基于发育阶段的日光温室有机基质栽培番茄水肥一体化技术

2017-09-30黄绍文唐继伟殷学云张怀志袁硕

中国果菜 2017年9期

黄绍文，唐继伟*，殷学云，张怀志，袁硕

（1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点实验室，北京100081；2.甘肃省酒泉市肃州区蔬菜技术服务中心，甘肃肃州735000）

黄绍文1，唐继伟1*，殷学云2，张怀志1，袁硕1

水肥一体化技术是未来农业生产中具有广阔前景的新技术，设施蔬菜最具潜力发展水肥一体化技术。日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术的核心是借助压力灌溉系统，将完全水溶性固体肥料或液体肥料，按日光温室基质栽培番茄生长各阶段对养分的需求和基质养分的供给状况配兑成肥液，与灌溉水融为一体，适时、定量、均匀、准确地输送到日光温室番茄的根部基质。本文简要介绍了基于发育阶段的日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术要点，主要包括施肥总量的推荐、基肥用量的确定、滴灌水量的运筹方案、滴灌追肥的运筹方案等内容。该技术节水40%以上，减施化肥30%以上，提高氮肥利用率40%以上，增产10%以上，增收15%以上。

日光温室有机基质栽培番茄；水肥一体化技术；发育阶段；施肥量推荐方法；滴灌专用肥

戈壁滩日光温室基质栽培是合理利用非耕地，保障我国西北地区蔬菜供给，充分利用西北地区光热资源，实现废弃物资源再利用的生态高效栽培模式。甘肃省是我国发展基质栽培的主要地区之一。甘肃省肃州区和临泽县两个基地戈壁滩日光温室有机栽培基质速效氮量（数量）严重不足，速效磷量极为丰富，速效钾量较为丰富，中微量元素丰富[1]。肃州区基地基质栽培蔬菜主要为冬春茬或秋冬茬番茄、春茬或冬春茬黄瓜，日光温室基质栽培番茄养分均衡管理试验证实，推荐施肥处理的产量均显著高于不施氮肥和不施钾肥的处理，与不施磷肥处理之间差异不显著[2]。两个基地蔬菜肥料用量普遍超量，磷施用比例远超需求比例，戈壁滩日光温室基质栽培番茄每667m2化肥和有机肥中N、P2O5和K2O平均施用总量分别是各自推荐用量的1.6、4.6和2.7倍。施肥量过大、施肥比例严重失调等问题，不仅会影响产量品质和经济效益，还存在生态环境风险[3-5]。因此，氮和钾是两个基地基质营养调控的投入重点，磷要少投。水肥一体化技术是未来农业生产中具有广阔前景的新技术，设施蔬菜最具潜力发展水肥一体化技术。日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术的核心是借助压力灌溉系统，将完全水溶性固体肥料或液体肥料，按日光温室基质栽培番茄生长各阶段对养分的需求和基质养分的供给状况，配兑成肥液，与灌溉水融为一体，适时、定量、均匀、准确地输送到番茄根部。该技术解决了适宜的施肥总量、施肥模式、肥料运筹、肥料产品、施肥位置、滴灌制度等关键问题，具有节工、节水、节肥、节药、高产、高效、优质、环保等好处。基于发育阶段的日光温室有机基质栽培番茄水肥一体化技术适用于我国西北非耕地日光温室有机基质栽培番茄地区，也适用于设施有机基质栽培番茄的其它地区。

1 技术要点

1.1 施肥总量

日光温室蔬菜栽培基质养分管理是针对不同肥力基质制定不同的施肥策略。中肥力基质补充收获带走的养分，进行维持性施肥；高肥力基质充分利用基质养分，适当减施肥料；低肥力基质以增产为目标，适当增施肥料。施肥量的确定是施肥技术的核心问题。目前测土推荐施肥方法主要包括土壤肥力指标法、土壤肥力临界值法、目标产量测土施肥法3种方法，需要开展大量土壤测试、田间试验，但较为准确的参数仍难以获得，计算也较为复杂。近些年中国农业科学院农业资源与农业区划研究所的蔬菜土壤肥料团队研制了基于土壤养分系统管理理念的设施蔬菜施肥量简便快速推荐方法，养分推荐量=养分吸收量×校正系数，其中养分吸收量=目标产量×单位产量养分吸收量。单位产量养分吸收量参数比较容易获得，不同土壤肥力水平下养分吸收量的校正系数的确定是该方法的核心。利用多年多点大量肥料试验，获得了日光温室基质栽培蔬菜单位产量氮磷钾吸收量参数；依据日光温室蔬菜养分循环特征参数，确定了不同基质肥力水平下养分吸收量的校正系数。在明确单位产量养分吸收量及其校正系数的基础上，采用设施蔬菜施肥量简便快速推荐方法，确定日光温室基质栽培蔬菜单位产量养分推荐量。例如，按日光温室基质栽培番茄单位产量（1000kg）N、P2O5和K2O吸收量平均分别为2.05kg、1.44kg、4.54kg，以及日光温室蔬菜水肥一体化下肃州基地栽培基质（速效氮数量严重不足，速效磷量极为丰富，速效钾量较为丰富）的N、P2O5和K2O吸收量校正系数分别为1.55、0.8和1.0计算，水肥一体化下肃州基地日光温室基质栽培番茄单位产量（1000kg）N、P2O5和K2O推荐量平均分别为3.18kg、1.16kg、4.54kg。根据日光温室基质栽培番茄单位产量（1000kg）氮磷钾推荐量，可计算目标产量水平下的氮磷钾推荐量。肃州基地日光温室基质栽培番茄每667m2目标产量9000～12000kg，日光温室基质栽培番茄N、P2O5和K2O适宜用量范围分别为29～38kg、10～14kg、41～55kg。推荐的N、P2O5和K2O总量根据日光温室蔬菜栽培基质肥力状况、番茄不同生育阶段需肥规律，按基肥、追肥比例及追肥次数进行分配。

1.2 基肥用量

新的混合有机基质栽培蔬菜一茬后，一般基质体积减少5%～8%，基质C/N比有所降低。日光温室番茄定植前科学施用有机肥是高产优质的基础，提高基质C/N比、供肥平稳、抗逆性强、高产稳产。有机无机肥料优化配施，能稳定提升基质有机质，加速养分循环利用。根据日光温室蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式8年定位试验结果，基于蔬菜产量和土壤地力的正确施肥模式是有机肥-秸秆-化肥（或高碳有机肥与化肥）优化配施，有机肥/秸秆替代化肥的适宜比例为50%，按此比例及上述养分（化肥+有机肥）施用总量确定有机肥/秸秆（或高碳有机肥）用量。并依据日光温室基质栽培番茄不同生育阶段养分需求和供应特征，明确日光温室基质栽培番茄适宜的基肥化肥养分用量占整个栽培季施用化肥养分总量（基肥+追肥）的比例为15%左右。将畜禽粪便如牛粪、作物碎秸秆等单独发酵，按比例配制腐熟有机肥如牛粪与腐熟秸秆等的混合物。番茄每667m2施腐熟有机肥（腐熟牛粪或腐熟牛粪与腐熟秸秆的混合物最佳）8～10m3，化肥20～25kg作基肥（尽量选用低磷化肥品种）。针对次生盐渍化、酸化等障碍基质，每667m2补施100kg的生物有机肥或土壤调理剂。在番茄定植前，所有基肥（有机肥、化肥、调理剂等）均匀撒施于栽培基质表面，翻耕入栽培基质内。

1.3 滴灌水量

重点推广应用膜下滴灌技术，选择适宜的滴灌设备、施肥设备、储水设施、水质净化设施等，根据番茄长势、需水规律、天气情况、棚内湿度及实时基质水分状况，以及番茄不同生育阶段对基质含水量的要求（如秋冬茬番茄苗期、开花座果后、进入冬季后保持基质含水量分别为基质最大持水量的75%～90%、80%～95%和75%～85%），调节滴灌水量和次数，使番茄不同生育阶段获得最佳需水量。（1）定植至开花期间，每667m2每次滴灌水量3～5m3，间隔1～2d一次。（2）开花后至拉秧期间，每667m2每次滴灌水量8～12m3，间隔1～2d一次。

1.4 滴灌追肥

日光温室基质栽培番茄生育期间追肥结合水分滴灌同步进行。根据日光温室基质栽培番茄不同生育期、不同生长季节的需肥特点，按照平衡施肥的原则，在日光温室番茄生育期分阶段进行合理施肥。（1）定植至开花期间，选用高氮型滴灌专用肥（如N-P2O5-K2O=24-8-18+TE+BS，或氮磷钾配方相近的完全水溶性肥料），每667m2每次施4～6kg，间隔7d左右滴灌追施1次。（2）开花后至拉秧期间，选用高钾型滴灌专用肥（如N-P2O5-K2O=18-6-26+TE+BS，或氮磷钾配方相近的完全水溶性肥料），每667m2每次施7.5～10kg，间隔10d左右滴灌追施1次。滴灌专用肥尽量选用含氨基酸、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。根据天气、番茄长势、基质水分、棚内湿度等情况，调节滴灌追肥用量和时间。如使用低浓度滴灌专用肥，则肥料用量需要相应增加。在农化服务指导下，菜农也可按日光温室基质栽培番茄不同生育阶段专用肥配方自配滴灌专用肥。

另外，持续低温寡照等逆境条件下需要加强叶面肥管理，如花蕾期、花期和幼果期叶面喷施硼肥2～3次，初花期至第一穗果前期叶面喷施钙肥3～4次，开花期至果实膨大前叶面喷施镁肥2～3次。

2 应用效果

图1 基于发育阶段的日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术示范应用

基于发育阶段的日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术在甘肃肃州和临泽、宁夏吴忠、西藏拉萨等试验示范基地近5年应用取得良好效果（如图1，植株长势旺盛，座果能力强，不黄叶，不早衰），可节水40%以上，减施化肥30%以上，提高氮肥利用率40%以上，增产10%以上，增收15%以上，并降低了日光温室基质栽培番茄病虫害发生，改善了产品品质和生态环境。

[1]李国龙,唐继伟,袁硕,等.甘肃戈壁滩日光温室蔬菜栽培基质理化性质状况评价[J].中国土壤与肥料,2014,(2):27-34.

[2]李国龙,唐继伟,黄绍文,等.氮磷钾均衡管理对戈壁滩日光温室基质栽培秋冬茬番茄产量与养分吸收的影响[J].中国土壤与肥料,2015,2:49-56.

[3]袁丽金,巨晓棠,张丽娟,等.设施蔬菜土壤剖面氮磷钾积累及对地下水的影响[J].中国生态农业学报,2010,18(1):14-19.

[4]黄绍文,王玉军,金继运,等.我国主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力状况[J].植物营养与肥料学报,2011,17(4):906-918.

[5]郝小雨.设施菜田养分平衡特征与优化调控研究[D].北京:中国农业科学院,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

1008-1038(2017)09-0052-04

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.09.016

2017-06-02

国家重点研发计划项目（2016YFD0201000）；山东省重点研发计划项目（2017CXGC0206）；现代农业产业技术体系建设专项（CARS-25）；公益性行业（农业）科研专项（201203095）资助

黄绍文（1964—），男，研究员，主要从事蔬菜营养与高效施肥研究工作

*通讯作者：唐继伟（1963—），男，副研究员，主要从事蔬菜高效施肥技术研究工作