基于發(fā)育階段的日光溫室有機(jī)基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)

黃紹文，唐繼偉*，殷學(xué)云，張懷志，袁碩

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081；2.甘肅省酒泉市肅州區(qū)蔬菜技術(shù)服務(wù)中心，甘肅肅州735000）

基于發(fā)育階段的日光溫室有機(jī)基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)

黃紹文1，唐繼偉1*，殷學(xué)云2，張懷志1，袁碩1

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081；2.甘肅省酒泉市肅州區(qū)蔬菜技術(shù)服務(wù)中心，甘肅肅州735000）

水肥一體化技術(shù)是未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊前景的新技術(shù)，設(shè)施蔬菜最具潛力發(fā)展水肥一體化技術(shù)。日光溫室基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)的核心是借助壓力灌溉系統(tǒng)，將完全水溶性固體肥料或液體肥料，按日光溫室基質(zhì)栽培番茄生長(zhǎng)各階段對(duì)養(yǎng)分的需求和基質(zhì)養(yǎng)分的供給狀況配兌成肥液，與灌溉水融為一體，適時(shí)、定量、均勻、準(zhǔn)確地輸送到日光溫室番茄的根部基質(zhì)。本文簡(jiǎn)要介紹了基于發(fā)育階段的日光溫室基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)要點(diǎn)，主要包括施肥總量的推薦、基肥用量的確定、滴灌水量的運(yùn)籌方案、滴灌追肥的運(yùn)籌方案等內(nèi)容。該技術(shù)節(jié)水40%以上，減施化肥30%以上，提高氮肥利用率40%以上，增產(chǎn)10%以上，增收15%以上。

日光溫室有機(jī)基質(zhì)栽培番茄；水肥一體化技術(shù)；發(fā)育階段；施肥量推薦方法；滴灌專用肥

戈壁灘日光溫室基質(zhì)栽培是合理利用非耕地，保障我國(guó)西北地區(qū)蔬菜供給，充分利用西北地區(qū)光熱資源，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源再利用的生態(tài)高效栽培模式。甘肅省是我國(guó)發(fā)展基質(zhì)栽培的主要地區(qū)之一。甘肅省肅州區(qū)和臨澤縣兩個(gè)基地戈壁灘日光溫室有機(jī)栽培基質(zhì)速效氮量（數(shù)量）嚴(yán)重不足，速效磷量極為豐富，速效鉀量較為豐富，中微量元素豐富[1]。肅州區(qū)基地基質(zhì)栽培蔬菜主要為冬春茬或秋冬茬番茄、春茬或冬春茬黃瓜，日光溫室基質(zhì)栽培番茄養(yǎng)分均衡管理試驗(yàn)證實(shí)，推薦施肥處理的產(chǎn)量均顯著高于不施氮肥和不施鉀肥的處理，與不施磷肥處理之間差異不顯著[2]。兩個(gè)基地蔬菜肥料用量普遍超量，磷施用比例遠(yuǎn)超需求比例，戈壁灘日光溫室基質(zhì)栽培番茄每667m2化肥和有機(jī)肥中N、P2O5和K2O平均施用總量分別是各自推薦用量的1.6、4.6和2.7倍。施肥量過(guò)大、施肥比例嚴(yán)重失調(diào)等問(wèn)題，不僅會(huì)影響產(chǎn)量品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，還存在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[3-5]。因此，氮和鉀是兩個(gè)基地基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的投入重點(diǎn)，磷要少投。水肥一體化技術(shù)是未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊前景的新技術(shù)，設(shè)施蔬菜最具潛力發(fā)展水肥一體化技術(shù)。日光溫室基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)的核心是借助壓力灌溉系統(tǒng)，將完全水溶性固體肥料或液體肥料，按日光溫室基質(zhì)栽培番茄生長(zhǎng)各階段對(duì)養(yǎng)分的需求和基質(zhì)養(yǎng)分的供給狀況，配兌成肥液，與灌溉水融為一體，適時(shí)、定量、均勻、準(zhǔn)確地輸送到番茄根部。該技術(shù)解決了適宜的施肥總量、施肥模式、肥料運(yùn)籌、肥料產(chǎn)品、施肥位置、滴灌制度等關(guān)鍵問(wèn)題，具有節(jié)工、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保等好處?；诎l(fā)育階段的日光溫室有機(jī)基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)適用于我國(guó)西北非耕地日光溫室有機(jī)基質(zhì)栽培番茄地區(qū)，也適用于設(shè)施有機(jī)基質(zhì)栽培番茄的其它地區(qū)。

1 技術(shù)要點(diǎn)

1.1 施肥總量

日光溫室蔬菜栽培基質(zhì)養(yǎng)分管理是針對(duì)不同肥力基質(zhì)制定不同的施肥策略。中肥力基質(zhì)補(bǔ)充收獲帶走的養(yǎng)分，進(jìn)行維持性施肥；高肥力基質(zhì)充分利用基質(zhì)養(yǎng)分，適當(dāng)減施肥料；低肥力基質(zhì)以增產(chǎn)為目標(biāo)，適當(dāng)增施肥料。施肥量的確定是施肥技術(shù)的核心問(wèn)題。目前測(cè)土推薦施肥方法主要包括土壤肥力指標(biāo)法、土壤肥力臨界值法、目標(biāo)產(chǎn)量測(cè)土施肥法3種方法，需要開(kāi)展大量土壤測(cè)試、田間試驗(yàn)，但較為準(zhǔn)確的參數(shù)仍難以獲得，計(jì)算也較為復(fù)雜。近些年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所的蔬菜土壤肥料團(tuán)隊(duì)研制了基于土壤養(yǎng)分系統(tǒng)管理理念的設(shè)施蔬菜施肥量簡(jiǎn)便快速推薦方法，養(yǎng)分推薦量=養(yǎng)分吸收量×校正系數(shù)，其中養(yǎng)分吸收量=目標(biāo)產(chǎn)量×單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量。單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量參數(shù)比較容易獲得，不同土壤肥力水平下養(yǎng)分吸收量的校正系數(shù)的確定是該方法的核心。利用多年多點(diǎn)大量肥料試驗(yàn)，獲得了日光溫室基質(zhì)栽培蔬菜單位產(chǎn)量氮磷鉀吸收量參數(shù)；依據(jù)日光溫室蔬菜養(yǎng)分循環(huán)特征參數(shù)，確定了不同基質(zhì)肥力水平下養(yǎng)分吸收量的校正系數(shù)。在明確單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量及其校正系數(shù)的基礎(chǔ)上，采用設(shè)施蔬菜施肥量簡(jiǎn)便快速推薦方法，確定日光溫室基質(zhì)栽培蔬菜單位產(chǎn)量養(yǎng)分推薦量。例如，按日光溫室基質(zhì)栽培番茄單位產(chǎn)量（1000kg）N、P2O5和K2O吸收量平均分別為2.05kg、1.44kg、4.54kg，以及日光溫室蔬菜水肥一體化下肅州基地栽培基質(zhì)（速效氮數(shù)量嚴(yán)重不足，速效磷量極為豐富，速效鉀量較為豐富）的N、P2O5和K2O吸收量校正系數(shù)分別為1.55、0.8和1.0計(jì)算，水肥一體化下肅州基地日光溫室基質(zhì)栽培番茄單位產(chǎn)量（1000kg）N、P2O5和K2O推薦量平均分別為3.18kg、1.16kg、4.54kg。根據(jù)日光溫室基質(zhì)栽培番茄單位產(chǎn)量（1000kg）氮磷鉀推薦量，可計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)量水平下的氮磷鉀推薦量。肅州基地日光溫室基質(zhì)栽培番茄每667m2目標(biāo)產(chǎn)量9000～12000kg，日光溫室基質(zhì)栽培番茄N、P2O5和K2O適宜用量范圍分別為29～38kg、10～14kg、41～55kg。推薦的N、P2O5和K2O總量根據(jù)日光溫室蔬菜栽培基質(zhì)肥力狀況、番茄不同生育階段需肥規(guī)律，按基肥、追肥比例及追肥次數(shù)進(jìn)行分配。

1.2 基肥用量

新的混合有機(jī)基質(zhì)栽培蔬菜一茬后，一般基質(zhì)體積減少5%～8%，基質(zhì)C/N比有所降低。日光溫室番茄定植前科學(xué)施用有機(jī)肥是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)，提高基質(zhì)C/N比、供肥平穩(wěn)、抗逆性強(qiáng)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。有機(jī)無(wú)機(jī)肥料優(yōu)化配施，能穩(wěn)定提升基質(zhì)有機(jī)質(zhì)，加速養(yǎng)分循環(huán)利用。根據(jù)日光溫室蔬菜有機(jī)肥/秸稈替代化肥模式8年定位試驗(yàn)結(jié)果，基于蔬菜產(chǎn)量和土壤地力的正確施肥模式是有機(jī)肥-秸稈-化肥（或高碳有機(jī)肥與化肥）優(yōu)化配施，有機(jī)肥/秸稈替代化肥的適宜比例為50%，按此比例及上述養(yǎng)分（化肥+有機(jī)肥）施用總量確定有機(jī)肥/秸稈（或高碳有機(jī)肥）用量。并依據(jù)日光溫室基質(zhì)栽培番茄不同生育階段養(yǎng)分需求和供應(yīng)特征，明確日光溫室基質(zhì)栽培番茄適宜的基肥化肥養(yǎng)分用量占整個(gè)栽培季施用化肥養(yǎng)分總量（基肥+追肥）的比例為15%左右。將畜禽糞便如牛糞、作物碎秸稈等單獨(dú)發(fā)酵，按比例配制腐熟有機(jī)肥如牛糞與腐熟秸稈等的混合物。番茄每667m2施腐熟有機(jī)肥（腐熟牛糞或腐熟牛糞與腐熟秸稈的混合物最佳）8～10m3，化肥20～25kg作基肥（盡量選用低磷化肥品種）。針對(duì)次生鹽漬化、酸化等障礙基質(zhì)，每667m2補(bǔ)施100kg的生物有機(jī)肥或土壤調(diào)理劑。在番茄定植前，所有基肥（有機(jī)肥、化肥、調(diào)理劑等）均勻撒施于栽培基質(zhì)表面，翻耕入栽培基質(zhì)內(nèi)。

1.3 滴灌水量

重點(diǎn)推廣應(yīng)用膜下滴灌技術(shù)，選擇適宜的滴灌設(shè)備、施肥設(shè)備、儲(chǔ)水設(shè)施、水質(zhì)凈化設(shè)施等，根據(jù)番茄長(zhǎng)勢(shì)、需水規(guī)律、天氣情況、棚內(nèi)濕度及實(shí)時(shí)基質(zhì)水分狀況，以及番茄不同生育階段對(duì)基質(zhì)含水量的要求（如秋冬茬番茄苗期、開(kāi)花座果后、進(jìn)入冬季后保持基質(zhì)含水量分別為基質(zhì)最大持水量的75%～90%、80%～95%和75%～85%），調(diào)節(jié)滴灌水量和次數(shù)，使番茄不同生育階段獲得最佳需水量。（1）定植至開(kāi)花期間，每667m2每次滴灌水量3～5m3，間隔1～2d一次。（2）開(kāi)花后至拉秧期間，每667m2每次滴灌水量8～12m3，間隔1～2d一次。

1.4 滴灌追肥

日光溫室基質(zhì)栽培番茄生育期間追肥結(jié)合水分滴灌同步進(jìn)行。根據(jù)日光溫室基質(zhì)栽培番茄不同生育期、不同生長(zhǎng)季節(jié)的需肥特點(diǎn)，按照平衡施肥的原則，在日光溫室番茄生育期分階段進(jìn)行合理施肥。（1）定植至開(kāi)花期間，選用高氮型滴灌專用肥（如N-P2O5-K2O=24-8-18+TE+BS，或氮磷鉀配方相近的完全水溶性肥料），每667m2每次施4～6kg，間隔7d左右滴灌追施1次。（2）開(kāi)花后至拉秧期間，選用高鉀型滴灌專用肥（如N-P2O5-K2O=18-6-26+TE+BS，或氮磷鉀配方相近的完全水溶性肥料），每667m2每次施7.5～10kg，間隔10d左右滴灌追施1次。滴灌專用肥盡量選用含氨基酸、腐植酸、海藻酸等具有促根抗逆作用功能型完全水溶性肥料。根據(jù)天氣、番茄長(zhǎng)勢(shì)、基質(zhì)水分、棚內(nèi)濕度等情況，調(diào)節(jié)滴灌追肥用量和時(shí)間。如使用低濃度滴灌專用肥，則肥料用量需要相應(yīng)增加。在農(nóng)化服務(wù)指導(dǎo)下，菜農(nóng)也可按日光溫室基質(zhì)栽培番茄不同生育階段專用肥配方自配滴灌專用肥。

另外，持續(xù)低溫寡照等逆境條件下需要加強(qiáng)葉面肥管理，如花蕾期、花期和幼果期葉面噴施硼肥2～3次，初花期至第一穗果前期葉面噴施鈣肥3～4次，開(kāi)花期至果實(shí)膨大前葉面噴施鎂肥2～3次。

2 應(yīng)用效果

圖1 基于發(fā)育階段的日光溫室基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)示范應(yīng)用

基于發(fā)育階段的日光溫室基質(zhì)栽培番茄水肥一體化技術(shù)在甘肅肅州和臨澤、寧夏吳忠、西藏拉薩等試驗(yàn)示范基地近5年應(yīng)用取得良好效果（如圖1，植株長(zhǎng)勢(shì)旺盛，座果能力強(qiáng)，不黃葉，不早衰），可節(jié)水40%以上，減施化肥30%以上，提高氮肥利用率40%以上，增產(chǎn)10%以上，增收15%以上，并降低了日光溫室基質(zhì)栽培番茄病蟲害發(fā)生，改善了產(chǎn)品品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。

[1]李國(guó)龍,唐繼偉,袁碩,等.甘肅戈壁灘日光溫室蔬菜栽培基質(zhì)理化性質(zhì)狀況評(píng)價(jià)[J].中國(guó)土壤與肥料,2014,(2):27-34.

[2]李國(guó)龍,唐繼偉,黃紹文,等.氮磷鉀均衡管理對(duì)戈壁灘日光溫室基質(zhì)栽培秋冬茬番茄產(chǎn)量與養(yǎng)分吸收的影響[J].中國(guó)土壤與肥料,2015,2:49-56.

[3]袁麗金,巨曉棠,張麗娟,等.設(shè)施蔬菜土壤剖面氮磷鉀積累及對(duì)地下水的影響[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(1):14-19.

[4]黃紹文,王玉軍,金繼運(yùn),等.我國(guó)主要菜區(qū)土壤鹽分、酸堿性和肥力狀況[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2011,17(4):906-918.

[5]郝小雨.設(shè)施菜田養(yǎng)分平衡特征與優(yōu)化調(diào)控研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2012.

Drip Fertigation Technology of Tomato Cultivated in Greenhouse Organic Substrates Based on Management Strategy at Different Growth Stages

HUANG Shao-wen1,TANG Ji-wei1*,YIN Xue-yun2,ZHANG Huai-zhi1,YUAN Shuo1
(1.Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer,Ministry of Agriculture/Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China;2.Vegetable Technical Service Center of Suzhou District,Jiuquan City,Gansu Province,Suzhou 735000,China)

Drip fertigation technology,as a new technology with broad prospects for future agriculture,has the most development potential in greenhouse vegetable production.The drip fertigation technology is developed to supply needed nutrients to tomato cultivated in greenhouse organic substrates through an automatic drip irrigation system with water soluble fertilizers to be completely desolved in the irrigation water,and supply the water and fertilizers to tomato roots timely,quantitatively,evenly and precisely.The nutrients application rates were determined by demands of tomato at different growth stages and nutrient supply capacity of the organic substrates.This paper summarized the key points of drip fertigation technology of tomato cultivated in greenhouse organic substrates based on different growth stages,mainly including such as the recommended method of fertilization amount,method for determining the basal fertilization rate,dripirrigation water management plan,and drip irrigation top-dressing fertilizer management scheme.Compared with conventional water and fertilizer management,the fertigation technique could save more than 40%of water and more than 30%of chemical fertilizers,at the same time,accompanied by respectively increasing yield and income by more than 10%and 15%,and improved nitrogen recovery rate over 40%.

Tomato cultivated in greenhouse organic substrates;drip fertigation technology;different growth stages;the recommended method of fertilization amount;drip irrigation special-purpose fertilizer

S642.2

A

1008-1038(2017)09-0052-04

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.09.016

2017-06-02

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0201000）；山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017CXGC0206）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-25）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203095）資助

黃紹文（1964—），男，研究員，主要從事蔬菜營(yíng)養(yǎng)與高效施肥研究工作

*通訊作者：唐繼偉（1963—），男，副研究員，主要從事蔬菜高效施肥技術(shù)研究工作