不同水肥管理模式对日光温室番茄产量、品质及经济效益的影响

廉晓娟 王 艳 李明悦 杨 军 张金良 梁新书 张余良 王正祥

（天津市农业资源与环境研究所，天津300192）

不同水肥管理模式对日光温室番茄产量、品质及经济效益的影响

廉晓娟 王 艳 李明悦 杨 军 张金良 梁新书 张余良 王正祥*

（天津市农业资源与环境研究所，天津300192）

为探索设施蔬菜水肥高效利用模式，在日光温室条件下研究了不同水肥管理方式对番茄生长、产量、品质及经济效益的影响。结果表明：推荐滴灌模式处理的番茄植株粗壮，茎粗比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别增加14.71%、2.24%；果实品质明显改善，VC含量比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别增加22.76%、13.60%，可溶性总糖含量分别增加7.29%、5.10%，糖酸比分别提高25.16%、20.03%；节水节肥效果显著，比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别节水52.38%、25.00%，节肥46.67%、31.03%；产量与常规滴灌模式相近，比常规畦灌模式增产5.38%；经济效益明显，比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别增收28.87%、9.98%。

日光温室；番茄；滴灌模式；产量；品质；经济效益

近年来我国设施蔬菜生产迅速发展，已成为世界上设施栽培面积最大的国家，2014年全国设施蔬菜面积超过380.0万hm2，北方地区以温室和大棚为主，南方地区以中小棚为主（王文桥，2016）。但我国日光温室栽培普遍存在水肥管理不合理、种植结构单一、多年连作等问题，从而导致土壤环境恶化、病虫害严重、产量降低、品质变劣等一系列不良现象，严重威胁设施蔬菜生产的可持续发展（吴凤芝和赵凤艳，2000；费颖恒 等，2008）。

水分和养分是影响蔬菜作物生长发育和产量品质的两大生态因素，也是有效调控蔬菜作物产量和品质的主要手段（刘小刚 等，2013）。目前我国日光温室生产还基本沿用“粪大水勤，不用问人”的盲目水肥管理办法，不仅造成水资源和肥料的浪费，而且导致地下水污染等一系列新问题的产生（范双喜 等，2001；陈碧华 等，2003，2008；刘祖贵 等，2003）。天津是资源型缺水城市，人均本地水资源仅为160 m3，为全国人均占有量的1/15（王宏江，2006）。天津农业用水占全市总用水量的50%，年缺水近8亿m3（刘伟，2008）；设施蔬菜用水量占农业总用水量的50%以上。目前设施蔬菜灌溉以常规畦灌为主，年灌溉量600～800 m3·（667 m2）-1，4万hm2（60万亩）设施蔬菜年用水量达3.6亿～4.8亿m3，若不采用滴灌等节水新技术，天津设施农业将难以为继。滴灌具有节水、节肥、灌水均匀、增产等优点（李道西和罗金耀，2003；安向东，2006）；但安顺伟等（2013）的调查表明，采用滴灌施肥技术后，农户依然沿袭以前大水大肥的管理方式，滴灌条件下单次灌溉量在300 m3·hm-2左右，没有达到应有的节水节肥效果，这主要是由于缺乏技术指导，未能充分发挥滴灌技术优势。因此在设施栽培条件下如何实施有效的灌溉和施肥制度，提高水肥利用效率，对提高作物产量、品质以及改善土壤水肥环境有重要的意义（袁宇霞 等，2013）。本试验以日光温室春茬番茄为试材，以农户常规畦灌模式和常规滴灌模式为对照，研究不同水肥管理方式对番茄生长、产量、品质及经济效益的影响，为日光温室水肥最佳供给模式和高效利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年3～7月在天津市武清区现代农业科技创新基地69号日光温室内进行。试验地为平地，土壤质地为重粘土，中等肥力水平。土壤理化性质：碱解氮含量162.5 mg·kg-1，速效磷140.4 mg·kg-1，速效钾449.0 mg·kg-1，有机质24.71 g·kg-1，全盐0.172%，pH值8.26，EC值578 μS·cm-1。

供试番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品种为天赋8号，种子由天津市农业生物技术研究中心提供。2015年1月10日播种，3月6日、幼苗四叶一心时定植，株距45 cm，行距50 cm。

1.2 试验方法

试验设3个处理：处理1，常规畦灌模式；处理2，常规滴灌模式；处理3，推荐滴灌模式。处理1和处理2参照农户常规灌水量、施肥量；处理3的灌水量、施肥量依据该地区春茬番茄需水需肥规律确定。大区试验，每处理15个畦，每5畦为1组，3次重复；不同处理间用防渗膜隔离，埋深1.0 m。各处理均施用商品有机肥（N 2.09%、P2O53.17%、K2O 2.67%）15 000 kg·hm-2、过磷酸钙600 kg·hm-2作基肥；番茄植株留4穗果后摘心；追肥分别在每穗果实膨大期进行，共追施4次。灌水、追肥方案详见表1、2，畦灌模式番茄全生育期共灌水10次；滴灌模式共灌水14次。

1.3 项目测定

1.3.1 生长指标 2015年5月6日、结果初期，每重复随机选取6株植株。株高采用卷尺测定植株茎基部到生长点的长度；茎粗采用数显游标卡尺测定茎基部直径；叶绿素相对含量采用CCM-200型叶绿素测定仪测定植株最上部完全展开叶。

1.3.2 品质指标 2015年6月24日，每重复选取颜色、大小一致的果实10个。硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定，VC含量采用2，6二氯靛酚滴定法测定，可溶性总糖含量采用还原滴定法测定，可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定（中国标准出版社第一编辑室，2002）。

1.3.3 产量 每次采收每畦单独记产，折算各处理产量。

采用DPS 7.05软件对试验数据进行统计分析。

表1 不同水肥模式番茄各生育期单次灌水量 m3·hm-2

表2 不同水肥模式追肥方案

表3 不同水肥模式对番茄植株生长的影响

2 结果与分析

2.1 不同水肥模式对番茄植株生长的影响

由表3可知，不同水肥管理模式对番茄植株生长有一定的影响，常规畦灌模式的株高显著高于推荐滴灌模式；各处理间茎粗、叶绿素相对含量差异均不显著，但推荐滴灌模式的茎粗略高于其他两个处理，比常规畦灌模式和常规滴灌模式分别增加14.71%、2.24%。

2.2 不同水肥模式对番茄果实品质的影响

由表4可知，不同水肥管理模式的番茄果实品质有明显差异，推荐滴灌模式的VC含量、可溶性总糖含量及糖酸比均高于其他两个处理，VC含量比常规畦灌模式和常规滴灌模式分别增加22.76%、13.60%，可溶性总糖含量分别增加7.29%、5.10%，糖酸比分别提高25.16%、20.03%；推荐滴灌模式的可滴定酸含量显著低于常规畦灌模式和常规滴灌模式；3个处理的果实硝酸盐含量均远低于我国新鲜蔬菜中硝酸盐限量标准432 mg·kg-1（尹凯丹，2008），滴灌处理的硝酸盐含量有轻度积累，但番茄果实安全品质没有发生质变。

表4 不同水肥模式对番茄果实品质的影响

2.3 不同水肥模式对番茄产量和水肥效应的影响

由表5可知，采用不同水肥管理模式的灌水、追肥总量差异较大，推荐滴灌模式追施纯养分总量比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别减少210、108 kg·hm-2，节肥46.67%、31.03%；推荐滴灌模式和常规滴灌模式的灌水量分别是常规畦灌模式的47.62%、63.49%，3个处理中推荐滴灌模式节水效果最为显著，比常规畦灌模式和常规滴灌模式分别节水52.38%和25.00%，节水量分别为2 475、750 m3·hm-2，灌溉水利用效率分别提高了121.27%、32.64%。

从产量结果来看，常规畦灌模式的番茄产量最低，与其他两种滴灌模式相比差异达极显著水平；常规滴灌模式的产量最高，推荐滴灌模式的产量与其相近（表5）。

表5 不同水肥模式对番茄产量和水肥效应的影响

2.4 不同水肥模式番茄生产经济效益分析

不同水肥管理模式在肥料、水电、用工、设备等生产成本方面有很大差异，纯收入亦差异明显（表6）。推荐滴灌模式的纯收入最高，比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别增加2.05、0.83万元· hm-2，增收28.87%、9.98%。

表6 不同水肥模式对番茄生产经济效益的影响

3 结论与讨论

水肥的科学管理是日光温室高效栽培的关键。本试验结果表明，推荐滴灌模式处理的番茄植株茎粗明显高于常规畦灌模式和常规滴灌模式，这主要是由于畦灌水肥充足，植株营养生长旺盛，但不利于蹲苗；而推荐滴灌模式蹲苗期合理控水，故植株比较粗壮。叶绿素是与光合作用有关的重要色素，常作为评价植物光合作用能力、突变、环境胁迫和营养状况的重要指标（Ghasemi et al.，2011）。常规畦灌灌水量大，氮肥易被淋洗，氮素缺乏影响叶绿素的生物合成，从而使叶片叶绿素含量降低。

本试验结果表明，推荐滴灌模式处理的番茄果实品质明显优于常规畦灌模式和常规滴灌模式，VC含量比常规畦灌模式和常规滴灌模式分别增加22.76%、13.60%，可溶性总糖含量分别增加7.29%、5.10%，糖酸比分别提高25.16%、20.03%，可滴定酸含量分别显著降低14.35%、12.50%。这主要是因为推荐滴灌模式采用少量多次的灌水方法，番茄整个生长过程供水均匀；且肥料配比和施用量合理，调节了植株根际营养状况，促进植株对有益元素的吸收，从而改善了果实品质。

本试验中，推荐滴灌模式节水节肥效果明显，比常规畦灌模式、常规滴灌模式分别节肥46.67%、31.03%，节水52.38%、25.00%，灌溉水利用效率分别提高121.27%、32.64%。这主要是由于滴灌能直接将水肥灌至作物根际，被根系有效地利用，大大提高了水肥利用率；同时降低空气湿度，减少病虫害的发生，避免因施肥过多造成土壤盐分积累、酸化、土壤板结、蔬菜硝酸盐富集等。从经济效益来看，推荐滴灌模式比常规畦灌模式和常规滴灌模式分别增收2.05、0.83万元·hm-2。

综上，推荐滴管模式节水节肥、省时省工，降低生产成本，促进番茄植株生长，提高果实品质，经济效益显著，是天津地区日光温室生产值得推广的节水灌溉施肥技术。

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Ef f ects of Dif f erent Water and Fertilizer Management Patterns on Tomato Yield，Quality and Economic Benef i ts in Solar Greenhouse

LIAN Xiao-juan，WANG Yan，LI Ming-yue，YANG Jun，ZHANG Jin-liang，LIANG Xin-shu，ZHANG Yu-liang，WANG Zheng-xiang*
（Tianjin Agricultural Resources and Environmental Research Institute，Tianjin 300192，China）

In order to explore the model for effective water and fertilizer utilization in facility vegetable production，this paper studied the effects of different management patterns on tomato（Lycopersicon esculentum Mill.）growth，yield，quality and economic benefits．The results showed that the recommended drip irrigation pattern could make the plant grow robustly，the stem diameters were separately increased by 14.71% and 2.24% than that of the routine border irrigation and drop irrigation patterns．The recommended drip irrigation pattern could obviously improve tomato quality，comparing with routine border and drip irrigation patterns，the VC content was increased by 22.76% and 13.60%，soluble sugar content was increased by 7.29% and 5.10%，the sugar-acid ratio was increased by 25.16% and 20.03%．The water and fertilizer saving effects were even more obvious，52.38% and 25.00% water were saved，46.67% and 31.03% fertilizer were saved．The yield was the same for routine drip irrigation pattern，and increased by 5.38% with the border irrigation pattern．As for the economic benefits，the income increased by 28.87% and 9.98% than that of the routine border and drip irrigation patterns．

Solar greenhouse；Tomato；Drip irrigation pattern；Yield；Quality；Economic benefits

廉晓娟，女，助理研究员，专业方向：土壤改良和设施蔬菜节水灌溉，E-mail：xiaojuan_lian@163.com

*通讯作者（Corresponding author）：王正祥，男，研究员，专业方向：设施蔬菜水肥管理，E-mail：zx.wang@163.com

2016-06-15；接受日期：2016-09-15

公益性行业（农业）科研专项（201303133-3），天津市科技计划项目（14ZCDGNC00108，14RCGFNC00101）