益地钙（糖醇Ca）、荷皇锌（EDTA-Zn）和硅 肥（Si），增产5%-8%，增效8%-15%
2. 设施蔬菜有机替代综合增效技术 解决正确施肥模式问题
有机替代原理：
（1）化肥速效，主要提供养分；有机肥缓效，主要培肥土 壤；有机肥替代化肥弥补各自缺点 （2）有机替代在增产改质、提高地力，尤其是在增加土壤 活力、增强土壤抗逆性等方面发挥极其重要综合增效作用 （3）依据土壤肥力水平确定有机替代比例，低肥力土壤的 替代比例低一些，高肥力土壤的替代比例高一些，培肥土壤 是减肥增效的最有效措施
近些年研制蔬菜施肥量简便快速推荐方法 养分推荐量=养分吸收量×校正系数
养分吸收量=目标产量×单位产量养分吸收量
系统平衡理念 简便快速方法
协调统一目标
Ø 主要蔬菜单位产量氮磷钾吸收量 Ø 不同土壤肥力水平下养分吸收量校正系数
温室番茄、黄瓜等 简便快速推荐施肥 方法田间校验研究 取得良好效果
氮素吸收量校正系数采用氮施用量/氮吸收量估算 多年（2008~2016年）多点长期定位试验和示范结果
Ø我国设施蔬菜5800多万亩 产值占蔬菜总产值的50%以上
主要设施蔬菜N、P2O5和K2O亩均用量（化肥+有机 肥）分别是推荐量的1.9、5.4和1.6倍，化肥养分减施 潜力在35%以上
化肥使用突出问题
1. 化肥施用量大比例失衡 2. 化肥运筹比较随意 3. 化肥与有机肥配施模式
不够合理 4. 专用新型化肥极其缺乏 5. 化肥施用方法尤为不当 6. 中微量元素化肥的施用
水溶肥
养分配比不合适 养分形态不匹配
现有技术
过量滴水 过量滴肥
管理对策 关键技术
增C补能源 有机替代综合增效 降氮磷积累
减化肥
大中微量元素平衡
调养分比例 施用
施用新型 水溶肥
新型滴灌专用肥
改进滴灌肥 水肥协同一体化 水方案
二、设施蔬菜水肥一体化精准管理技术研究
五个技术重点（5R养分管理技术）
Right Rate 正确 肥料 用量