水肥互作對日光溫室番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

蒲明 蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心

近年來水肥一體化技術(shù)在我市近郊溫室大棚內(nèi)普遍應(yīng)用，在逐漸實(shí)現(xiàn)“一控”的同時，又提出了農(nóng)作物化肥用量零增長，即進(jìn)行水肥一體化的應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)控制農(nóng)業(yè)用水并逐步減少化肥的使用量。滴灌作為一種節(jié)水灌溉技術(shù)，節(jié)水、節(jié)肥效果顯著，成為甘肅省灌區(qū)的主要技術(shù)。其肥料選用液態(tài)或固態(tài)肥料，結(jié)合肥料比例泵，通過不同的灌溉系統(tǒng)，在灌溉的同時將作物所需的肥料養(yǎng)分隨水均勻的輸送到植株的根部，大幅度地提高了肥料的利用率。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)地基本情況

本次試驗(yàn)在蘭州市七里河區(qū)魏嶺鄉(xiāng)綠化村設(shè)施蔬菜水肥一體化示范區(qū)內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)自2017年6月15日至2017年12月15日。番茄品種為中研958，2017年7月2日定植。田間管理同當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣。該試驗(yàn)選用棚齡2年以上的日光溫室大棚，大棚面積為600m2。試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)肥力為：土壤為黃綿土，有機(jī)質(zhì)11.1g/kg，全氮0.88g/kg，有效磷70.0mg/kg，速效鉀402.0mg/kg，pH為7.7，田間持水量為23.42%。土壤撒施腐熟羊糞作為基肥，數(shù)量為4000kg/666.7m2，二胺50kg/666.7m2。

（二）試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個處理，即畦灌沖施肥（CK），滴灌低肥（處理Ⅰ）、滴灌中肥（處理Ⅱ）和滴灌高肥（處理Ⅲ）。3個重復(fù)，小區(qū)面積26.4m2（三畦，畦 長×畦寬=8m×1.1m），試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)排列，各小區(qū)間用塑料薄膜隔開。畦灌沖施肥處理，是將肥料均勻的施在筑起的狹長畦田上，然后灌水，順著水流向前流動，邊流邊滲入田間。滴灌施肥是將肥料溶解在肥料桶中，肥料通過比例泵隨水注入到灌溉系統(tǒng)中，依靠滴頭追施在作物根系層。試驗(yàn)追肥所用肥料為芭田16-6-23高鉀復(fù)肥（含硝態(tài)氮、硫酸鉀型，全溶性）和芭田13-6-35大量元素水溶肥（含硝態(tài)氮、B和Zn）。

各灌溉施肥處理在不同生育時期的施肥次數(shù)與數(shù)量見表l。

（三）測定項(xiàng)目與方法

試驗(yàn)前后采集土壤樣品，測定土壤pH、田間持水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀的含量。

采收期常規(guī)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，并測定果實(shí)樣品VC和可溶性糖的含量，VC含量采用直接碘量法測定；可溶性糖采用苯酚法測定。

二、結(jié)果與分析

（一）不同灌溉施肥方式對番茄產(chǎn)量的影響

從表1和表2看出，畦灌沖施肥技術(shù)的番茄產(chǎn)量為5140kg/666.7m2，而采用滴灌技術(shù)在施肥量相近（處理Ⅲ）的情況下，產(chǎn)量可以增加到6180kg/666.7m2，比CK產(chǎn)20.23%；即滴灌中肥（處理Ⅱ）的施肥量比畦灌沖施肥（CK）減少近20%，可是產(chǎn)量仍能夠增加14.01%。如果繼續(xù)減少施肥量，作物因不能滿足生長發(fā)育所需的養(yǎng)分而導(dǎo)致減產(chǎn)8.27%（處理Ⅰ）。說明在保證產(chǎn)量的同時，滴灌施肥可以減少肥料的施用量，節(jié)約養(yǎng)分的輸出。

表1 灌溉施肥處理

表2 不同灌溉施肥處理番茄的產(chǎn)量

（二）不同灌溉施肥方式對番茄水分利用的影響

從表3可以看到，畦灌沖施肥處理是按照農(nóng)戶習(xí)慣進(jìn)行灌溉，在番茄整個生育期內(nèi)，每666.7m2時共灌水300m3，而采用滴灌施肥處理的灌水量均小于畦灌沖施肥處理的灌水量，減幅在145.0～154.0/666.7m2之間，亦即節(jié)水48.33%～51.33%，節(jié)水效果明顯。采用滴灌施肥處理和畦灌沖施肥處理相比較，產(chǎn)量會隨著灌水量的減少而增加。所以滴灌中肥（處理II）和滴灌高肥（處理III）實(shí)現(xiàn)了節(jié)水、增產(chǎn)，在增加產(chǎn)量14.01%～20.23%的同時，水分利用效率提高了1.3倍左右；而滴灌低肥（處理I）雖然能夠做到節(jié)水，卻也降低了作物生長發(fā)育所需的養(yǎng)分，從而出現(xiàn)了減產(chǎn)。

表3 不同灌溉施肥處理番茄的水分利用率

各處理間由于施肥用量的不同，導(dǎo)致需水量也會有所不同。隨著增加施肥用量，番茄的生長過程增強(qiáng)，生育期延長，產(chǎn)量也會提高，對于土壤中水分的需求量也會增大，所以灌水量也會增加。

（三）不同灌溉施肥方式對番茄品質(zhì)的影響

從表3還可以看到，滴灌施肥處理在保證和增產(chǎn)的基礎(chǔ)上，大量的減少灌溉用水和肥料施用量，仍能保證番茄果實(shí)的品質(zhì)不變。

不同處理對番茄果實(shí)的VC含量差異不是很明顯（見表4）；采用滴灌施肥處理番茄果實(shí)的可溶性糖含量均高于畦灌沖施肥處理，幅度在30.8%～43.6%。表明滴灌施肥處理在節(jié)水節(jié)肥的同時，在不減產(chǎn)的情況下，還能保證了番茄果實(shí)的營養(yǎng)性。

表4 不同灌溉施肥方式番茄果實(shí)的品質(zhì)

（四）不同灌溉施肥處理對耕層土壤養(yǎng)分含量的影響

從表5可以看到，土壤中全氮、有效磷、速效鉀在果實(shí)收獲后均有所下降。畦灌沖施肥處理與施肥量相近的滴灌高肥處理（處理Ⅲ）比較，全氮含量較低，由于采用畦灌沖施肥處理進(jìn)行灌溉，比起滴灌施肥處理需要的灌水量大，所以會將耕層土壤中更多地的氮素淋入土壤深層。而土壤耕層中P素和K素的移動性均小于N素，因此P、K兩素的含量變化受到灌水量的影響不是很明顯。

表5 收獲前后耕層土壤的養(yǎng)分狀況

三、討論

（一）關(guān)于產(chǎn)量

與畦灌沖施肥處理相比，滴灌施肥處理因?yàn)槟茏龅竭m時地供應(yīng)作物根區(qū)所需水分養(yǎng)分，不存在外圍肥水的損失問題，同時又是微量灌溉，故可節(jié)水、節(jié)肥，從而實(shí)現(xiàn)了提高產(chǎn)量、提升了經(jīng)濟(jì)效益。

在本次試驗(yàn)中，滴灌中、高肥處理的產(chǎn)量均比畦灌沖施肥（CK）有所增加：滴灌高肥處理（處理Ⅲ）的施肥量與畦灌沖施肥處理相同，產(chǎn)量增加20.23%；滴灌中肥處理（處理II）施肥量僅為畦灌沖施肥處理的80%，產(chǎn)量卻增加14.01%。說明在番茄的生長過程中，產(chǎn)量會隨著投入肥料的量而增加，施入量過低就會導(dǎo)致減產(chǎn)（如滴灌低肥處理Ⅰ）；其次，通過滴灌中高肥處理（處理Ⅱ和處理Ⅲ）的增產(chǎn)效應(yīng)，證實(shí)增加養(yǎng)分投人，仍舊能夠增產(chǎn)。

關(guān)于滴灌條件下，番茄采用畦灌沖施肥處理（CK）的產(chǎn)量達(dá)到最高產(chǎn)5140kg/666.7m2時，氮肥用量為33.3kg/666.7m2；而滴灌高肥（處理Ⅲ）達(dá)到6180/666.7m2時，氮肥僅投入其一半的數(shù)量。原因在于：第一，土壤的有效全氮含量本身就很高（0.88g/kg）；第二，基肥施數(shù)量大（腐熟羊糞4000kg/666.7m2）；第三，氮素的淋失導(dǎo)致產(chǎn)量不會隨著氮肥的增加而增產(chǎn)。

（二）關(guān)于果實(shí)品質(zhì)

滴灌施肥處理的果實(shí)含糖量均比畦灌沖施肥處理的有所提高。

滴灌高肥處理（處理Ⅲ）與畦灌沖施肥（CK）相比，兩者施肥量相同，因此推測灌溉量是導(dǎo)致含糖量差異性的主要因素。果實(shí)含糖量會隨著灌水量的增加而減少。在滴灌施肥處理中，滴灌低肥處理（處理I）的果實(shí)含糖量最高，而滴灌高肥處理（處理Ⅲ）的果實(shí)含糖量最低，因此果實(shí)含糖量會隨著施肥量的增加有所降低。

四、結(jié)論

在比較了畦灌沖施肥處理和滴灌不同施肥水平處理對于番茄產(chǎn)量、水分利用、果實(shí)品質(zhì)和耕層土壤養(yǎng)分含量的影響，得出以下結(jié)論：采用滴灌施肥處理在增產(chǎn)14.01%～20.23%的基礎(chǔ)上，節(jié)約灌溉用水48.33%～51.33%，提高水分利用率1.3倍左右，可達(dá)39.9kg/m3左右；保證了果實(shí)含糖量和VC的營養(yǎng)價值。在施用基肥的基礎(chǔ)上，滴灌施肥處理施用9.05kgN，3.9kgP2O5和20.35kgK2O能夠?qū)崿F(xiàn)作物的增產(chǎn)、增效、提高品質(zhì)。