基于發育階段的日光溫室有機基質栽培番茄水肥一體化技術

黃紹文，唐繼偉*，殷學云，張懷志，袁碩

（1.中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所/農業部植物營養與肥料重點實驗室，北京100081；2.甘肅省酒泉市肅州區蔬菜技術服務中心，甘肅肅州735000）

基于發育階段的日光溫室有機基質栽培番茄水肥一體化技術

黃紹文1，唐繼偉1*，殷學云2，張懷志1，袁碩1

（1.中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所/農業部植物營養與肥料重點實驗室，北京100081；2.甘肅省酒泉市肅州區蔬菜技術服務中心，甘肅肅州735000）

水肥一體化技術是未來農業生產中具有廣闊前景的新技術，設施蔬菜最具潛力發展水肥一體化技術。日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術的核心是借助壓力灌溉系統，將完全水溶性固體肥料或液體肥料，按日光溫室基質栽培番茄生長各階段對養分的需求和基質養分的供給狀況配兌成肥液，與灌溉水融為一體，適時、定量、均勻、準確地輸送到日光溫室番茄的根部基質。本文簡要介紹了基于發育階段的日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術要點，主要包括施肥總量的推薦、基肥用量的確定、滴灌水量的運籌方案、滴灌追肥的運籌方案等內容。該技術節水40%以上，減施化肥30%以上，提高氮肥利用率40%以上，增產10%以上，增收15%以上。

日光溫室有機基質栽培番茄；水肥一體化技術；發育階段；施肥量推薦方法；滴灌專用肥

戈壁灘日光溫室基質栽培是合理利用非耕地，保障我國西北地區蔬菜供給，充分利用西北地區光熱資源，實現廢棄物資源再利用的生態高效栽培模式。甘肅省是我國發展基質栽培的主要地區之一。甘肅省肅州區和臨澤縣兩個基地戈壁灘日光溫室有機栽培基質速效氮量（數量）嚴重不足，速效磷量極為豐富，速效鉀量較為豐富，中微量元素豐富[1]。肅州區基地基質栽培蔬菜主要為冬春茬或秋冬茬番茄、春茬或冬春茬黃瓜，日光溫室基質栽培番茄養分均衡管理試驗證實，推薦施肥處理的產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]。兩個基地蔬菜肥料用量普遍超量，磷施用比例遠超需求比例，戈壁灘日光溫室基質栽培番茄每667m2化肥和有機肥中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。施肥量過大、施肥比例嚴重失調等問題，不僅會影響產量品質和經濟效益，還存在生態環境風險[3-5]。因此，氮和鉀是兩個基地基質營養調控的投入重點，磷要少投。水肥一體化技術是未來農業生產中具有廣闊前景的新技術，設施蔬菜最具潛力發展水肥一體化技術。日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術的核心是借助壓力灌溉系統，將完全水溶性固體肥料或液體肥料，按日光溫室基質栽培番茄生長各階段對養分的需求和基質養分的供給狀況，配兌成肥液，與灌溉水融為一體，適時、定量、均勻、準確地輸送到番茄根部。該技術解決了適宜的施肥總量、施肥模式、肥料運籌、肥料產品、施肥位置、滴灌制度等關鍵問題，具有節工、節水、節肥、節藥、高產、高效、優質、環保等好處。基于發育階段的日光溫室有機基質栽培番茄水肥一體化技術適用于我國西北非耕地日光溫室有機基質栽培番茄地區，也適用于設施有機基質栽培番茄的其它地區。

1 技術要點

1.1 施肥總量

日光溫室蔬菜栽培基質養分管理是針對不同肥力基質制定不同的施肥策略。中肥力基質補充收獲帶走的養分，進行維持性施肥；高肥力基質充分利用基質養分，適當減施肥料；低肥力基質以增產為目標，適當增施肥料。施肥量的確定是施肥技術的核心問題。目前測土推薦施肥方法主要包括土壤肥力指標法、土壤肥力臨界值法、目標產量測土施肥法3種方法，需要開展大量土壤測試、田間試驗，但較為準確的參數仍難以獲得，計算也較為復雜。近些年中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所的蔬菜土壤肥料團隊研制了基于土壤養分系統管理理念的設施蔬菜施肥量簡便快速推薦方法，養分推薦量=養分吸收量×校正系數，其中養分吸收量=目標產量×單位產量養分吸收量。單位產量養分吸收量參數比較容易獲得，不同土壤肥力水平下養分吸收量的校正系數的確定是該方法的核心。利用多年多點大量肥料試驗，獲得了日光溫室基質栽培蔬菜單位產量氮磷鉀吸收量參數；依據日光溫室蔬菜養分循環特征參數，確定了不同基質肥力水平下養分吸收量的校正系數。在明確單位產量養分吸收量及其校正系數的基礎上，采用設施蔬菜施肥量簡便快速推薦方法，確定日光溫室基質栽培蔬菜單位產量養分推薦量。例如，按日光溫室基質栽培番茄單位產量（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（速效氮數量嚴重不足，速效磷量極為豐富，速效鉀量較為豐富）的N、P2O5和K2O吸收量校正系數分別為1.55、0.8和1.0計算，水肥一體化下肅州基地日光溫室基質栽培番茄單位產量（1000kg）N、P2O5和K2O推薦量平均分別為3.18kg、1.16kg、4.54kg。根據日光溫室基質栽培番茄單位產量（1000kg）氮磷鉀推薦量，可計算目標產量水平下的氮磷鉀推薦量。肅州基地日光溫室基質栽培番茄每667m2目標產量9000～12000kg，日光溫室基質栽培番茄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總量根據日光溫室蔬菜栽培基質肥力狀況、番茄不同生育階段需肥規律，按基肥、追肥比例及追肥次數進行分配。

1.2 基肥用量

新的混合有機基質栽培蔬菜一茬后，一般基質體積減少5%～8%，基質C/N比有所降低。日光溫室番茄定植前科學施用有機肥是高產優質的基礎，提高基質C/N比、供肥平穩、抗逆性強、高產穩產。有機無機肥料優化配施，能穩定提升基質有機質，加速養分循環利用。根據日光溫室蔬菜有機肥/秸稈替代化肥模式8年定位試驗結果，基于蔬菜產量和土壤地力的正確施肥模式是有機肥-秸稈-化肥（或高碳有機肥與化肥）優化配施，有機肥/秸稈替代化肥的適宜比例為50%，按此比例及上述養分（化肥+有機肥）施用總量確定有機肥/秸稈（或高碳有機肥）用量。并依據日光溫室基質栽培番茄不同生育階段養分需求和供應特征，明確日光溫室基質栽培番茄適宜的基肥化肥養分用量占整個栽培季施用化肥養分總量（基肥+追肥）的比例為15%左右。將畜禽糞便如牛糞、作物碎秸稈等單獨發酵，按比例配制腐熟有機肥如牛糞與腐熟秸稈等的混合物。番茄每667m2施腐熟有機肥（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）。針對次生鹽漬化、酸化等障礙基質，每667m2補施100kg的生物有機肥或土壤調理劑。在番茄定植前，所有基肥（有機肥、化肥、調理劑等）均勻撒施于栽培基質表面，翻耕入栽培基質內。

1.3 滴灌水量

重點推廣應用膜下滴灌技術，選擇適宜的滴灌設備、施肥設備、儲水設施、水質凈化設施等，根據番茄長勢、需水規律、天氣情況、棚內濕度及實時基質水分狀況，以及番茄不同生育階段對基質含水量的要求（如秋冬茬番茄苗期、開花座果后、進入冬季后保持基質含水量分別為基質最大持水量的75%～90%、80%～95%和75%～85%），調節滴灌水量和次數，使番茄不同生育階段獲得最佳需水量。（1）定植至開花期間，每667m2每次滴灌水量3～5m3，間隔1～2d一次。（2）開花后至拉秧期間，每667m2每次滴灌水量8～12m3，間隔1～2d一次。

1.4 滴灌追肥

日光溫室基質栽培番茄生育期間追肥結合水分滴灌同步進行。根據日光溫室基質栽培番茄不同生育期、不同生長季節的需肥特點，按照平衡施肥的原則，在日光溫室番茄生育期分階段進行合理施肥。（1）定植至開花期間，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。根據天氣、番茄長勢、基質水分、棚內濕度等情況，調節滴灌追肥用量和時間。如使用低濃度滴灌專用肥，則肥料用量需要相應增加。在農化服務指導下，菜農也可按日光溫室基質栽培番茄不同生育階段專用肥配方自配滴灌專用肥。

另外，持續低溫寡照等逆境條件下需要加強葉面肥管理，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，開花期至果實膨大前葉面噴施鎂肥2～3次。

2 應用效果

圖1 基于發育階段的日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術示范應用

基于發育階段的日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術在甘肅肅州和臨澤、寧夏吳忠、西藏拉薩等試驗示范基地近5年應用取得良好效果（如圖1，植株長勢旺盛，座果能力強，不黃葉，不早衰），可節水40%以上，減施化肥30%以上，提高氮肥利用率40%以上，增產10%以上，增收15%以上，并降低了日光溫室基質栽培番茄病蟲害發生，改善了產品品質和生態環境。

[1]李國龍,唐繼偉,袁碩,等.甘肅戈壁灘日光溫室蔬菜栽培基質理化性質狀況評價[J].中國土壤與肥料,2014,(2):27-34.

[2]李國龍,唐繼偉,黃紹文,等.氮磷鉀均衡管理對戈壁灘日光溫室基質栽培秋冬茬番茄產量與養分吸收的影響[J].中國土壤與肥料,2015,2:49-56.

[3]袁麗金,巨曉棠,張麗娟,等.設施蔬菜土壤剖面氮磷鉀積累及對地下水的影響[J].中國生態農業學報,2010,18(1):14-19.

[4]黃紹文,王玉軍,金繼運,等.我國主要菜區土壤鹽分、酸堿性和肥力狀況[J].植物營養與肥料學報,2011,17(4):906-918.

[5]郝小雨.設施菜田養分平衡特征與優化調控研究[D].北京:中國農業科學院,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

國家重點研發計劃項目（2016YFD0201000）；山東省重點研發計劃項目（2017CXGC0206）；現代農業產業技術體系建設專項（CARS-25）；公益性行業（農業）科研專項（201203095）資助

黃紹文（1964—），男，研究員，主要從事蔬菜營養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研究工作