日光温室秋冬茬樱桃番茄水肥管理制度研究

番茄为遍布世界的重要茄果类蔬菜，是温室、大棚等设施农业栽培的主要蔬菜品种。番茄在生长期间对水的要求较高，灌水是其获得高产的关键。传统管理方式一般“大水大肥”，水和肥料的投入量是作物实际需求量的2～3倍，甚至更高，盲目过量水肥投入不仅不会增加产量，而且会降低作物品质及水肥利用效率，还会导致病害加剧、肥料深层淋失、产量品质下降及环境污染等问题，尤其是北方日光温室冬春季节温度低且封闭，易形成高湿生态环境，导致多种病害发生和蔓延。国内外学者针对水肥一体化技术对番茄的生长发育、产量品质、水肥利用效率等方面进行了大量研究，结果表明，与传统的灌水施肥方式相比，水肥一体化技术可以提高肥料30%～40%的利用率，同时有助于樱桃番茄产量和品质的提高。还有研究发现，通过适当控制灌水上下限可以显著提高番茄的干物质量和产量。合适的土壤含水量是保障作物生长发育的重要条件，也是确定作物需水量和合理灌溉的重要依据，因此，本试验在前人对番茄灌水量及施肥量进行研究的基础上总结经验，如许金香得出秋冬茬番茄灌水量为139.93 m3/666.7 m2；王文娟指出在日光温室番茄产量50 000 kg/hm2条件下，灌水定额为200 mm；张兰勤研究得出日光温室番茄在开花坐果期的灌溉上限为田间持水量的85%；曾向辉等试验研究认为日光温室番茄苗期的灌溉上限为55%～70%，开花坐果期为65%～85%，结果期为70%～90%。试验基于前人的研究，根据宁夏中部干旱带温光条件，制定日光温室秋冬茬樱桃番茄水肥灌溉制度，通过采用紫藤连线智能灌溉控制系统，监测控制樱桃番茄不同生育期土壤含水量变化，验证此方案下的水肥一体化灌溉制度是否合理。

（一）材料与方法

1.试验基地概况

试验在宁夏吴忠（孙家滩）国家农业科技园区的日光温室（106°6′26″E，37°57′10″N）内实施。孙家滩属大陆性干旱、半干旱气候，海拔高度1 130 m，全年光照时间达3 000 h，全年太阳辐射高达700 kJ/m2，年平均气温8.8℃，年平均降水量193 mm，年蒸发量2 013 mm，气候干燥。无霜期170 d左右，冬季寒冷多风。试验温室净跨10 m，长70 m，钢架结构，温室后墙底宽3 m，脊高5 m，棚膜种类是明净华涂层膜（日本住友化学公司生产），外覆盖保温材料保温被，保温采光效果良好。供试土壤容重为1.38 g/cm3，田间持水量为25.68%，具体理化性质见表5-5：

表5-5　供试土壤理化性质

2.试验材料

供试品种：小番茄丽妃2号。

供试肥料：海法魔力丰复合肥Ⅱ12-5-40+2MgO（N-P2O5-K2O），海法魔力丰复合肥Ⅰ号（N：18，P2O5：18，K2O：18）。

供试水肥设备及网络监测设备：以色列进口MixRite2.5自动比例泵，采用滴头压力补偿滴头，滴头间距10 cm，滴头流速1.15 m3/h，系统走水5.7 m3/h。北京紫藤连线智能灌溉控制系统，无线智能采集器，多种环境传感器以及无线传感网络系统平台，试验人员手机下载大棚云管家APP并登陆，无线传感网系统有参数传感器，如温度，相对湿度，土壤温度，土壤水分，营养液EC、pH，光照度，二氧化碳浓度。

3.试验设计

在统一施用有机肥（牛粪）2 000 kg/667 m2、磷酸二铵45 kg/667 m2的基础上，后期水肥量按需供给。温室栽培株行距垄宽80 cm，走道60 cm，株距22 cm，采用单行种植。种植密度2 780株/666.7 m2。定植于2016年9月19日，生育期结束于2017年3月15日。试验设置2个处理：常规水肥管理（处理1）、试验制定制度（处理2）。具体水肥、灌溉制度设置如下（表5-6、表5-7）：

表5-6　日光温室秋冬茬番茄栽培灌溉制度

表5-7　日光温室秋冬茬番茄肥料施用制度

备注：复合肥I，海法魔力丰（N：18，P2O5：27，K2O：27）；复合肥Ⅱ，海法魔力丰（N：12，P2O5：5，K2O：40）

4.测试项目与方法

（1）土壤水肥

利用北京紫藤连线智能灌溉控制系统监测（0～20 cm），并记录滴水肥时间、水肥量、水肥次数。

（2）番茄生长指标

株高测定：选择生长大小基本一致的植株5株进行标记作为调查株，小区株高（地面到生长点）用钢卷尺每10 d测量1次。

茎粗测定：茎粗用游标卡尺测量植株地面以上10 cm处植株直径，每10 d测量1次。

（3）番茄产量

用电子秤称量小区产量（精确到0.01 g），根据小区面积换算成667 m2。

（4）番茄果实品质

可溶性固形物：使用TD-45数字折光仪测定；

可溶性糖：采用蒽酮比色法测定；

有机酸：采用酸碱滴定法测定；

Vc：采用钼蓝比色法测定；(www.xing528.com)

果形指数：用游标卡尺测量果实纵横径并计算（果实纵径/横径）；

烂果、裂果率：采摘的烂果、裂果与总产量的百分比值。

5.数据处理

数据使用Excel 2007、DPS 7.05统计分析软件。

（二）结果与分析

1.不同管理方案下樱桃番茄整个生育期土壤含水量变化

通过对樱桃番茄不同生育期土壤含水量的检测（图5-10），处理1整个生育期土壤含水量保持在22%～35%；处理2不同生育期土壤含水量不同，在苗期时，土壤含水量达17.98%～20.54%，开花坐果期达15.41%～17.98%，采收期达20.54%～24.4%，生长末期达12.84%～15.41%。

图5-10　樱桃番茄不同生育期土壤含水量变化

2.不同管理方案对樱桃番茄生长指标的影响

（1）樱桃番茄株高

由表5-8可知，番茄株高的生长速率在各生育期不同，在开花坐果期最大，缓苗期次之，采收期的生长速率趋于平缓，生长末期几乎停止生长。株高可以反映作物的生长趋势，直接关系到产量。在缓苗期，处理2的生长速率比处理1高出0.12 cm/d，但是均未达到显著水平，可见，缓苗期需要较高的土壤水分来促进植株生长。开花坐果期，虽然2个处理株高生长速率差异不显著，但是处理2的株高生长比处理1高3.96%。可见，适当的水分空缺有助于植株伸长生长。采收期的2个处理的土壤水分含量范围相似，株高生长速率差异不显著，处理1略高于处理2，说明在此期间，充足水分可以促进植株生长。生长末期，植株生长趋于缓慢，不需要大量水分供应，2个处理的株高生长速率均小于1 cm/d，但两者株高有显著差异，处理2株高生长率比处理1高出30.43%。

表5-8　不同生育阶段番茄株高生长速率比较

（2）樱桃番茄茎粗

由表5-9可知，番茄茎粗的生长速率在各生育期不同，在采收期最大，开花坐果期次之，生长末期趋于平缓，几乎停止生长。缓苗期和开花坐果期，2个处理间茎粗生长速率均存在显著差异，处理2比处理1高出58.33%～88.24%。可见，处理2的土壤水分在缓苗期和开花坐果期就可以满足茎粗生长需求。采收期，2个处理的株高生长速率几乎相同。生长末期，茎粗生长几乎停止，2个处理的茎粗生长速率均小于0.1 mm/d，且两者差异不显著。

表5-9　不同生育阶段番茄茎粗生长速率比较

3.不同管理方案对番茄果实品质的影响

可溶性糖、有机酸、糖酸比、Vc、果形指数、烂果率均是衡量番茄果实品质的重要指标，其含量高低与番茄的营养价值和口感有直接关系。从表5-10可以看出，2个处理间的可溶性糖、有机酸、果形指数含量虽有所差异，但均未达到显著水平。较高的可溶性糖含量和适当的有机酸含量可以提高糖酸比，2个处理的糖酸比差异显著，处理2比处理1高出53.46%，表明在番茄整个生育期，尤其是末期，适当的控制水分有利于糖分的积累。在烂果、裂果率方面，2个处理存在显著差异，处理1是处理2的2.6倍。可见，在生长末期，过多的水分供应会增加番茄烂果、裂果数量，而烂果、裂果率越低，番茄品质越好，易于运输和贮藏。

表5-10　不同土壤含水量处理对番茄品质的影响

4.不同管理方案对番茄产量及水肥生产率的影响

在同等施肥量的条件下，2个处理的产量、耗水量、水分生产率均达到显著差异。产量水平方面，处理2比处理1增产3.32%，处理1的耗水量是处理2的1.59倍，且水分生产率比处理2低38.95%。可见，处理2在节水的同时，还达到了增产的目的。肥料生产率方面，虽然2个处理没有达到显著差异水平，但是处理2略高于处理1。因此，番茄整个生育期合理的控制水分供应，更能达到高产、高效、优质，节水、节肥的栽培目的。

表5-11　不同土壤含水量处理对番茄产量及水肥生产率的影响

（三）结论与讨论

本次试验将常规滴灌和试验制定灌水制度进行对比，通过对土壤含水量的监控，测定樱桃番茄长势、产量、果实品质及水肥生产率等指标。结果发现，在本试验的水肥制度条件下，温室秋冬茬樱桃番茄缓苗期、开花坐果期、采收期、生长末期的土壤含水量分别控制在17.98%～20.54%、15.41%～17.98%、20.54%～24.4%、12.84%～15.41%范围；番茄长势良好，可溶性糖含量达2.68%，有机酸达0.08%，糖酸比33.5，Vc达26.38 mg·100g FW-1，果形指数1.01，为椭圆形，烂果率3.79%；产量高达2 933.06 kg/667 m2，水分生产率为38.59方/m3，肥料生产率33.52 kg/m3。

因此，在宁夏旱作区日光温室种植樱桃番茄，推荐此水肥制度：全生育期灌水总额为76 m3/667 m2，苗期、开花坐果期、采收初期、采收盛期每次灌水定额分别为1.5 m3/667 m2、2 m3/667 m2、2.5 m3/667 m2、3 m3/667 m2，灌溉周期均为3～5 d；采收末期灌水定额为1.5 m3/667 m2，灌溉周期20～22 d；肥同灌水一起进行，缓苗期每次施用海法魔力丰平衡肥（N：18，P2O5：18，K2O：18）2.5 kg/667 m2，周期均为3～5 d；开花坐果期、采收初期、采收盛期每次施用海法魔力丰复合肥（N：12，P2O5：5，K2O：40）2.5 kg/667 m2，周期均为3～5 d；采收末期每次施用海法魔力丰复合肥（N：12，P2O5：5，K2O：40）2.5 kg/667 m2，周期均为20～22 d。果实口感好，烂果、裂果率低，水肥生产率高，可达到高产高效、优质栽培目的。