CN113854134A - 一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法，在日光温室中种植西瓜，包括如下步骤：播种前对种子进行暴晒或温汤浸种及杀菌处理；打穴、播种；播种后水肥管理：进入伸蔓期，开始第一次浇水，2‑3天灌水一次，灌水量为40‑80L/株；追肥时氮肥、磷肥和钾肥重量比为(16‑22)：(8‑12)：(16‑26)，控制西瓜定植至伸蔓阶段、开花至结果前期、结果至成熟阶段的施肥次数及施肥量；追肥与灌水同步进行；植株调整；开花授粉；病虫害防治；适时采收。本发明通过在戈壁沙漠上打造日光温室，联合基质栽培、水肥一体化、病虫无害化绿色防控技术，种植西瓜，并通过合理控制西瓜种植水肥管理条件，以提高西瓜糖分和产量。

Description

一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法

技术领域

本申请涉及西瓜种植技术领域，具体而言，涉及一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法。

背景技术

据世界粮农组织统计，中国是世界上西瓜种植面积和产量最大的国家。近年来，西瓜的种植面积稳定在1.5万公顷以上，约占全国瓜果类种植面积的3/4。甘肃地区多戈壁沙漠，尤其是在甘肃省酒泉市肃州区，气候干旱少雨，大面积土地砂石遍布，极不适宜农作物生长。但戈壁沙漠最大的优势在于光照充足，以酒泉为例，年日照时间长达3000小时以上，能为农作物生长提供充足的光照资源，而且昼夜温差大，利于植物养分积累，干燥的气候还能最大限度防止病虫害发生。

西瓜为一年生草本植物，在我国栽培历史悠久，西瓜栽培广泛、产量高，是重要的消暑佳品。戈壁沙漠地带日照充足、空气干燥、昼夜温差大，具有种植西瓜得天独厚的资源优势。在戈壁沙漠地区种植西瓜，昼夜温差大，有利于储存糖分，白天太阳充足温度高，西瓜可以进行产糖；夜间黑暗无光温度低，有利于西瓜储糖，所以沙漠里种的西瓜很甜。

但是，目前而言，在戈壁沙漠中种植西瓜的技术还有待进一步提高，由于戈壁沙漠中种植地的保水性较差，所以种植地水分流失较快，使得西瓜的生长过程中容易缺水，从而影响了戈壁沙漠西瓜种植的产量。另外，铁(Fe)是植物生长所必须的微量元素，参与叶绿素的合成、促进氮素代谢等氧化还原反应，是生物体生长发育必不可少的元素之一；尽管铁在地壳中含量很高，但是在有氧条件下，铁微溶于土壤，特别是碱性钙质土质。这就造成西瓜在生长发育中存在着铁元素吸收不足的问题，从而影响西瓜生长发育，进而影响西瓜的上市时间。

发明内容

本申请提供了一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法，用于解决现有技术中戈壁沙漠地区种植地保水性较差，水分流失较快，西瓜生长过程中容易缺水，从而影响西瓜产量的技术问题。

本申请提供了一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法，在日光温室中种植西瓜，包括如下步骤：

(1)播种前处理：播种前对西瓜种子进行暴晒或温汤浸种处理，杀灭种皮表面病菌；

(2)打穴及播种：按照设定行距和株距进行打穴，穴底施入底肥并填充基质，在2月上旬或4月下旬至5月上旬穴播，播种后覆细沙并滴透水，并加盖薄膜；

(3)播种后水肥管理：进入伸蔓期，开始第一次浇水，2-3天灌水一次，灌水量为40-80L/株，保持土壤持水量在60％-80％；追肥所用肥料包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥、磷肥和钾肥重量比为(16-22)：(8-12)：(16-26)，西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，施肥量为4-13kg/亩，开花至结果前期施肥3次，施肥量为8-25kg/亩，结果至成熟阶段施肥1次，施肥量为8-25kg/亩；追肥与灌水同步进行；

(4)植株调整：对植株进行调整，留取健壮侧枝和主蔓；

(5)开花授粉：采用蜜蜂授粉或人工授粉；

(6)病虫害防治：在西瓜成长期间，根据情况施用药剂防治病虫害；

(7)适时采收：判断西瓜成熟度，适期采收。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(1)中，温汤浸种处理为：将西瓜种子置于50-60℃的温水中进行浸种，不停搅动，保持水温15-20min后，然后用常温(25℃左右)水继续浸种6-8小时；再将种子在3％的漂白粉溶液中浸泡30min，杀死种子表面的细菌；用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液，浸种1个小时，或者40％福尔马林100倍液浸种30min，防治真菌性病害。浸种过程中应搓洗种子并换水1次，将其表面的黏液洗净，以利于种子萌发。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(1)中，播种前处理还包括铺膜、架设滴灌，铺膜膜间距为1.4-1.6m，膜面宽为1.2-1.5m；膜下铺设2根滴灌带，间距30-40cm，滴水孔间距为15-20cm，滴透水隔天播种。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，按照一膜双行，行距40-50cm，株距50-60cm进行打穴，穴深10-12cm，直径10-12cm。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，所述底肥包括重量份数为1:1:1的氮肥、磷肥、钾肥，每穴35-40g。

可选地，在一种实施方式中，所述氮肥为尿素，磷肥为水溶性磷酸一铵，钾肥为硫酸钾镁。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，所述基质为有机无土栽培基质，所述有机无土栽培基质包括腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙；优选地，所述有机无土栽培基质中，腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙的重量份数比为：10-15:15-20:2-5:3-5:3-5。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，基质填充深度为0.3-0.4m。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，所述追肥方式为：西瓜定植至伸蔓阶段，氮肥、磷肥和钾肥重量比为22：12：16；开花至结果前期，氮肥、磷肥和钾肥重量比为19：9：22；结果至成熟阶段，氮肥、磷肥和钾肥重量比为16：8：26。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，所述追肥方式为：西瓜定植至伸蔓阶段，施肥量为8-13kg/亩；开花至结果前期，施肥量为16-25kg/亩；结果至成熟阶段，施肥量为16-25kg/亩。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，所述灌水方式为：伸蔓至开花期，灌水次数3次；开花至果实膨大期，灌水次数9次；结果后期至成熟，灌水次数3次。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，灌水量为40-50L/株，优选为40L/株。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(4)中，三蔓整枝，留取4节以下两个健壮侧枝和主蔓，掐除根瓜及以下侧蔓，上部不再整枝，整枝时理顺茎蔓并用石块或沙土固定。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(5)中，早上8点至10点雌花开放时授粉，最佳座瓜节位10～13节；采用蜜蜂授粉或人工授粉，人工授粉用0.1％氯吡脲喷花，每5ml兑水0.75～1.5kg，围绕瓜胎喷2～3下，确保瓜胎全部喷淋。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(6)中，病虫害防治方法为：喷施30％恶霉灵水剂1500倍液和22％硫酸铜可湿性粉剂1000倍液防治枯萎病；喷施50％甲基硫菌灵可湿性粉剂600-800倍液防治炭疽病；喷施1％阿维菌素2000-2500倍液或5％吡虫啉可湿性粉剂2000倍液防治瓜蚜；进入伸蔓期后，每5-7天一次，连喷2-3次。

可选地，在一种实施方式中，所述步骤(7)中，适时采收方式为：座瓜后38-40天即达生理成熟，根据标识日期，判断西瓜成熟度，适期采收。

可选地，在一种实施方式中，在西瓜的苗期、开花期和膨大期，分别在西瓜叶面喷施纳米铁处理一次；优选地，纳米铁的喷施量为0.1～0.5g/亩，更优选为0.2～0.4g/亩，最优选为0.3g/亩。在西瓜的生长发育期间向其叶面喷施纳米铁，有助于提高西瓜生长发育期间的叶绿素含量和氮元素含量，还有助于提高西瓜叶宽和果柄粗度等形态结构的指数，虽然目前的研究结果表明纳米铁对西瓜的产量无明显的提高，尚且不能直接提高农户的经济收益，但是，相较于本地未纳米铁喷施的西瓜，纳米铁处理的西瓜上市较早，避免了集中上市，能够提前抢占市场，间接地帮助农户提高经济收益。

如上所述，本发明的戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法，具有以下有益效果：

为解决戈壁沙漠地区种植地保水性较差，水分流失较快，西瓜生长过程中容易缺水，西瓜产量低的问题，本发明提出了一种利用日光温室种植西瓜的方案，具体是通过在戈壁沙漠上打造日光温室，并联合基质栽培、水肥一体化、病虫无害化绿色防控技术，种植西瓜，还通过合理控制西瓜种植水肥管理条件，以提高西瓜糖分和产量。本发明的戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法技术具有很强的适用性，尤其对于戈壁沙漠地带，当年种植便可创造出与良田不相上下的经济效益，在西瓜增产增效方面具有极高的推广普及价值。

附图说明

图1显示为实施例1中不同水肥处理下西瓜的亩产量。

图2显示为实施例1中不同水肥处理下西瓜的单瓜重。

图3显示为实施例1中不同水肥处理下西瓜的糖分含量。

图4显示为本发明实施例4中试验设计时使用的十八槽的分布示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决戈壁沙漠地区种植地保水性较差，水分流失较快，西瓜生长过程中容易缺水，西瓜产量低的问题，本发明提出了一种利用日光温室种植西瓜的方案，具体是通过在戈壁沙漠上打造日光温室，并联合基质栽培、水肥一体化、病虫无害化绿色防控技术，种植西瓜，还可以配合物联网控制等技术，实现西瓜种植水肥管理的自动化。其中，在日光温室中进行西瓜培育更便于综合化和自动化管理。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业高新实用技术，运用水肥一体化技术上，可以根据西瓜不同生长阶段的需水、需肥规律，结合土壤的墒情和养分状况，通过压力管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将肥料溶液以较小的流量均匀、准确、直接地输送到西瓜根系附近的土壤表面或土层中，水肥一体化技术具有提高水分和养分利用效率、提高西瓜产量、改善西瓜品质等优点。

本发明提供的具体方案如下：

一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法，在(全钢架装配型)日光温室中种植西瓜，包括如下步骤：

(1)播种前处理：播种前对西瓜种子进行暴晒或温汤浸种处理，杀灭种皮表面病菌；

(2)打穴及播种：按照设定行距和株距进行打穴，穴底施入底肥并填充基质，在2月上旬或4月下旬至5月上旬穴播，播种后覆细沙并滴透水，并加盖薄膜；

(3)播种后水肥管理：进入伸蔓期，开始第一次浇水，2-3天灌水一次，灌水量为40-80L/株，保持土壤持水量在60％-80％；追肥所用肥料包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥、磷肥和钾肥重量比为(16-22)：(8-12)：(16-26)，西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，施肥量为4-13kg/亩，开花至结果前期施肥3次，施肥量为8-25kg/亩，结果至成熟阶段施肥1次，施肥量为8-25kg/亩；追肥与灌水同步进行；

(4)植株调整：对植株进行调整，留取健壮侧枝和主蔓；

(5)开花授粉：采用蜜蜂授粉或人工授粉；

(6)病虫害防治：在西瓜成长期间，根据情况施用药剂防治病虫害；

(7)适时采收：判断西瓜成熟度，适期采收。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(1)中，温汤浸种处理为：将西瓜种子置于50-60℃的温水中进行浸种，不停搅动，保持水温15-20min后，然后用常温(25℃左右)水继续浸种6-8小时；再将种子在3％的漂白粉溶液中浸泡30min，杀死种子表面的细菌；用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液，浸种1个小时，或者40％福尔马林100倍液浸种30min，防治真菌性病害。浸种过程中应搓洗种子并换水1次，将其表面的黏液洗净，以利于种子萌发。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(1)中，播种前处理还包括铺膜、架设滴灌，铺膜膜间距为1.4-1.6m，膜面宽为1.2-1.5m；膜下铺设2根滴灌带，间距30-40cm，滴水孔间距为15-20cm，滴透水隔天播种。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，按照一膜双行，行距40-50cm，株距50-60cm进行打穴，穴深10-12cm，直径10-12cm。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，所述底肥包括重量份数为1:1:1的氮肥、磷肥、钾肥，每穴35-40g。

进一步地，在一种实施方式中，所述氮肥为尿素，磷肥为水溶性磷酸一铵，钾肥为硫酸钾镁。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，所述基质为有机无土栽培基质，所述有机无土栽培基质包括腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙；优选地，所述有机无土栽培基质中，腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙的重量份数比为：10-15:15-20:2-5:3-5:3-5。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(2)中，基质填充深度为0.3-0.4m。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，所述追肥方式为：西瓜定植至伸蔓阶段，氮肥、磷肥和钾肥重量比为22：12：16；开花至结果前期，氮肥、磷肥和钾肥重量比为19：9：22；结果至成熟阶段，氮肥、磷肥和钾肥重量比为16：8：26。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，所述追肥方式为：西瓜定植至伸蔓阶段，施肥量为8-13kg/亩；开花至结果前期，施肥量为16-25kg/亩；结果至成熟阶段，施肥量为16-25kg/亩。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，所述灌水方式为：伸蔓至开花期，灌水次数3次；开花至果实膨大期，灌水次数9次；结果后期至成熟，灌水次数3次。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(3)中，灌水量为40-50L/株，优选为40L/株。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(4)中，三蔓整枝，留取4节以下两个健壮侧枝和主蔓，掐除根瓜及以下侧蔓，上部不再整枝，整枝时理顺茎蔓并用石块或沙土固定。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(5)中，早上8点至10点雌花开放时授粉，最佳座瓜节位10～13节；采用蜜蜂授粉或人工授粉，人工授粉用0.1％氯吡脲喷花，每5ml兑水0.75～1.5kg，围绕瓜胎喷2～3下，确保瓜胎全部喷淋。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(6)中，病虫害防治方法为：喷施30％恶霉灵水剂1500倍液和22％硫酸铜可湿性粉剂1000倍液防治枯萎病；喷施50％甲基硫菌灵可湿性粉剂600-800倍液防治炭疽病；喷施1％阿维菌素2000-2500倍液或5％吡虫啉可湿性粉剂2000倍液防治瓜蚜；进入伸蔓期后，每5-7天一次，连喷2-3次。

进一步地，在一种实施方式中，所述步骤(7)中，适时采收方式为：座瓜后38-40天即达生理成熟，根据标识日期，判断西瓜成熟度，适期采收。

进一步地，在一种实施方式中，在西瓜的苗期、开花期和膨大期，分别在西瓜叶面喷施纳米铁处理一次；优选地，纳米铁的喷施量为0.1～0.5g/亩，，更优选为0.2～0.4g/亩，最优选为0.3g/亩。本发明采用的纳米铁是甘肃省科学院自主研发的“MPNP宏量制备技术”生产的纳米铁，除此之外，也可以采用市面上其他途径可购买得到的纳米铁，没有特殊限制。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

1、试验材料

基质：有机无土栽培基质，包括腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙，腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙的重量份数比为：15:20:3:4:5，基质基本理化性质如下：容重0.52g/cm³，总孔隙度51.5％，pH7.82，EC值1.5mS/cm，全氮2.42g/kg，全磷2.32/kg，全钾21.5g/kg。

西瓜：品种为甜王。

肥料：氮肥为尿素，磷肥为水溶性磷酸一铵，钾肥为硫酸钾镁。

基质槽：本实施例采用下挖式栽培槽，槽内径0.6m，槽深0.3m，槽长8.6m，走道宽0.8m，槽内填充0.3m深的栽培基质。

2、试验方法

试验点位于甘肃省酒泉市肃州区东洞戈壁生态产业园内，为全钢架装配型日光温室，长80m、宽10m。

西瓜栽培方法包括如下步骤：

(1)播种前处理：

①播种前对西瓜种子进行温汤浸种处理，温汤浸种处理为：将西瓜种子置于55℃的温水中进行浸种，不停搅动，保持水温15min后，然后用常温(25℃左右)水继续浸种6-8小时；再将种子在3％的漂白粉溶液中浸泡30min，杀死种子表面的细菌；用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液，浸种1个小时，防治真菌性病害。浸种过程中应搓洗种子并换水1次，将其表面的黏液洗净，以利于种子萌发。

②铺膜、架设滴灌：铺膜膜间距为1.4-1.6m，膜面宽为1.2-1.5m；膜下铺设2根滴灌带，间距30-40cm，滴水孔间距为15-20cm，滴透水隔天播种。

(2)打穴及播种：按照一膜双行，行距40cm，株距60cm进行打穴，穴深10cm，直径12cm。穴底施入底肥(1:1:1的氮肥、磷肥、钾肥)，每穴35-40g；并填充基质，基质填充深度为0.3m。在2月12日穴播，播种后覆细沙并滴透水，并加盖薄膜；

(3)播种后水肥管理：

①灌水方式：水分梯度为：低水处理40L/株(W1)，中水处理60L/株(W2)和高水处理80L/株(W3)；每隔2d浇水一次，灌水方案如表1所示。

表1.灌溉时间、灌溉量

说明：西瓜2月12日播种，3月12日已经进入伸蔓期，3月13日开始第一次浇水，再有10天左右进入开花期，25天左右果实完全膨大，再过15天左右成熟，预计5月中旬上市。因此从目前开始灌水时间按照50天计算。每间隔2天灌一次，总计灌溉15次(成熟前不浇水)。生长期间其他日常管理均采用当地统一管理。

②施肥设4个梯度，分别为F1、F2、F3、F4(不施肥)，施肥管理方案见表2所示。西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，N–P₂O₅–K₂O为22–12–16；开花至结果前期施肥3次，N–P₂O₅–K₂O为19–9–22；结果至成熟阶段施肥1次，N–P₂O₅–K₂O为16–8–26。具体为3月13日第一次施肥，3月23日第二次施肥，4月1日第三次施肥，4月10日第四次施肥，4月19日第五次施肥。具体施用方式为追肥与灌水同步进行，通过施肥器施入，施肥所需氮、磷、钾肥用商品尿素、磷酸一铵和硫酸钾镁。

表2.不同生育期施肥量

(4)植株调整：三蔓整枝，留取4节以下两个健壮侧枝和主蔓，掐除根瓜及以下侧蔓，上部不再整枝，整枝时理顺茎蔓并用石块或沙土固定。

(5)开花授粉：早上8点至10点雌花开放时授粉，最佳座瓜节位10～13节；采用蜜蜂授粉或人工授粉，人工授粉用0.1％氯吡脲喷花，每5ml兑水0.75～1.5kg，围绕瓜胎喷2～3下，确保瓜胎全部喷淋。

(6)病虫害防治：喷施30％恶霉灵水剂1500倍液和22％硫酸铜可湿性粉剂1000倍液防治枯萎病；喷施50％甲基硫菌灵可湿性粉剂600-800倍液防治炭疽病；喷施1％阿维菌素2000-2500倍液或5％吡虫啉可湿性粉剂2000倍液防治瓜蚜；进入伸蔓期后，每5-7天一次，连喷2-3次。(7)适时采收：座瓜后38-40天即达生理成熟，根据标识日期，判断西瓜成熟度，适期采收。

3、小区布局

试验采用双因子(水分和肥料)交互设计，按照3个水分因素，4个肥料水平，本试验共设12个处理，分别为W1F1、W1F2、W1F3、W1F4、W2F1、W2F2、W2F3、W2F4、W3F1、W3F2、W3F3、W3F4，3次重复共计36个小区。为了方便浇水将同一水分梯度的4个处理作为一组，即W1F1、W1F2、W1F3、W1F4四个处理设计在一起，每个处理3个重复，12个小区，其余两个水分梯度另设2组，24个小区，共计36个小区。

试验按每1个栽培槽为1个肥料处理，每1个灌水量4个施肥量(共12个栽培槽)为一个小区，小区面积144.48m²。

4、结果与分析

(1)不同水肥处理对西瓜糖分、产量的影响如表3所示：

表3.不同施肥灌溉方式下西瓜糖分、产量

不同水肥处理西瓜亩产量和单瓜重分别如图1和图2所示。

从表3、图1、2可以看出，W1F2处理下的灌溉施肥方式最优，此时单瓜平均重量为1.5公斤，亩产量为5224.28公斤，W1F4处理下产量最低为4031.37公斤。按照产量从高到低优化处理顺序为W1F2>W3F3>W3F1>W2F1>W1F3>W2F2>W1F1>W2F3>W2F4>W3F4>W3F2>W1F4。

(2)不同水肥处理对西瓜糖分的影响如图3所示。

从表3、图3混合糖分来看，W1F3最高为11.86，W3F4最低为9.77，不同处理糖分从高到低顺序为W1F3>W1F1>W2F3>W1F2>W2F4>

W2F2>W2F1>W1F4>W3F1、W3F2>W3F3>W3F4。

5、结论

从目前试验结果来看，W1水分完全满足目前栽培模式下西瓜的需水量，F2和F3为较优的施肥量。

综上所述，本发明通过设计低、中、高水平水肥用量组合处理，研究水肥用量对产量、品质、养分供应与利用的影响，剖析了不同生育阶段西瓜糖分、产量与灌水量、施肥量的响应关系，据此确定滴灌肥水施用参数，建立简便量化的滴灌方案，为西瓜水肥一体化管理提供科学依据。

实施例2

1、试验材料

基质：有机无土栽培基质，包括腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙，腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙的重量份数比为：10:15:2:3:3。

西瓜：品种为甜王。

肥料：氮肥为尿素，磷肥为水溶性磷酸一铵，钾肥为硫酸钾镁。

基质槽：本实施例采用下挖式栽培槽，槽内径0.6m，槽深0.3m，槽长8.6m，走道宽0.8m，槽内填充0.3m深的栽培基质。

2、试验方法

试验点位于甘肃省酒泉市肃州区东洞戈壁生态产业园内，为全钢架装配型日光温室，长80m、宽10m。

西瓜栽培方法包括如下步骤：

(1)播种前处理：

①播种前对西瓜种子进行暴晒处理；再将种子在3％的漂白粉溶液中浸泡30min，杀死种子表面的细菌；用40％福尔马林100倍液浸种30min，防治真菌性病害。浸种过程中应搓洗种子并换水1次，将其表面的黏液洗净，以利于种子萌发。

②铺膜、架设滴灌：铺膜膜间距为1.4m，膜面宽为1.2m；膜下铺设2根滴灌带，间距30cm，滴水孔间距为15cm，滴透水隔天播种。

(2)打穴及播种：按照一膜双行，行距40cm，株距50cm进行打穴，穴深10cm，直径10cm。穴底施入底肥(1:1:1的氮肥、磷肥、钾肥)，每穴35g；并填充基质，基质填充深度为0.3m。在4月20日穴播，播种后覆细沙并滴透水，并加盖薄膜；

(3)播种后水肥管理：

①灌水方式：每隔2d浇水一次，40L/株(W1)。灌水方案如表4所示。

表4.灌溉时间、灌溉量

②施肥方式：施肥管理方案见表5所示。西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，N–P₂O₅–K₂O为22–12–16；开花至结果前期施肥3次，N–P₂O₅–K₂O为19–9–22；结果至成熟阶段施肥1次，N–P₂O₅–K₂O为16–8–26。具体为5月21日第一次施肥，5月31日第二次施肥，6月9日第三次施肥，6月18日第四次施肥，6月27日第五次施肥。具体施用方式为追肥与灌水同步进行，通过施肥器施入，施肥所需氮、磷、钾肥用商品尿素、磷酸一铵和硫酸钾镁。

表5.不同生育期施肥量

(4)植株调整：三蔓整枝，留取4节以下两个健壮侧枝和主蔓，掐除根瓜及以下侧蔓，上部不再整枝，整枝时理顺茎蔓并用石块或沙土固定。

(5)开花授粉：早上8点至10点雌花开放时授粉，最佳座瓜节位10～13节；采用蜜蜂授粉或人工授粉，人工授粉用0.1％氯吡脲喷花，每5ml兑水0.75～1.5kg，围绕瓜胎喷2～3下，确保瓜胎全部喷淋。

(6)病虫害防治：喷施30％恶霉灵水剂1500倍液和22％硫酸铜可湿性粉剂1000倍液防治枯萎病；喷施50％甲基硫菌灵可湿性粉剂600-800倍液防治炭疽病；喷施1％阿维菌素2000-2500倍液或5％吡虫啉可湿性粉剂2000倍液防治瓜蚜；进入伸蔓期后，每5-7天一次，连喷2-3次。(7)适时采收：座瓜后38-40天即达生理成熟，根据标识日期，判断西瓜成熟度，适期采收。

实施例3

1、试验材料

基质：有机无土栽培基质，包括腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙，腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙的重量份数比为：15:15:5:5:5。

西瓜：品种为甜王。

肥料：氮肥为尿素，磷肥为水溶性磷酸一铵，钾肥为硫酸钾镁。

基质槽：本实施例采用下挖式栽培槽，槽内径0.6m，槽深0.3m，槽长8.6m，走道宽0.8m，槽内填充0.4m深的栽培基质。

2、试验方法

试验点位于甘肃省酒泉市肃州区东洞戈壁生态产业园内，为全钢架装配型日光温室，长80m、宽10m。

西瓜栽培方法包括如下步骤：

(1)播种前处理：

①播种前对西瓜种子进行暴晒处理；再将种子在3％的漂白粉溶液中浸泡30min，杀死种子表面的细菌；用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液，浸种1个小时，防治真菌性病害。浸种过程中应搓洗种子并换水1次，将其表面的黏液洗净，以利于种子萌发。

②铺膜、架设滴灌：铺膜膜间距为1.6m，膜面宽为1.5m；膜下铺设2根滴灌带，间距40cm，滴水孔间距为20cm，滴透水隔天播种。

(2)打穴及播种：按照一膜双行，行距50cm，株距60cm进行打穴，穴深12cm，直径12cm。穴底施入底肥(1:1:1的氮肥、磷肥、钾肥)，每穴40g；并填充基质，基质填充深度为0.4m。在5月5日穴播，播种后覆细沙并滴透水，并加盖薄膜；

(3)播种后水肥管理：

①灌水方式：每隔2d浇水一次，40L/株(W1)。灌水方案如表6所示。

表6.灌溉时间、灌溉量

②施肥方式：施肥管理方案见表7所示。西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，N–P₂O₅–K₂O为22–12–16；开花至结果前期施肥3次，N–P₂O₅–K₂O为19–9–22；结果至成熟阶段施肥1次，N–P₂O₅–K₂O为16–8–26。具体为5月21日第一次施肥，5月31日第二次施肥，6月9日第三次施肥，6月18日第四次施肥，6月27日第五次施肥。具体施用方式为追肥与灌水同步进行，通过施肥器施入，施肥所需氮、磷、钾肥用商品尿素、磷酸一铵和硫酸钾镁。

表7.不同生育期施肥量

(4)植株调整：三蔓整枝，留取4节以下两个健壮侧枝和主蔓，掐除根瓜及以下侧蔓，上部不再整枝，整枝时理顺茎蔓并用石块或沙土固定。

(5)开花授粉：早上8点至10点雌花开放时授粉，最佳座瓜节位10～13节；采用蜜蜂授粉或人工授粉，人工授粉用0.1％氯吡脲喷花，每5ml兑水0.75～1.5kg，围绕瓜胎喷2～3下，确保瓜胎全部喷淋。

(6)病虫害防治：喷施30％恶霉灵水剂1500倍液和22％硫酸铜可湿性粉剂1000倍液防治枯萎病；喷施50％甲基硫菌灵可湿性粉剂600-800倍液防治炭疽病；喷施1％阿维菌素2000-2500倍液或5％吡虫啉可湿性粉剂2000倍液防治瓜蚜；进入伸蔓期后，每5-7天一次，连喷2-3次。

(7)适时采收：座瓜后38-40天即达生理成熟，根据标识日期，判断西瓜成熟度，适期采收。

实施例4

1、试验设计

试验地位于甘肃省酒泉市肃州区东洞镇戈壁生态产业园设施温室内。试验共设十八槽，槽内径0.6m，槽深0.3m，槽长8.6m，每槽两行植株，共54株。其中设置空白对照6槽(CK)，纳米铁粉喷洒处理(CL)6槽，隔离行各3槽，其分布如图4所示。

2、试验材料与方法

2.1、西瓜的培养条件

培养基质：以腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙等材料为主要原料，酒泉市肃州区康多基质生产厂生产的有机生态无土栽培基质。基质基本理化性质如下：容重0.52g/cm³，总孔隙度51.5％，pH7.82，EC值1.5mS/cm，全氮2.42g/kg，全磷2.32/kg，全钾21.5g/kg。

培养基质槽：采用下挖式裁培槽，槽内径0.6m，槽深0.3m，槽长8.6m，走道宽0.8m，槽内填充0.3m深的栽培基质。

施用肥料：氮肥为尿素，磷肥为水溶性磷酸一铵，钾肥为硫酸钾镁。对西瓜整个生长期所需的氮磷钾养分按比例进行施肥，具体为N-P-K比例10.87-4.45-13.48(1：0.41：1.24)。具体的施肥时期为西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，N–P–K为22–12–16；开花至结果前期施肥3次，N–P–K为19–9–22；结果至成熟阶段施肥1次，N–P–K为16–8–26。

灌水量：对18槽西瓜每间隔2天需灌溉一次，平均每次5.32m³，共15次，整个生长期的灌溉量为87.48m³；而每亩西瓜地的平均灌溉量约为284.13m³。

2.2、西瓜叶面喷施纳米铁

应用甘肃省科学院自主研发的“MPNP宏量制备技术”生产的纳米铁，在西瓜的苗期、开花期和膨大期分别喷施处理(0.3g/亩)一次，对照组喷施等量的清水，并且在西瓜的生长发育期测定西瓜的叶绿素和氮元素含量、15种不同的形态结构指数以及西瓜产量。

3、试验结果

3.1、纳米铁对西瓜叶绿素及氮元素含量的影响

利用叶绿素仪对西瓜叶片进行叶绿素含量和氮素含量测定，并且使用软件IBMSPSS 22对该数据进行单因素分析，其结果如表8所示。结果显示，铁元素与SPAD值之间存在着显著的正相关性，铁元素与氮元素之间存在着显著的正相关性。这表明纳米铁的喷施有助于提高西瓜生长发育期间的叶绿素含量和氮元素含量。而前人表明SPAD值与叶绿素含量显著正相关。同时，通过改变纳米铁的喷施量，具体分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6g/亩，发现不同铁浓度会影响叶绿素含量和氮元素含量，SPAD值与叶绿素含量显著正相关，但铁浓度不宜过高，综合考虑，纳米铁的喷施量为0.1～0.5g/亩较佳。另外，上述结果与铁参与叶绿素的合成、促进氮素代谢的描述相符合，表明其数据的可靠性。

表8.纳米铁处理对西瓜叶绿素和氮元素的影响

3.2、纳米铁对西瓜不同形态结构的影响

我们对西瓜的叶长、叶宽、叶型指数等15个不同的形态结构进行了测定，并且进行了单因素分析，其结果如表9所示。结果显示，铁元素对西瓜植株的叶宽和果柄粗度之间存在着显著正相关性，而在其他的形态结构上并不存在着显著差异。这表明不同浓度的铁对西瓜的叶宽和果柄粗度的形态结构有影响，而其他形态结构并无影响。

同时，我们也对产量等性状进行了估产，并且进行了单因素分析，其结果如表10所示。结果表明，纳米铁的使用对西瓜的产量性状之间并不存在着显著的相关性。这表明对西瓜喷施纳米铁对西瓜的产量并没有较大的影响。其中，对空白处理的西瓜预估亩产能达到5287.975kg，而纳米铁处理的西瓜预估亩产能达到5306.917kg，结果表明，对西瓜进行纳米铁的喷施，无法明显提高西瓜产量，直接帮助农户提高经济收益。因此，对西瓜的产量研究，我们需要从其他方面入手研究。但是，两组不同的处理，导致了西瓜成熟时期的不同。纳米铁喷施处理的西瓜相较于未处理的西瓜成熟早，这也就导致了处理过的西瓜上市较早，能够提前抢占市场，间接地提高农户的经济收入。

表9.纳米铁处理对西瓜不同形态结构的影响

表10.纳米铁处理对西瓜产量的估产

4、总结

在西瓜的生长发育期间进行纳米铁的叶面喷施的研究中，研究结果表明，纳米铁叶面喷施有助于提高西瓜叶宽和果柄粗度等形态结构的指数，但研究结果表明纳米铁对西瓜的产量无明显的提高，尚且不能直接提高农户的经济收益。但是，相较于本地未纳米铁喷施的西瓜，纳米铁处理的西瓜上市较早，避免了集中上市，能够提前抢占市场，间接地帮助了农户提高经济收益。

实施例5

本实施例的西瓜培育方法与实施例2基本相同，不同之处在于：

应用甘肃省科学院自主研发的“MPNP宏量制备技术”生产的纳米铁，在西瓜的苗期、开花期和膨大期分别喷施处理(0.3g/亩)一次。

实施例6

本实施例的西瓜培育方法与实施例2基本相同，不同之处在于：

应用甘肃省科学院自主研发的“MPNP宏量制备技术”生产的纳米铁，在西瓜的苗期、开花期和膨大期分别喷施处理(0.2g/亩)一次。

实施例7

本实施例的西瓜培育方法与实施例2基本相同，不同之处在于：

应用甘肃省科学院自主研发的“MPNP宏量制备技术”生产的纳米铁，在西瓜的苗期、开花期和膨大期分别喷施处理(0.4g/亩)一次。

实施例8

本实施例的西瓜培育方法与实施例3基本相同，不同之处在于：

应用甘肃省科学院自主研发的“MPNP宏量制备技术”生产的纳米铁，在西瓜的苗期、开花期和膨大期分别喷施处理(0.3g/亩)一次。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种戈壁沙漠日光温室基质栽培西瓜水肥一体化方法，其特征在于，在日光温室中种植西瓜，包括如下步骤：

(1)播种前处理：播种前对西瓜种子进行暴晒或温汤浸种处理，杀灭种皮表面病菌；

(2)打穴及播种：按照设定行距和株距进行打穴，穴底施入底肥并填充基质，在2月上旬或4月下旬至5月上旬穴播，播种后覆细沙并滴透水，并加盖薄膜；

(3)播种后水

肥管理：进入伸蔓期，开始第一次浇水，2-3天灌水一次，灌水量为40-80L/株，保持土壤持水量在60％-80％；追肥所用肥料包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥、磷肥和钾肥重量比为(16-22)：(8-12)：(16-26)，西瓜定植至伸蔓阶段施肥1次，施肥量为4-13kg/亩，开花至结果前期施肥3次，施肥量为8-25kg/亩，结果至成熟阶段施肥1次，施肥量为8-25kg/亩；追肥与灌水同步进行；

(4)植株调整：对植株进行调整，留取健壮侧枝和主蔓；

(5)开花授粉：采用蜜蜂授粉或人工授粉；

(6)病虫害防治：在西瓜成长期间，根据情况施用药剂防治病虫害；

(7)适时采收：判断西瓜成熟度，适期采收。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，温汤浸种处理为：将西瓜种子置于50-60℃的温水中进行浸种，不停搅动，保持水温15-20min后，然后用常温(25℃左右)水继续浸种6-8小时；再将种子在3％的漂白粉溶液中浸泡30min，杀死种子表面的细菌；用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液，浸种1个小时，或者40％福尔马林100倍液浸种30min，防治真菌性病害；

和/或，所述步骤(1)中，播种前处理还包括铺膜、架设滴灌，铺膜膜间距为1.4-1.6m，膜面宽为1.2-1.5m；膜下铺设2根滴灌带，间距30-40cm，滴水孔间距为15-20cm，滴透水隔天播种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，按照一膜双行，行距40-50cm，株距50-60cm进行打穴，穴深10-12cm，直径10-12cm；

和/或，所述步骤(2)中，所述底肥包括重量份数为1:1:1的氮肥、磷肥、钾肥，每穴35-40g；

和/或，所述步骤(2)中，所述基质为有机无土栽培基质，所述有机无土栽培基质包括腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙；优选地，所述有机无土栽培基质中，腐熟的秸秆、牲畜粪便、炉渣、蛭石、河沙的重量份数比为：10-15:15-20:2-5:3-5:3-5；

和/或，所述步骤(2)中，基质填充深度为0.3-0.4m。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述追肥方式为：西瓜定植至伸蔓阶段，氮肥、磷肥和钾肥重量比为22：12：16；开花至结果前期，氮肥、磷肥和钾肥重量比为19：9：22；结果至成熟阶段，氮肥、磷肥和钾肥重量比为16：8：26；

和/或，所述步骤(3)中，所述追肥方式为：西瓜定植至伸蔓阶段，施肥量为8-13kg/亩；开花至结果前期，施肥量为16-25kg/亩；结果至成熟阶段，施肥量为16-25kg/亩。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述灌水方式为：伸蔓至开花期，灌水次数3次；开花至果实膨大期，灌水次数9次；结果后期至成熟，灌水次数3次。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，灌水量为40-50L/株。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，三蔓整枝，留取4节以下两个健壮侧枝和主蔓，掐除根瓜及以下侧蔓，上部不再整枝，整枝时理顺茎蔓并用石块或沙土固定。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，早上8点至10点雌花开放时授粉，最佳座瓜节位10～13节；采用蜜蜂授粉或人工授粉，人工授粉用0.1％氯吡脲喷花，每5ml兑水0.75～1.5kg，围绕瓜胎喷2～3下，确保瓜胎全部喷淋。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，病虫害防治方法为：喷施30％恶霉灵水剂1500倍液和22％硫酸铜可湿性粉剂1000倍液防治枯萎病；喷施50％甲基硫菌灵可湿性粉剂600-800倍液防治炭疽病；喷施1％阿维菌素2000-2500倍液或5％吡虫啉可湿性粉剂2000倍液防治瓜蚜；进入伸蔓期后，每5-7天一次，连喷2-3次；

和/或，所述步骤(7)中，适时采收方式为：座瓜后38-40天即达生理成熟，根据标识日期，判断西瓜成熟度，适期采收。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在西瓜的苗期、开花期和膨大期，分别在西瓜叶面喷施纳米铁处理一次。

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