設施番茄減蒸控漏節水栽培技術

閔文江 張貫生 孫志云 閔 根 李志宏 楊 慧 張光耀 賈沛雯

(河北省農林科學院農業信息與經濟研究所 河北 石家莊 050051)

針對設施蔬菜生產中的灌溉現狀以及存在的問題，河北省農林科學院的專家們以節水、高產、優質、高效為目標，以根、土、水系統為核心，進行了以番茄為代表的設施蔬菜節水關鍵技術研究，經過多年研究示范，總結提出了“根水肥同位管理”的理念和采取“依根定水”的管理策略，并結合現有的減蒸技術，形成了設施蔬菜減蒸控漏節水栽培技術。

該技術根據蔬菜自身生長發育對土壤水分環境的要求以及不同生育期根系分布動態特征，采用地膜覆蓋、適宜的灌溉方式、灌水量和灌溉次數，減少設施蔬菜地面蒸發和根層外滲漏的耗水量，并通過整枝打杈等農藝措施降低植株無效蒸騰，從而實現優質高產、節本增效目的的栽培技術。

1 設施番茄減蒸控漏節水栽培技術的科學原理

河北省農林科學院的專家們，研究了不同灌溉方式下，設施番茄不同生育期根系的分布特征和根系對灌溉方式的響應。研究結果表明：灌溉方式對設施番茄根系最大垂直分布深度影響不明顯。花果期和采收期根系的最大分布深度分別為50 cm和60 cm，主要根系層分布具有相對穩定性，根系密集層主要分布在0～40 cm土層。其中，92%以上的根系重量分布在0～30 cm土層，也就是說在0～30 cm土層是水肥的有效吸收層。側根橫向分布可達0.25 m。因此，面對主要根系層的“依淺根管理”對設施番茄水肥管理，尤其是控制灌溉水根層滲漏非常重要。

番茄是連續開花坐果的植物。開花坐果期是指從第一花序顯蕾到坐住果這段時間。這個時期需水量也不大，土壤水分也不宜過多，若土壤水分過多，會阻礙根系的正常呼吸，造成根系發育不良，容易引起植株徒長和花器發育不好，導致落花落果，影響產量。

番茄第一穗果坐住后，就進入了陸續開花、結果、果實膨大和成熟階段，也就是我們說的結果期。結果期是番茄一生中需水最多的時期，需要及時補充水分，保持土壤濕潤，避免土壤過干過濕。如果結果期土壤干旱，會影響果實的正常膨大。相反，如果土壤濕度過大，就會引起根系生長不正常或爛根死秧，也會引起果實臍腐等病害發生。

專家們在土壤水分脅迫對番茄產量的影響研究中發現，苗期到第一穗果膨大期出現土壤水分脅迫對產量的形成影響不大。這也與番茄自身的生長發育規律相吻合，這個時期正是植株根系形成及開花初期，對土壤水分脅迫反應不敏感。我們可以稱之為水分不敏感期。如果土壤水分過多，并不利于產量的形成。也就是說，番茄節水灌溉的有效時期應該在苗期到第一穗果膨大期。結果盛期是土壤水分的敏感期，這個時期如果出現干旱，對產量的影響較大。

2 設施蔬菜減蒸控漏節水栽培技術要點

針對設施番茄灌溉水肥滲漏問題，專家們在明確番茄不同生育期根系發育與垂直分布特征的基礎上，進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與土壤水在根層外滲漏的關系，研究發現：無論何種灌溉方式，番茄田各生育期的土壤水分活躍層均在0～30 cm的土層，土壤水分穩定層在30～60 cm或40～60 cm土層。番茄田的主要耗水層次均在0～40 cm土層，該層次耗水量占番茄根層耗水的85%～90%以上；耗水強度最大層除采收期在0～10 cm土層外，其它時期均在10～20cm土層。所以，0～40cm土層是設施番茄田控漏灌溉的關鍵“根土層”。

灌溉水在土壤中流向監測研究表明，當每次灌水量大于20 m3時，水分入滲深度可達120 cm土層，當灌水量小于10m3時，水分入滲深度最深至60cm，當每次灌水量為5m3時，水分最大入滲深度僅為40cm，并且部分土層田間持水量小于85%，也就是說40 cm的土層水分不均勻了。因此，如果以主要根系層40 cm為界，灌水定額大于20 m3會造成59%以上的灌溉水量滲漏；如果以根系最深根層60 cm為界，則花果期和盛果期分別會造成48%和36%以上的灌溉水滲漏，而灌水量小于10 m3時，不會造成灌溉水的滲漏。也就是說，在灌水量小于5 m3，會導致設施番茄生育缺水，而灌水量大于20 m3，會造成灌溉水資源的浪費。所以，綜合考慮設施番茄生長、產量、水分生產效率等指標，專家們提出了以根—水—土耦合為核心的設施番茄不同生育期的控漏經濟灌水定額為每次每畝10～15 m3。番茄花果期與采收期控制根層外滲漏的最大灌溉定額為每次每畝15 m3。

針對控制地面蒸發的減蒸技術，首先是采用滴灌等微灌技術，通過精確控制灌溉位置和灌水量，使灌溉水僅濕潤分布區，減少地表土壤濕潤面積，實現減少地面蒸發。其次是用黑色園藝地布或地膜覆蓋裸露的地面，利用地膜和地布阻隔土壤水分的垂直蒸發，使地面蒸發得到了有效控制。

植株蒸騰是指作物根系從土壤中吸入體內的水分，通過葉片的氣孔擴散到大氣中去的現象。植株蒸騰是作物的正常活動，這部分水分消耗是必需的和有益的，但過多的冗余枝葉也會增加水資源的無效消耗。因此，及時進行打杈和去除無效老葉，減少無效莖葉的蒸騰耗水，也是設施番茄節水的一個重要手段。