一种设施西瓜专用肥及其配肥方法与施用方法

1.本发明属于农业肥料施用技术领域，尤其涉及一种设施西瓜专用肥及其配肥方法与施用方法。


背景技术：

2.设施西瓜栽培在施肥上多数实现水肥一体化，但设施西瓜栽培中水分、养分过量盲目投入问题更为突出。如调查表明，华北地区设施西瓜肥料(化肥+有机肥)n、p2o5、k2o养分投入量平均为582、412和541公斤/公顷，其中化肥n、p2o5、k2o平均施用量分别为288、213、304公斤/公顷，分别为各自推荐量的1.9、3.6、2.3倍，养分利用率仅为8％-29％。养分过量投入未能提高设施西瓜的产量和品质，且过量养分进入外部环境后导致地表水富营养化、土壤酸化和次生盐碱化等一系列环境难题。
3.设施西瓜生产下还包括有机无机养分配比不合理，化肥基追比和养分元素配比不科学，基肥施用比例偏高，后期追肥量偏低的技术问题。如大多数地区有机养分投入量偏低，基肥化肥用量占设施西瓜生育阶段总需肥量的46％-80％，未能发挥水肥一体化节肥增效的优势，且在设施西瓜生育后期导致养分供应不足而限制产量增加。
4.设施西瓜专用肥缺乏。市场销售的设施西瓜滴灌用肥多为瓜果类通用肥，氮磷含量较高，养分配比与设施西瓜生育阶段养分需求匹配度不够。设施西瓜生育阶段需肥为前期氮多后期钾多，前期磷肥有助于根系发育，后期钾肥能提高西瓜品质。而生产中养分供应与生育阶段需求不匹配限制了设施西瓜的高产优质生产。当前施肥重视大量元素氮磷钾的施用，忽视中微量元素ca、zn、mg、b、fe等的应用，同时高磷投入下土壤磷素积累还会引起zn和fe等微量元素的缺乏，加剧设施西瓜连作下养分供应失调和病害增多等问题。此外，设施西瓜连作情况下，过量施肥会改变土壤ph值等理化性状和根系分泌的自毒物质积累，影响土壤微生物多样性和群体结构，易产生连作障碍。因此，西瓜种植过程中对土壤病原菌防治十分重要，化学农药残留可影响环境，而生物菌剂是较好的选择。
5.水肥一体化可实现养分实时供应，但设施西瓜不同生长阶段的养分需求特征不一样，前期需肥量低，而磷素充足有利于促根壮苗；中期营养生长阶段对氮素要求多，而果实膨大期对钾素需求增加，因此实现设施西瓜生育阶段养分供应与需求精准匹配是设施西瓜高产优质的关键。
6.针对以上设施西瓜生产中施肥过量、养分配比不合理、养分供应与作物生育阶段需求不匹配等问题，如何提供一种根据设施西瓜生育阶段养分需求规律配制设施西瓜专用肥，并将其进行合理应用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本发明提出了一种设施西瓜专用肥及其配肥方法与施用方法。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.一种设施西瓜专用肥的配肥方法，包括以下步骤：
10.(1)根据设施西瓜生育阶段的养分吸收量确定设施西瓜生育阶段需肥量和不同阶段养分配比：设施西瓜生育阶段需肥量＝养分吸收量
×
校正系数；
11.其中，由于氮素在土壤中转化较快，易随水淋失及易以nh3挥发或n2o反硝化损失，而磷钾肥后效较好，根据研究后确定，本发明中氮肥校正系数为1.35，磷肥校正系数为1，钾肥校正系数为1；
12.(2)肥料配方依据：依据步骤(1)中的设施西瓜生育阶段需肥量，确定设施西瓜不同生育阶段的植株n、p2o5、k2o养分吸收比例；
13.所述不同生育阶段为设施西瓜苗期至坐果期以及果实膨大至成熟期；
14.(3)肥料配制方法：依据步骤(2)所得设施西瓜不同生长阶段的植株n、p2o5、k2o养分吸收比例，确定促生健秧肥和膨果提质肥的原料配比，所述促生健秧肥和膨果提质肥分别制备完成，得到所述设施西瓜专用肥。
15.有益效果：本发明提供的专用肥分为促生健秧肥和膨果提质肥，由于西瓜前期营养生长和中后期生殖生长阶段的养分需求比例/特征不同，前期生长主体为根系和茎叶，对氮素需求量较大，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.35：1.24；后期以果实膨大和光合产物的转化转移为主，对钾素需求量大，n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.32:1.85。因此，本发明前阶段肥料配方以促根、秧和叶生长为主，充足磷素供应可提高根系根长密度和生物量、提高其吸收土壤养分的能力；充足氮素供应可促进茎叶发育以提高植株的光合面积和效率、增加光合产物积累的能力，为西瓜搭建丰产的基础和架子。本发明在西瓜生长后期以促进光合产物继续合成及植株积累的光合产物向果实的转化运输为主，其中，钾素是多种植物酶的活化剂，能促进蛋白质和光合中碳水化合物(蔗糖等)的合成及向果实中的运输及维生素c等含量，提高西瓜的品质。同时充足钾素供应可增加西瓜的抗逆能力，确保西瓜后期的健康生长和品质提高。本发明分阶段配制肥料能够使各阶段的养分供应与西瓜的生长需求精准匹配，满足西瓜阶段生长发育的养分需求和实现西瓜的优质高产。
16.优选的，步骤(2)中所述设施西瓜苗期至坐果期，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.35:1.24，校正后为1.35:0.35:1.24；根据此养分比例，肥料n、p2o5、k2o百分含量配比为20％-5.2％-18％。
17.所述果实膨大至成熟期，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.32:1.85，校正后为1.35:0.32:1.85；根据此养分比例，肥料n、p2o5、k2o百分含量配比为20％-4.8％-28％。
18.有益效果：本发明中两个生育阶段的专用肥养分配比不同，主要针对西瓜前期以营养生长为主，养分主要用于蔓叶的伸长与生长，对氮素需求量高于磷钾养分；而中后期为生殖生长阶段，养分主要用于果实的膨大和品质提高，对钾素的需求高于氮磷养分。两种肥料设计的养分含量是根据肥料原料的养分含量确定，尽量实现高养分肥料，而养分含量太高的肥料用目前的原料不能配成。
19.优选的，步骤(3)中所述促生健秧肥n、p2o5、k2o配比为1.35:0.25:1.24；
20.所述膨果提质肥n、p2o5、k2o配比为1.35:0.32:1.85。
21.有益效果：本发明中两种肥料的养分配比与各自生育阶段的养分需求精准匹配，能满足各自生育阶段西瓜生长发育对养分的需求。
22.优选的，所述促生健秧肥每100份包括尿素44.4份，磷酸一铵10.4份，硫酸钾22.6
份，硝酸钾21.7份，中微量元素0.6份，增效抑菌活性物质0.2份，粉状复合菌剂0.1份；
23.所述膨果提质肥每100份包括尿素34.1份，磷酸一铵8份，硫酸钾26份，硝酸钾31份，中微量元素0.6份，增效抑菌活性物质0.2份，粉状复合菌剂0.1份。
24.有益效果：本发明提供的配方所用的肥料原料为尿素、磷酸一铵、硝酸钾等，均为溶解度较高的常规化肥原料，易购易得，硫酸钾可同时提供钾和硫两种元素养分供应，所添加中微量元素可满足西瓜对中微量元素钙、镁硫，铁、锰、锌、硼等的需求。
25.优选的，所述中微量元素包括硝酸钙、edta-铁、硫酸锌、硫酸镁、硫酸锰和硼砂中的一种或任意几种；
26.所述增效抑菌活性物质包括海藻多糖和海带多酚；
27.所述粉状复合菌剂为促生抗逆菌，且包括芽孢杆菌和/或哈茨木霉。
28.有益效果：本发明中的海藻多糖含有吲哚乙酸、赤霉素、水杨酸等多种植物生长激素，海带多酚具有抗逆、抗菌能力，两者可促进作物生根、植株生长及具有抗逆性、抗病能力。复合菌剂中的促生菌具有促生抑菌杀菌能力，可抑制病原菌、克服连作引起的土传病害和连作障碍，葡萄糖作为促生菌的碳源使其保持活性。
29.一种设施西瓜专用肥，包括营养生长期促生健秧肥和后期膨果提质肥。
30.有益效果：本发明中的两种肥料养分配比根据西瓜各生育阶段养分吸收特征配制，肥料施用能实现阶段养分供应与西瓜生育阶段需求精准匹配。
31.一种设施西瓜专用肥的在设施西瓜滴灌水肥一体化种植中的应用。
32.有益效果：本发明提供的西瓜专用肥为高浓度、速溶和养分全面肥料，溶于水后随灌溉水一起灌入土壤，简洁高效，可结合水肥一体化提高肥料的吸收和利用效率。
33.一种设施西瓜专用肥的施用方法，包括以下步骤：
34.1)瓜秧长至0.3米长后开始在滴灌水中加入促生健秧肥进行施用，至全部植株坐果；
35.2)果实开始膨大时随滴灌水施用膨果提质肥，至设施西瓜成熟。
36.设施西瓜一般3月初移栽，5月底收获，生育阶段80-90天。分为苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实膨大期和成熟期。瓜苗移栽至伸蔓期为30-35天，伸蔓至坐果期20-25天，果实开始膨大至成熟期25-31天。现有技术中设施西瓜产量一般为50-70吨/公顷，全生育阶段n、p2o5、k2o需求量分别为160-210、40-80和230-270公斤/公顷。为使养分供应与设施西瓜生育阶段养分需求较好匹配，本发明分幼苗至结果期和果实开始膨大至成熟期两个阶段配制肥料，其中幼苗至开花坐果期需肥量占整个生育阶段需肥量的20％-30％，设施西瓜开始膨大至成熟期需肥量占70％-80％。
37.优选的，步骤1)中所述促生健秧肥施用量为5.4公斤/亩，施用次数为3次；
38.步骤2)中所述膨果提质肥施用量为9-10公斤/亩，施用次数为3-4次；
39.优选的，步骤1)和2)中加肥时先将所述促生健秧肥或膨果提质肥用水完全溶解后倒入施肥罐并混匀，随水通过滴灌带滴入土壤，所述滴灌带流量为1.5-2.0l/h，水湿润深度为30-40cm。
40.优选的，步骤1)中所述促生健秧肥施用前还包括施用基肥，施用方法为将腐熟有机肥和化学肥料混匀撒施后机械翻地，埋于0-20cm土层；
41.所述腐熟有机肥施用量为10-15吨/公顷，所述化学肥料中n、p2o5、k2o分别按照设
施西瓜总需肥量的20％、50％和20％施用。
42.更为优选的，步骤1)中所述促生健秧肥施用前设施西瓜苗移栽发旺后，沿设施西瓜苗行铺设滴灌带，根据土壤墒情(土壤水分传感器相对含水量低于80％灌水)约7-10天灌水一次，在瓜苗伸蔓前仅灌水不加肥，养分由基肥提供，每次灌水4-4.5立方米/亩。
43.有益效果：基肥对前期根系发育和壮苗十分重要，为促进设施西瓜苗期根系发育，建议设施西瓜基肥磷养分施用总用量的一半。为提高土壤保水保肥能力和通透性，建议基施适量有机肥。
44.本发明公开了一种设施西瓜专用肥及其配肥方法与施用方法，本发明通过根据设施西瓜不同生育阶段对于肥料需求的不同对专用肥中的n、p2o5、k2o含量进行调整，使得所得肥料发挥水肥一体化节肥增效的优势，且不会因养分过量投入而造成水土污染，并且，本发明提供的设施西瓜专用肥能够随滴灌过程一同施用，施用方法简单，同时能够大大提高设施西瓜产量与品质。
具体实施方式
45.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
47.本发明实施例中的粉状复合菌剂为从国家农业微生物菌种保藏中心购买菌种后自己生产，保藏编号为：解淀粉芽孢杆菌，accc 60428；哈茨木霉，accc 33109，均为为促生抗逆菌，且芽孢杆菌和哈茨木霉按1:1配比。
48.实施例1
49.一种设施西瓜专用肥配肥方法，包括以下步骤：
50.(1)根据设施西瓜生育阶段养分吸收特征确定肥料需求量和不同阶段养分配比。
51.设施西瓜生育阶段需肥量＝设施西瓜养分吸收量
×
校正系数。氮肥校正系数为1.35，磷钾肥校正系数均为1较合适。
52.(2)根据步骤(1)中的设施西瓜生育阶段需肥量计算方法，可以得出肥料配方依据为：
53.在设施西瓜苗期至坐果期，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.35:1.24；校正后为1.35:0.35:1.24，根据此养分比例，肥料大量元素n、p2o5、k2o含量配比设计为20％-5.2％-18％。
54.果实膨大至成熟期，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.32:1.85，校正后为1.35:0.32:1.85，根据此养分比例，肥料大量元素n、p2o5、k2o含量配比设计为20％-4.8％-28％。
55.(3)根据步骤(2)所得肥料配方依据，得出肥料配制方法为：促生健秧肥每100公斤包括尿素44.4公斤，磷酸一铵10.41公斤，硫酸钾22.6公斤，硝酸钾21.7公斤，硝酸钙、edta-铁、硫酸锌、硫酸锰、硫酸镁和硼砂各100克，海藻多糖和海带多酚各100克，粉状复合菌剂100克(有效活菌》2.0亿只/克)；
56.膨果提质肥每100公斤包括尿素34.1公斤，磷酸一铵8公斤，硫酸钾26公斤，硝酸钾31公斤，硝酸钙、edta-铁、硫酸锌、硫酸锰、硫酸镁和硼砂各100克，海藻多糖和海带多酚各100克，粉状复合菌剂100克。
57.实施例2
58.一种设施西瓜专用肥施肥方法，包括以下步骤：
59.(1)于2022年3-6月在河南省永城市薛湖镇聂寨村进行试验，试验地土壤类型为壤质潮土。试验用塑料大棚宽10米，长50米，利用设施西瓜专用肥对设施西瓜(品种为美珠)进行种植，且分为三个相同种植小区进行3次重复，每个小区面积60m2，种植密度2000株/亩，小区之间设田梗隔开，每小区单独灌水施肥。
60.(2)基施中的有机肥为腐熟猪粪，且施用量为1.0吨/亩；
61.此外，化肥n、p2o5和k2o用量根据近年产量(60-70吨/公顷)和养分吸收量确定(养分需求量＝设施西瓜养分吸收量
×
校正系数)，分别为182、70和250公斤/公顷，将设施西瓜n、p2o5和k2o养分总需求量的20％、50％和20％作为基肥施入，使用常规无机肥(尿素、重过磷酸钙和硫酸钾分别为5、5和6公斤/亩)，剩余氮磷钾养分的80％、50％和80％肥用设施西瓜滴灌专用肥。
62.施肥过程中促生健秧肥自幼苗至结果期利用水肥一体化施用3次，每次5-6公斤/亩；膨果提质肥自果实开始膨大水肥一体化施用，共施用3次，每次10公斤/亩，至果实成熟。
63.对比例1
64.与实施例2不同之处在于：将设施西瓜专用肥替换为施用农户常规施肥肥料，农户常规施肥肥料组成及施用方法为：
65.化肥n、p2o5和k2o分别为300、225和300公斤/公顷，80％的化肥播种前基施(n、p2o5和k2o百分含量配比为20％-15％-15％的复合肥80公斤/亩，加施硫酸钾7-8公斤/亩)，20％的化肥作为水溶肥(n、p2o5和k2o含量分别为为20％-10％-18％)，将该水溶肥分别在伸蔓期、果实膨大初期和中期随滴灌水施入，每次6-7公斤/亩。
66.试验结果如表1：
67.表1不同施肥处理大棚设施西瓜的产量和效益。
[0068][0069][0070]
结合表1可以看出，施用本发明提供的设施西瓜专用肥的肥料用量较农户常规施肥减少17％-69％，而设施西瓜产量和经济收益表现出稍增加，且增加设施西瓜可溶性糖含量，提高了设施西瓜的品质，说明本发明滴灌专用肥可通过养分供需精准匹配实现设施西瓜的节肥增效和优质高产。
[0071]
以上，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种设施西瓜专用肥的配肥方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据设施西瓜生育阶段的养分吸收量确定设施西瓜生育阶段需肥量和不同阶段养分配比：设施西瓜生育阶段需肥量＝养分吸收量
×
校正系数；其中，氮肥校正系数为1.35，磷肥校正系数为1，钾肥校正系数为1；(2)肥料配方依据：依据步骤(1)中的设施西瓜生育阶段需肥量和设施西瓜不同生育阶段的植株n、p2o5、k2o养分吸收比例；所述不同生育阶段为设施西瓜苗期至坐果期以及果实膨大至成熟期；(3)肥料配制方法：依据步骤(2)所得设施西瓜不同生长阶段的植株n、p2o5、k2o养分吸收比例，确定促生健秧肥和膨果提质肥的原料配比，再将所述促生健秧肥和膨果提质肥分别制备完成，得到所述设施西瓜专用肥。2.根据权利要求1所述的一种设施西瓜专用肥的配肥方法，其特征在于，步骤(2)中所述设施西瓜苗期至坐果期，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.35∶1.24，校正后为1.35:0.35:1.24；根据此养分比例，肥料n、p2o5、k2o百分含量配比为20％-5.2％-18％。所述果实膨大至成熟期，植株n、p2o5、k2o养分吸收比例为1:0.32:1.85，校正后为1.35:0.32:1.85；根据此养分比例，肥料n、p2o5、k2o百分含量配比为20％-4.8％-28％。3.根据权利要求1或2所述的一种设施西瓜专用肥的配肥方法，其特征在于，步骤(3)中所述促生健秧肥n、p2o5、k2o配比为1.35:0.25:1.24；所述膨果提质肥n、p2o5、k2o配比为1.35:0.32:1.85。4.根据权利要求3所述的一种设施西瓜专用肥的配肥方法，其特征在于，所述促生健秧肥每100份包括尿素44.4份，磷酸一铵10.4份，硫酸钾22.6份，硝酸钾21.7份，中微量元素0.6份，增效抑菌活性物质0.2份，粉状复合菌剂0.1份；所述膨果提质肥每100份包括尿素34.1份，磷酸一铵8份，硫酸钾26份，硝酸钾31份，中微量元素0.6份，增效抑菌活性物质0.2份，粉状复合菌剂0.1份。5.根据权利要求4所述的一种设施西瓜专用肥的配肥方法，其特征在于，所述中微量元素包括硝酸钙、edta-铁、硫酸锌、硫酸镁、硫酸锰和硼砂中的一种或任意几种；所述增效抑菌活性物质包括海藻多糖和海带多酚；所述粉状复合菌剂为促生抗逆菌，且包括芽孢杆菌和/或哈茨木霉；所述复合菌剂中有效活菌>2.0亿只/克。6.如权利要求1-3任一项所述的一种设施西瓜专用肥，其特征在于，包括营养生长期促生健秧肥和后期膨果提质肥。7.如权利要求1-3任一项所述的一种设施西瓜专用肥的在设施西瓜滴灌水肥一体化种植中的应用。8.如权利要求1-3任一项所述的一种设施西瓜专用肥的施用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)瓜秧长至0.3米长后开始在滴灌水中加入促生健秧肥进行施用，至全部植株坐果；2)果实开始膨大时随滴灌水施用膨果提质肥，至设施西瓜成熟。9.根据权利要求8所述的一种设施西瓜专用肥的施用方法，其特征在于，步骤1)中所述促生健秧肥施用量为5.4公斤/亩，施用次数为3次；步骤2)中所述膨果提质肥施用量为9-10公斤/亩，施用次数为3-4次；
步骤1)和2)中加肥时先将所述促生健秧肥或膨果提质肥用水完全溶解后倒入施肥罐并混匀，随水通过滴灌带滴入土壤，所述滴灌带流量为1.5-2.0l/小时，水湿润深度为30-40cm。10.根据权利要求8所述的一种设施西瓜专用肥的施用方法，其特征在于，步骤1)中所述促生健秧肥施用前还包括施用基肥，施用方法为将腐熟有机肥和化学肥料混匀撒施后机械翻地，埋于0-20cm土层；所述腐熟有机肥施用量为10-15吨/公顷，所述化学肥料中n、p2o5、k2o分别按照设施西瓜总需肥量的20％、50％和20％施用。

技术总结
本发明公开了一种设施西瓜专用肥及其配肥方法与施用方法，属于农业肥料施用技术领域，包括(1)根据设施西瓜生育阶段的养分吸收量确定设施西瓜生育阶段需肥量和不同阶段养分配比；(2)肥料配方依据；(3)肥料配制方法。本发明还公开了上述配肥方法制备得到的设施西瓜专用肥以及其在设施西瓜滴灌水肥一体化种植中的应用，同时公开了该设施西瓜专用肥的施肥方法。本发明所得肥料发挥水肥一体化节肥增效的优势，且不会因养分过量投入而造成水土污染，并且，本发明提供的设施西瓜专用肥能够随滴灌过程一同施用，施用方法简单，同时能够显著提高设施西瓜产量与品质。著提高设施西瓜产量与品质。


技术研发人员：赵士诚 何萍 王秀斌 仇少君 徐新朋
受保护的技术使用者：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/9/12