设施番茄减蒸控漏节水栽培技术

闵文江 张贯生 孙志云 闵 根 李志宏 杨 慧 张光耀 贾沛雯

(河北省农林科学院农业信息与经济研究所 河北 石家庄 050051)

针对设施蔬菜生产中的灌溉现状以及存在的问题，河北省农林科学院的专家们以节水、高产、优质、高效为目标，以根、土、水系统为核心，进行了以番茄为代表的设施蔬菜节水关键技术研究，经过多年研究示范，总结提出了“根水肥同位管理”的理念和采取“依根定水”的管理策略，并结合现有的减蒸技术，形成了设施蔬菜减蒸控漏节水栽培技术。

该技术根据蔬菜自身生长发育对土壤水分环境的要求以及不同生育期根系分布动态特征，采用地膜覆盖、适宜的灌溉方式、灌水量和灌溉次数，减少设施蔬菜地面蒸发和根层外渗漏的耗水量，并通过整枝打杈等农艺措施降低植株无效蒸腾，从而实现优质高产、节本增效目的的栽培技术。

1 设施番茄减蒸控漏节水栽培技术的科学原理

河北省农林科学院的专家们，研究了不同灌溉方式下，设施番茄不同生育期根系的分布特征和根系对灌溉方式的响应。研究结果表明：灌溉方式对设施番茄根系最大垂直分布深度影响不明显。花果期和采收期根系的最大分布深度分别为50 cm和60 cm，主要根系层分布具有相对稳定性，根系密集层主要分布在0～40 cm土层。其中，92%以上的根系重量分布在0～30 cm土层，也就是说在0～30 cm土层是水肥的有效吸收层。侧根横向分布可达0.25 m。因此，面对主要根系层的“依浅根管理”对设施番茄水肥管理，尤其是控制灌溉水根层渗漏非常重要。

番茄是连续开花坐果的植物。开花坐果期是指从第一花序显蕾到坐住果这段时间。这个时期需水量也不大，土壤水分也不宜过多，若土壤水分过多，会阻碍根系的正常呼吸，造成根系发育不良，容易引起植株徒长和花器发育不好，导致落花落果，影响产量。

番茄第一穗果坐住后，就进入了陆续开花、结果、果实膨大和成熟阶段，也就是我们说的结果期。结果期是番茄一生中需水最多的时期，需要及时补充水分，保持土壤湿润，避免土壤过干过湿。如果结果期土壤干旱，会影响果实的正常膨大。相反，如果土壤湿度过大，就会引起根系生长不正常或烂根死秧，也会引起果实脐腐等病害发生。

专家们在土壤水分胁迫对番茄产量的影响研究中发现，苗期到第一穗果膨大期出现土壤水分胁迫对产量的形成影响不大。这也与番茄自身的生长发育规律相吻合，这个时期正是植株根系形成及开花初期，对土壤水分胁迫反应不敏感。我们可以称之为水分不敏感期。如果土壤水分过多，并不利于产量的形成。也就是说，番茄节水灌溉的有效时期应该在苗期到第一穗果膨大期。结果盛期是土壤水分的敏感期，这个时期如果出现干旱，对产量的影响较大。

2 设施蔬菜减蒸控漏节水栽培技术要点

针对设施番茄灌溉水肥渗漏问题，专家们在明确番茄不同生育期根系发育与垂直分布特征的基础上，进一步研究了不同灌水量番茄田土壤水分的垂直分布特征及灌水量与土壤水在根层外渗漏的关系，研究发现：无论何种灌溉方式，番茄田各生育期的土壤水分活跃层均在0～30 cm的土层，土壤水分稳定层在30～60 cm或40～60 cm土层。番茄田的主要耗水层次均在0～40 cm土层，该层次耗水量占番茄根层耗水的85%～90%以上；耗水强度最大层除采收期在0～10 cm土层外，其它时期均在10～20cm土层。所以，0～40cm土层是设施番茄田控漏灌溉的关键“根土层”。

灌溉水在土壤中流向监测研究表明，当每次灌水量大于20 m3时，水分入渗深度可达120 cm土层，当灌水量小于10m3时，水分入渗深度最深至60cm，当每次灌水量为5m3时，水分最大入渗深度仅为40cm，并且部分土层田间持水量小于85%，也就是说40 cm的土层水分不均匀了。因此，如果以主要根系层40 cm为界，灌水定额大于20 m3会造成59%以上的灌溉水量渗漏；如果以根系最深根层60 cm为界，则花果期和盛果期分别会造成48%和36%以上的灌溉水渗漏，而灌水量小于10 m3时，不会造成灌溉水的渗漏。也就是说，在灌水量小于5 m3，会导致设施番茄生育缺水，而灌水量大于20 m3，会造成灌溉水资源的浪费。所以，综合考虑设施番茄生长、产量、水分生产效率等指标，专家们提出了以根—水—土耦合为核心的设施番茄不同生育期的控漏经济灌水定额为每次每亩10～15 m3。番茄花果期与采收期控制根层外渗漏的最大灌溉定额为每次每亩15 m3。

针对控制地面蒸发的减蒸技术，首先是采用滴灌等微灌技术，通过精确控制灌溉位置和灌水量，使灌溉水仅湿润分布区，减少地表土壤湿润面积，实现减少地面蒸发。其次是用黑色园艺地布或地膜覆盖裸露的地面，利用地膜和地布阻隔土壤水分的垂直蒸发，使地面蒸发得到了有效控制。

植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。植株蒸腾是作物的正常活动，这部分水分消耗是必需的和有益的，但过多的冗余枝叶也会增加水资源的无效消耗。因此，及时进行打杈和去除无效老叶，减少无效茎叶的蒸腾耗水，也是设施番茄节水的一个重要手段。