西瓜多年连作可能导致土壤盐渍化，作物生长发育不良，枯萎病、蔓枯病等土传病害发生加重，进而导致其果实变小、品质变差和产量下降[1-3]。连作障碍成为西瓜产业可持续发展的影响因素之一。水稻是重要的粮食作物之一，在保障粮食安全方面占据重要地位。何莎等[4]研究指出，施肥是影响水稻高产稳产的关键因素之一，化肥的大量施用在一定程度上会增加生产成本，造成土壤板结、酸化，导致土壤中速效养分和有机质含量下降、氮肥利用率下降。
为有效解决连作障碍问题，相关学者不断尝试多种作物轮作模式，其中水稻与经济作物轮作是较为常见的轮作方式之一[5-6]。王芳等[7]在四川汉源采用“稻—蒜”轮作模式，年总产值在26.25万～28.2万元/hm2；李诚永等[8]在浙江衢州采用“稻—豆—油”模式，其攻关田年总产值超15万元/hm2；曹春信等[9]在浙江金华进行“早稻—加工型辣椒”水旱轮作实践，平均产值达11.917 8万元/hm2；林惠环[10]在福建漳州采用“大棚黄瓜—水稻”模式，该模式下黄瓜产值在21万～27万元/hm2，水稻单产约9 750 kg/hm2（湿稻谷），较常规大田增产750 kg/hm2左右；董喜梅等[11]在湖北荆门采用“大棚西瓜—中稻—油菜薹”模式，纯收入可达12.353 55万元/hm2。轮作栽培不仅提高了单位面积产值，而且改善了土壤条件，促进了肥料的高效利用。肖大康等[12]研究发现，单季稻的吸氮量、地上部干物质量和产量提升幅度均明显低于双季稻和水旱轮作。甘豪等[13]研究指出，水旱轮作制度下土壤有机质、碱解氮、有效磷和钾的含量均较高。
不同地区气候、土壤条件及种植习惯有所不同，因地制宜探索不同的轮作模式对当地和相似自然条件地区的农业高质量发展均有指导意义。本文从水旱轮作、绿肥培田的角度探索了西瓜—水稻—绿肥水旱轮作栽培技术，为达到减肥减药效果，促进西瓜、水稻丰产优质提供参考。
1 水旱轮作栽培模式
西瓜采取小拱棚+地膜覆盖种植方式，一般采取温床72穴育苗盘基质育苗；水稻采取机插秧育苗移栽。于2月中旬开展西瓜基质穴盘育苗，4月上旬定植，6月底罢园，清理地膜及病枯瓜蔓，健康瓜蔓留作水稻有机肥。水稻在6月5—10日播种，采用塑料软盘育秧，6月底大田上水旋耕，机插定植，10月中旬收割，收割前15～20 d播撒绿肥种子。
2 小拱棚地膜西瓜栽培要点
2.1 品种选择
选用果实发育期32 d左右、单瓜重4～7 kg、中心含糖量高、瓤质细脆且耐贮运的早熟杂交西瓜品种，如花皮圆果的中蜜1号、美佳2号等[14]；或选用果实发育期26～28 d、单瓜重2 kg左右、中心含糖量较高且皮薄质脆的小果西瓜品种，如高圆果的丰乐甜妞等。
2.2 播种育苗
2.2.1 种子处理
西瓜种子用代森锰锌300～500倍稀释液处理1 h，清水冲净后温汤浸种3～4 h，放在30～32 ℃培养箱中催芽，每天轻搓种子表皮2～3次，催芽36 h左右，至种子露白即可播种。
2.2.2 播种
采用地热线温床小拱棚穴盘育苗。选用72孔穴盘、高营养基质，播前苗床喷透水分，每穴平放1粒有芽种子，播后均匀覆盖一层厚约2 cm的基质，苗床上覆盖一层地膜保湿，出苗前小拱棚内控制温度30～32 ℃[15]。种子出土率达70%后揭掉苗床上的膜，并控制白天温度20～25 ℃，夜间15 ℃左右，防止瓜苗徒长。整个苗期保持土壤湿润，待3叶1心时移栽。
2.3 整地施肥
自根西瓜宜选用3年以上没有种过瓜类作物的水旱轮作田块。3月翻耕前一年播种的绿肥，冻垡晒垡，熟化土壤。定植前14 d施基肥，一般施商品有机肥4 500 kg/hm2、硝基复合肥450 kg/hm2和硼肥7.5 kg/hm2。有机肥全田均匀撒施，其他肥料带状撒施于定植行中间，然后旋耕作垄，垄宽2.5 m左右，垄沟深50 cm以上。黄建华等[16]研究指出，瓜田基肥施用后，可用48%仲丁灵除草剂对土壤进行封闭处理，以抑制杂草生长。
2.4 定植
4月上中旬选择晴天或冷尾暖头移栽。采用爬地栽培，每垄居中定植1行，株距40 cm左右，定植密度9 000～10 500株/hm2。缓苗后覆盖60 cm宽地膜，搭建简易小拱棚保温。
2.5 田间管理
2.5.1 温度管理
定植前期注意保温，当拱棚内温度达35 ℃时，适时放风降温，4月下旬后小拱棚四周棚膜保持敞开，只保留顶部棚膜防雨，西瓜采收前7 d撤去小拱棚。
2.5.2 肥水管理
使用水肥一体化设施，伸蔓前随水冲施高钾肥（N:P:K为20:8:25），用肥量约75 kg/hm2；膨果期分1～2次施150 kg/hm2高钾肥，以促进果实膨大和提高糖分。
2.5.3 整枝压蔓
及时整枝是保证营养生长和生殖生长平衡的有效措施，可保证其顺利坐果。主蔓60～70 cm处开始整枝，采用双蔓整枝，将一主一侧2条蔓向栽培畦的两边引压形成65°～90°，之后每隔约50 cm进行压蔓。敖礼林等[17]研究指出，压蔓能诱发不定根产生和生长，促进作物更充分地利用土壤中的养分，有利于提高坐果率和产量，同时可避免风吹伤瓜蔓或损伤西瓜；压蔓方法一般可采用明压和暗压两种，明压是用土块或塑料夹子将瓜蔓压于畦面；暗压是当瓜蔓长到一定长度时部分或全部将其压于土中，但要露出叶片和生长点。坐果前及时去除植株其他杈头，膨果定个后不再整枝。整枝选择非降雨天午后，以防碰伤瓜蔓。
2.5.4 保花保果
杨晓飞[18]研究指出，与人工授粉相比，壁蜂授粉明显提高了西瓜商品果率，提高了经济效益。实际生产中，一般放置蜜蜂12～15箱/hm2，种群数量保持在15万只/hm2左右。坐果期选择第2或第3朵雌花留瓜，结合整枝及时摘除其余雌花和小瓜，如遇连续阴雨天气，注意排水并严格整枝，若杈头过多来不及剪除，可在晴天用小竹棍敲除无露水瓜秧的杈头，避免植株生长过旺，坐不住瓜。
2.6 病虫害防治
徐淑华等[19]研究指出，蚜虫是西瓜生长期间较为常见的害虫之一，且为害较重，一般以成虫和若虫吸食叶背、嫩茎和嫩稍部位的汁液；可用黄色诱蚜板进行物理防治，生物防治可用甲维·苏云金杆菌、绿僵菌等药剂进行喷施。病毒病防治可用20%病毒A可湿性粉剂400～500倍稀释液或2%氨基寡糖素与芸薹素内酯混合喷施。蔓枯病防治可用甲基硫菌灵或代森锰锌喷施。药剂防治时注意每隔5～7 d喷1次，连续喷施2～3次。
2.7 采收
西瓜坐果后发育30～32 d，或出现结果节位卷须稍显干黄，果实脐部、蒂部略有收缩等生理特征时可进行采收。实际生产中，部分需长途运输销售的果实，可提前2～3 d采收。
3 水稻栽培要点
3.1 品种选择
3.2 适期育秧
选用塑料软盘旱育秧，6月5—10日播种，用种量约30 kg/hm2。
3.3 整地
6月底西瓜罢园后及时清除病枯瓜蔓，保留健康瓜蔓，撤除地膜，不施肥料，灌水旋耕，达到田平泥活。
3.4 合理密植
合理控制水稻幼苗栽插密度。唐玉林等[23]研究表明，栽培密度过大会造成幼苗之间相互争夺养分；栽培密度过小则会造成土壤中的水分和养分无法有效供给水稻幼苗。实际生产中，机插移栽以18万穴/hm2，基本苗以75万～90万株/hm2为宜。
3.5 科学管水
分蘖期浅水勤灌促早发；生长中期分蘖结束及时排水晒田，避免无效分蘖；抽穗扬花期水稻需水量大，田间保持3 cm以上水层；后期干湿交替，灌水周期7～12 d，等自然落干后再次进行灌溉，以促进养根保叶活棵成熟[15]。
3.6 病虫害防治
水稻生育期内基本不施用农药，8月20日前后用丙硫菌唑、苯甲·丙环唑、氟环唑和戊唑醇等药剂防治稻曲病，如遇连续阴雨天气则连续防治2次。
3.7 适期收获
10月中旬水稻达到90%黄熟时，选晴天进行机械收割并及时晾晒入库。
4 绿肥种植要点
4.1 种子处理
选择紫云英（红花草）种子作绿肥作物。吴小萍等[24]研究指出，播种前选择晴天将种子晾晒2～3 d，以恢复种子的活力；将5 kg紫云英种子与15 kg过磷酸钙和少量细干土（或草木灰）拌匀混合，堆沤5～6 d，可促进播后苗全、苗壮。
4.2 播期与播量
根据水稻的成熟情况，紫云英的播种期选在水稻收割前15～20 d，用种量60～75 kg/hm2，以保证基本苗在450万～600万株/hm2。
4.3 苗期管理
播种时水稻田保持田面湿润或有薄水层，待紫云英露芽时田面落干，同时保证土壤有一定湿度，以促进绿肥植物扎根。水稻收割前尽量晒硬田块，防止机械收割时紫云英小苗被碾压致死。水稻收割留茬高度在20 cm左右，将收割后留下的秸秆均匀覆盖在绿肥田上，不宜太厚，以免影响其出苗生长。稻草经沤制腐熟后覆盖，效果更好。稻草盖田，既能发挥保温保湿作用，又能保持土壤肥力，为来年绿肥春发高产奠定良好基础[24]。
4.4 水分管理
紫云英较不耐涝，遇涝渍可能导致生长不良，因此，稻草覆盖后要及时开好畦沟、腰沟和围沟，一般间隔3.0～3.5 m开沟，沟深20～25 cm，以形成完备的田间沟系。整个绿肥生长期间，注意及时清沟排水，协调水分。
4.5 合理施肥
一般于12月上、中旬撒施磷肥225～375 kg/hm2，以提高幼苗的抗寒能力，减轻冻害；春后施尿素75 kg/hm2，以促进春发。
4.6 及时除草
绿肥田苗期杂草为害较重，一般在水稻收割后，绿肥幼苗强健时，选择56% 二甲四氯钠可湿性粉剂900 mL/hm2、48%灭草松水剂2 700 mL/hm2或10.8%盖草能乳油600 mL/hm2，对水750 kg/hm2喷施，可有效防除紫云英田内杂草。
4.7 翻耕还田
在紫云英80%成熟时进行翻耕还田，保证翻压时期与后茬西瓜移栽间隔30 d以上，避免紫云英腐化过程中产生的硫化氢等有毒物质影响西瓜幼苗的正常生长。绿肥翻压深度一般在15～20 cm，翻压过深或过浅均会导致其腐熟不完全。
5 效益分析
5.1 经济效益
该模式可适当提高经济效益。以种植水稻“嘉优中科13-1”为例估算，西瓜产值约14.04万元/hm2，稻谷产值约2.81万元/hm2，该模式全年总产值可达16.85万元/hm2；生产投入成本（种子、农药肥料和机械等）合计约5.10万元/hm2。据此，通过该模式可获年纯收入约11.75万元/hm2。
5.2 生态效益
提高养分吸收率，“两减”（减肥、减药）效果明显。西瓜栽培的施肥水平较高，土壤剩余养分较多，后茬作物可以充分吸收剩余营养物质，避免反硝化，缓解土壤酸化。实施水旱轮作栽培破坏了西瓜土传病害的生活环境，有效降低了枯萎病的发生概率，水稻病害的发生概率也大大降低。洪志刚等[27]研究指出，该模式改变了杂草的生长环境，在减轻杂草发生的同时，虫害也得到适当防治。
综上，本文总结分析了西瓜—水稻—绿肥水旱轮作栽培模式的栽培技术要点及效益。在2—3月绿肥翻田压肥的同时进行西瓜育苗，利用小拱棚栽培技术，选用早中熟优质品种；栽培过程中注意适时放风，防止灼伤瓜叶；坐果前及膨果期严格整枝打杈，促进坐果；膨果中后期追施含钾量高的复合肥，以提高果实品质。6月底清田翻耕后插栽水稻秧苗，分蘖前保持小水勤灌，注意排水晒田防止无效分蘖，灌浆结实期间歇灌水，干湿交替，收割前10 d左右断水，10月底收割。绿肥作物紫云英在水稻收割前15～20 d播种，苗期田间土壤保持湿润，水稻收获后秸秆盖田，保持土壤温湿度同时提高养分；适时追肥，以提高幼苗抗寒能力、促进春发。该模式具有较高的经济效益和良好的生态效益，实际生产中，选择生育期较短的中稻品种，采用轻简化直播技术，可进一步降低生产成本，提高效益。