水肥互作对日光温室番茄产量和品质的影响

蒲明 兰州市农业科技研究推广中心

近年来水肥一体化技术在我市近郊温室大棚内普遍应用，在逐渐实现“一控”的同时，又提出了农作物化肥用量零增长，即进行水肥一体化的应用，在农业生产中实现控制农业用水并逐步减少化肥的使用量。滴灌作为一种节水灌溉技术，节水、节肥效果显著，成为甘肃省灌区的主要技术。其肥料选用液态或固态肥料，结合肥料比例泵，通过不同的灌溉系统，在灌溉的同时将作物所需的肥料养分随水均匀的输送到植株的根部，大幅度地提高了肥料的利用率。

一、材料与方法

（一）试验地基本情况

本次试验在兰州市七里河区魏岭乡绿化村设施蔬菜水肥一体化示范区内进行。试验自2017年6月15日至2017年12月15日。番茄品种为中研958，2017年7月2日定植。田间管理同当地农民习惯。该试验选用棚龄2年以上的日光温室大棚，大棚面积为600m2。试验地土壤基础肥力为：土壤为黄绵土，有机质11.1g/kg，全氮0.88g/kg，有效磷70.0mg/kg，速效钾402.0mg/kg，pH为7.7，田间持水量为23.42%。土壤撒施腐熟羊粪作为基肥，数量为4000kg/666.7m2，二胺50kg/666.7m2。

（二）试验设计

试验设4个处理，即畦灌冲施肥（CK），滴灌低肥（处理Ⅰ）、滴灌中肥（处理Ⅱ）和滴灌高肥（处理Ⅲ）。3个重复，小区面积26.4m2（三畦，畦 长×畦宽=8m×1.1m），试验小区随机排列，各小区间用塑料薄膜隔开。畦灌冲施肥处理，是将肥料均匀的施在筑起的狭长畦田上，然后灌水，顺着水流向前流动，边流边渗入田间。滴灌施肥是将肥料溶解在肥料桶中，肥料通过比例泵随水注入到灌溉系统中，依靠滴头追施在作物根系层。试验追肥所用肥料为芭田16-6-23高钾复肥（含硝态氮、硫酸钾型，全溶性）和芭田13-6-35大量元素水溶肥（含硝态氮、B和Zn）。

各灌溉施肥处理在不同生育时期的施肥次数与数量见表l。

（三）测定项目与方法

试验前后采集土壤样品，测定土壤pH、田间持水量、有机质、全氮、有效磷和速效钾的含量。

采收期常规统计产量，并测定果实样品VC和可溶性糖的含量，VC含量采用直接碘量法测定；可溶性糖采用苯酚法测定。

二、结果与分析

（一）不同灌溉施肥方式对番茄产量的影响

从表1和表2看出，畦灌冲施肥技术的番茄产量为5140kg/666.7m2，而采用滴灌技术在施肥量相近（处理Ⅲ）的情况下，产量可以增加到6180kg/666.7m2，比CK产20.23%；即滴灌中肥（处理Ⅱ）的施肥量比畦灌冲施肥（CK）减少近20%，可是产量仍能够增加14.01%。如果继续减少施肥量，作物因不能满足生长发育所需的养分而导致减产8.27%（处理Ⅰ）。说明在保证产量的同时，滴灌施肥可以减少肥料的施用量，节约养分的输出。

表1 灌溉施肥处理

表2 不同灌溉施肥处理番茄的产量

（二）不同灌溉施肥方式对番茄水分利用的影响

从表3可以看到，畦灌冲施肥处理是按照农户习惯进行灌溉，在番茄整个生育期内，每666.7m2时共灌水300m3，而采用滴灌施肥处理的灌水量均小于畦灌冲施肥处理的灌水量，减幅在145.0～154.0/666.7m2之间，亦即节水48.33%～51.33%，节水效果明显。采用滴灌施肥处理和畦灌冲施肥处理相比较，产量会随着灌水量的减少而增加。所以滴灌中肥（处理II）和滴灌高肥（处理III）实现了节水、增产，在增加产量14.01%～20.23%的同时，水分利用效率提高了1.3倍左右；而滴灌低肥（处理I）虽然能够做到节水，却也降低了作物生长发育所需的养分，从而出现了减产。

表3 不同灌溉施肥处理番茄的水分利用率

各处理间由于施肥用量的不同，导致需水量也会有所不同。随着增加施肥用量，番茄的生长过程增强，生育期延长，产量也会提高，对于土壤中水分的需求量也会增大，所以灌水量也会增加。

（三）不同灌溉施肥方式对番茄品质的影响

从表3还可以看到，滴灌施肥处理在保证和增产的基础上，大量的减少灌溉用水和肥料施用量，仍能保证番茄果实的品质不变。

不同处理对番茄果实的VC含量差异不是很明显（见表4）；采用滴灌施肥处理番茄果实的可溶性糖含量均高于畦灌冲施肥处理，幅度在30.8%～43.6%。表明滴灌施肥处理在节水节肥的同时，在不减产的情况下，还能保证了番茄果实的营养性。

表4 不同灌溉施肥方式番茄果实的品质

（四）不同灌溉施肥处理对耕层土壤养分含量的影响

从表5可以看到，土壤中全氮、有效磷、速效钾在果实收获后均有所下降。畦灌冲施肥处理与施肥量相近的滴灌高肥处理（处理Ⅲ）比较，全氮含量较低，由于采用畦灌冲施肥处理进行灌溉，比起滴灌施肥处理需要的灌水量大，所以会将耕层土壤中更多地的氮素淋入土壤深层。而土壤耕层中P素和K素的移动性均小于N素，因此P、K两素的含量变化受到灌水量的影响不是很明显。

表5 收获前后耕层土壤的养分状况

三、讨论

（一）关于产量

与畦灌冲施肥处理相比，滴灌施肥处理因为能做到适时地供应作物根区所需水分养分，不存在外围肥水的损失问题，同时又是微量灌溉，故可节水、节肥，从而实现了提高产量、提升了经济效益。

在本次试验中，滴灌中、高肥处理的产量均比畦灌冲施肥（CK）有所增加：滴灌高肥处理（处理Ⅲ）的施肥量与畦灌冲施肥处理相同，产量增加20.23%；滴灌中肥处理（处理II）施肥量仅为畦灌冲施肥处理的80%，产量却增加14.01%。说明在番茄的生长过程中，产量会随着投入肥料的量而增加，施入量过低就会导致减产（如滴灌低肥处理Ⅰ）；其次，通过滴灌中高肥处理（处理Ⅱ和处理Ⅲ）的增产效应，证实增加养分投人，仍旧能够增产。

关于滴灌条件下，番茄采用畦灌冲施肥处理（CK）的产量达到最高产5140kg/666.7m2时，氮肥用量为33.3kg/666.7m2；而滴灌高肥（处理Ⅲ）达到6180/666.7m2时，氮肥仅投入其一半的数量。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，基肥施数量大（腐熟羊粪4000kg/666.7m2）；第三，氮素的淋失导致产量不会随着氮肥的增加而增产。

（二）关于果实品质

滴灌施肥处理的果实含糖量均比畦灌冲施肥处理的有所提高。

滴灌高肥处理（处理Ⅲ）与畦灌冲施肥（CK）相比，两者施肥量相同，因此推测灌溉量是导致含糖量差异性的主要因素。果实含糖量会随着灌水量的增加而减少。在滴灌施肥处理中，滴灌低肥处理（处理I）的果实含糖量最高，而滴灌高肥处理（处理Ⅲ）的果实含糖量最低，因此果实含糖量会随着施肥量的增加有所降低。

四、结论

在比较了畦灌冲施肥处理和滴灌不同施肥水平处理对于番茄产量、水分利用、果实品质和耕层土壤养分含量的影响，得出以下结论：采用滴灌施肥处理在增产14.01%～20.23%的基础上，节约灌溉用水48.33%～51.33%，提高水分利用率1.3倍左右，可达39.9kg/m3左右；保证了果实含糖量和VC的营养价值。在施用基肥的基础上，滴灌施肥处理施用9.05kgN，3.9kgP2O5和20.35kgK2O能够实现作物的增产、增效、提高品质。