李若楠,黃紹文,史建碩,王麗英*,唐繼偉,袁 碩,任燕利,郭 麗
(1 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,北京 100081;2 河北省農林科學院農業資源環境研究所,石家莊 050051)
華北平原地區水資源匱乏,地下水超采嚴重[1-2]。蔬菜生產耗水量大。科學合理的滴灌技術能將肥水維持在蔬菜根區,減少肥水深層滲漏,在保證高產的同時,提高肥水利用效率。然而,目前菜農滴灌肥水管理多憑經驗,存在盲目、粗放問題。對山東壽光滴灌設施蔬菜生產調查顯示,單季平均灌水量為8300 m3/hm2,N、P2O5、K2O平均用量為1295、909、1296 kg/hm2(n=61),大大超出蔬菜實際需求[3]。研究設施蔬菜關鍵生育期滴灌參數,優化建立簡便量化滴灌肥水管理方案,有利于推動蔬菜肥水管理合理化。
番茄是華北平原地區設施蔬菜主栽種類。關于溫室番茄滴灌適宜水量研究較多。一些研究依據番茄需水量設計滴灌水量。參考作物蒸發蒸騰量 (ET0)作為需水量估算參數,可采用Penman-Monteith公式直接計算,其修正后能用于日光溫室種植條件[4-6]。但是ET0的計算需使用氣象數據,而北方傳統日光溫室內部空間較小,安裝氣象站容易影響周圍蔬菜生長。番茄根系較淺,主要分布在0—30 cm土體[7-8]。一些研究采用番茄主根區土壤含水量[9-10]、水吸力值[11]或基質勢[12]作為灌溉依據,可通過田間原位安裝的土壤水分監測裝置測定,不會對蔬菜生長造成影響。本研究采用單桿多節式土壤水鹽傳感器,可實現每小時記錄0—10、10—20、20—30、30—40、40—60、60—80和80—100 cm土層含水量,用以分析番茄不同生育階段產量對灌水量的彈性響應,為優化滴灌灌水參數提供技術支持。
推薦合理的滴灌肥量應在合理滴灌水量下綜合考慮作物產量水平和根區土壤養分供應。在不同土壤肥力下,滴灌設施番茄產量水平76~120 t/hm2,滴灌水量1006~3470 m3/hm2,施N 180~414、P2O590~225、K2O 112~442 kg/hm2較適宜[13-18]。目前多數研究番茄產量偏低,與菜農實際生產水平相差較大。而本研究番茄產量達到134~152 t/hm2,還未見該產量水平下滴灌適宜肥水用量的研究結果。此外,現有番茄滴灌肥水研究多以合理化總用量為主,鮮見基于不同生育階段的適宜灌水量和施肥量研究,缺乏既科學合理又方便農民操作的滴灌水肥管理方案。
本研究以優化滴灌冬春茬番茄肥水施用為目標,采用團隊多年研發的黃博系列滴灌專用肥,通過設計低、中、高水平肥水用量組合處理,研究肥水用量對產量、品質、養分供應與利用的影響,剖析不同生育階段產量與土壤含水量、灌水量、施肥量的響應關系,優化滴灌肥水施用參數,建立簡便量化的滴灌方案,為設施番茄肥水精量化管理提供科學依據。
供試溫室位于河北省農林科學院大河試驗園區,為鋼混結構塑料薄膜日光溫室,長56 m、寬9 m。蔬菜種植區長54 m、寬7.5 m。試驗起始時間為2016年8月。供試土壤類型為粘壤質石灰性褐土。0—20 cm土層土壤基礎理化性質如下:有機質10.6 g/kg,NO3--N 12.0 mg/kg,Olsen-P 16.3 mg/kg,NH4OAc-K 110 mg/kg,pH 8.2 (水土比 2.5∶1,25℃);在20—40 cm土層,有機質9.2 g/kg,NO3--N 12.1 mg/kg,Olsen-P 11.2 mg/kg,NH4OAc-K 86.0 mg/kg,pH 8.2。0—10、10—20、20—30、30—40 cm 土層土壤田間持水量分別為體積含水量的23.7%、25.0%、26.9%、27.7%。
供試溫室2017年冬春茬種植番茄。采用滴灌灌水方式。試驗共設低量、中量、高量3個灌水量 (分別以W1、W2、W3表示) 和低量、中量、高量3個施肥量 (分別以F1、F2、F3表示),共9個肥水組合處理。W2水量和F2肥量是根據研究團隊在河北、天津等地多年研究結果設計的,為滴灌番茄相對適宜水肥用量。各處理施肥量和灌水量見表1。
供試有機肥為商品有機肥,試驗開始前各處理基施有機肥22.5 t/hm2(鮮基量,干基N、P2O5、K2O含量分別為1.73%、0.96%、2.03%,含水量13.1%),基肥N、P2O5、K2O施入量為338、188、397 kg/hm2。供試滴灌肥料為團隊多年研發的黃博系列全水溶滴灌專用肥。番茄定植至開花期間施用高氮型滴灌專用肥1次 (4月1日),其N-P2O5-K2O為22-12-16,并含有螯合態微量元素 (TE) 和海藻酸鉀、植物誘抗蛋白等生物刺激物 (BS)。開花后至拉秧期間施用高鉀型滴灌專用肥7次 (4月15日、4月26日、5月5日、5月17日、5月27日、6月7日和6月16日),其N-P2O5-K2O養分含量為19-6-25,并含有TE、BS。F1、F2、F3處理追施N-P2O5-K2O總量分別為108-36.0-137、216-72.0-274、324-108-412 kg/hm2。番茄定苗水和緩苗水按照常規管理進行,共滴水520 m3/hm2。生育期內配合施肥滴水8次,未滴灌清水。W1、W2、W3處理總灌水量分別為 1450、2020、2590 m3/hm2。

表1 溫室冬春茬番茄單次滴灌水量與施肥量Table 1 Water and fertilizer amounts of each fertigation during winter-spring tomato season inside greenhouse
試驗為隨機區組排列,各處理設計3次重復。試驗小區面積為15 m2(7.5 m × 2.0 m)。試驗開始前,小區內保持原狀土,在小區四周開挖溝槽放入4 mm PVC板,埋深100 cm,進行小區隔離。在F2處理下,W1、W2、W3處理 (共9個小區) 安裝土壤水鹽原位監測設備,單桿多節式水鹽傳感器,內含7層水鹽同測傳感探頭 (巍圖科技),每小時監測記錄0—10、10—20、20—30、30—40、40—60、60—80和80—100 cm土層水分和鹽分含量變化,用以分析各生育階段土壤含水量變化情況。
供試番茄品種為荷蘭瑞克斯旺1404,定植時間2月22日,拉秧時間7月4日。每小區種植行距0.67 m,株距0.5 m。試驗由具有蔬菜栽培經驗的技術人員進行日常管理,包括除草、定期噴藥預防病害蟲。
番茄每次收獲記錄各小區產量和果實個數 (5月10日、5月14日、5月16日、5月21日、5月24日、5月27日、5月30日、6月4日、6月8日、6月11日、6月16日、6月22日、6月25日、6月27日、6月30日、7月4日),實收實產。各小區選取5株植株,采集全生育期打下葉片,烘干測定干重。拉秧期各小區選取兩株代表性樣品,分根、莖、葉,60℃烘干,測定干重。選取盛果期商品果實測定硝酸鹽、可滴定酸、Vc、可溶性固形物、可溶性糖和水分含量。植株和果實干樣研磨成粉測定全氮、全磷、全鉀含量。拉秧期采集0—20和20—40 cm土壤樣品,每小區10鉆制備混合樣,風干后測定硝態氮、有效磷、速效鉀含量。
植株和果實樣品均用硫酸-過氧化氫消煮,全氮用蒸餾定氮法測定,全磷用鉬銻抗比色法測定,全鉀用原子吸收分光光度計測定[19]。果實硝酸鹽采用紫外分光光度法測定;可滴定酸采用0.1 mol/L NaOH滴定法測定;Vc采用2,6-二氯靛酚滴定法測定;可溶性固形物采用ATAGOPAL-1手持式折射儀測定;可溶性糖采用硫酸-蒽酮比色法測定。土壤硝態氮采用2 mol/L KCl浸提,紫外分光光度法測定;土壤有效磷采用0.5 mol/L碳酸氫鈉溶液浸提,鉬銻抗比色法測定;土壤速效鉀采用1 mol/L醋酸銨溶液浸提,火焰光度計測定;土壤電導率采用水土比5∶1,電導率儀測定;土壤pH采用水土比2.5∶1,pH計測定[19]。田間持水量采用原位飽灌后,由土壤水分原位監測設備軟件作物水鹽廓線監測分析系統(IrriScan) 分析得出。
本研究采用Microsoft Excel 2010軟件進行數據處理與圖表制作。采用SAS軟件兩因素方差分析對數據進行統計,在僅主效應顯著時,不對交互效應下水肥組合處理進行多重比較,直接由主效應中最優水量處理與最優肥量處理得到最優肥水組合處理。
圖1顯示中等施肥量 (F2) 條件下,不同灌溉量處理土壤水分在不同深度隨生育期的變化。滴灌期間,W1、W2、W3處理0—100 cm土體平均日均土壤體積含水量分別為12.2%~16.4%、15.5%~21.4%、19.1%~24.0%。與W1處理相比,W2處理10—20、20—30、30—40、40—60、60—80、80—100 cm土層平均日均土壤體積含水量分別增加2.7、4.5、6.9、3.8、2.1、0.7個百分點;W3處理0—10、10—20、20—30、30—40、40—60、60—80、80—100 cm土層平均體積含水量分別增加3.8、4.7、5.6、9.5、6.9、7.1、5.8 個百分點。
將番茄開花至拉秧期劃分為8個階段,分別對應第1至第8次滴灌肥水。分析番茄8個階段主根區 (0—40 cm土體) 土壤含水量變化發現,W1、W2、W3處理各監測時期0—40 cm土體平均體積含水量分別在13.8%~20.0%(相對含水量54%~78%)、17.7%~21.0%(相對含水量68%~81%)、19.2%~23.2%(相對含水量74%~90%)(表2)。與W1處理相比,W2處理8個階段0—40 cm土體平均體積含水量增幅為0.9~4.7個百分點,W3處理對應增幅為3.0~7.9個百分點。第4~7次肥水管理期間,W1與W2處理0—40 cm土體平均含水量差異顯著;從第2次肥水管理開始,W1與W3處理0—40 cm土體平均含水量差異顯著。

圖1 中等施肥水平下不同灌水量處理0—100 cm土體日均含水量變化Fig.1 Daily variation of soil volumetric water contents at 0-100 cm soil depth under different drip-irrigation rates with moderate level of fertilization

表2 不同灌水量處理冬春茬番茄主根區0—40 cm土體滴灌期間平均土壤體積含水量 (%)Table 2 Average soil volumetric water contents during each drip irrigation period under different irrigation rates at 0-40 cm soil depth
表3顯示,灌水量和施肥量顯著影響0—40 cm土體硝態氮含量,但二者交互作用不顯著。分析各主效應因素發現,與W1處理相比,W2、W3處理0—40 cm土體硝態氮含量顯著降低,降幅分別為17.4%~24.1%、36.9%~37.6%;W2、W3處理0—20 cm土層有效磷含量顯著降低,降幅分別為16.5%、26.2%,而20—40 cm土層有效磷含量分別增加5.0%、32.0%,20—40 cm土層速效鉀含量分別增加4.3%、8.8%。
與F1處理相比,F2、F3處理0—40 cm土體硝態氮含量顯著增加,增幅分別為71.7%~86.9%、217%~219%;F2、F3處理0—20 cm土層有效磷含量顯著增加,增幅分別為28.9%、57.6%;F3處理0—20 cm土層速效鉀含量顯著增加,增幅為11.3%。滴灌肥量對20—40 cm土層有效磷和速效鉀含量沒有顯著影響。
分析不同滴灌水肥量對番茄產量 (表4) 及其構成因素 (表5和表6) 的影響發現,水肥交互作用未顯著影響產量、單果重和果實數。對各主效應因素分析表明,與W1處理相比,W2、W3處理番茄總產量和單果重顯著增加,增產分別達6.8%、12.0%,單果增重6.8%、8.6%;W2、W3處理果實個數也呈增加趨勢,增幅分別為0.1、0.8個/株。與F1處理相比,F2、F3處理增產2.0%~3.1%,果實增加0.4~0.7個/株,單果增重0.2%~0.5%,但處理間差異不顯著。

表3 不同肥水用量下冬春茬番茄收獲后0—20 cm和20—40 cm土層土壤養分殘留量 (mg/kg)Table 3 Residual available nutrient contents in 0-20 cm and 20-40 cm layers of soil as affected by different drip-irrigation and fertilizer rates after tomato harvest

表4 第4~8次滴灌期間及全生育期番茄產量 (t/hm2)Table 4 Fruit yields of tomato in the 4th - 8th fertigation periods and the total yield
番茄采收期間對應第4~8次肥水管理。滴灌水量對第6、7次肥水期間采收產量影響顯著。W2、W3較W1處理第6次肥水期間產量、單果重顯著增加,增幅分別為15.0%~18.0%、8.8%~9.8%。W3較W1、W2處理第7次肥水期間產量、果實個數顯著增加,增幅分別為12.0%~25.9%、0.6~1.0個/株。滴灌肥量未顯著影響番茄不同生育階段產量及構成因素。
分析不同滴灌水肥用量對番茄品質指標 (表7和表8) 的影響發現,水肥交互作用未顯著影響果實硝酸鹽、可滴定酸、Vc和可溶性固形物含量。對各主效應因素分析,與W1處理相比,W2、W3處理果實可溶性固形物含量顯著降低,降幅分別為5.4%、9.7%;W3處理果實Vc含量顯著降低,降幅為17.0%;W2、W3處理果實硝酸鹽和可滴定酸含量沒有顯著變化。滴灌施肥量未顯著影響果實硝酸鹽、可滴定酸、Vc、可溶性固形物含量及果實水分含量。

表5 第4~8次滴灌期間及全生育期番茄單果平均重 (g)Table 5 Averaged single fruit weight of tomato in the 4th - 8th fertigation periods and the whole season

表6 第4~8次滴灌期間及全生育期番茄果實數(No./plant)Table 6 Tomato fruit number per plant in the 4th - 8th fertigation periods and the total fruit number
水肥交互作用對果實可溶性糖含量影響顯著。在F1和F2處理下,隨著滴灌水量的增加,可溶性糖含量逐漸降低,其中F1處理下可溶性糖含量下降顯著;在F3處理下,隨著滴灌水量的增加,可溶性糖含量先升后降,以W2處理可溶性糖含量最高。分析某一灌水量下不同施肥量對果實可溶性糖含量的影響發現,在W1處理下,隨著滴灌肥量的增加,可溶性糖含量逐漸降低;在W2處理下,隨著滴灌肥量的增加,可溶性糖含量顯著增加;在W3處理下,滴灌肥量對可溶性糖含量沒有顯著影

表7 不同滴灌肥水用量下番茄果實硝酸鹽、可滴定酸、Vc和可溶性固形物含量Table 7 Fruit qualities of drip irrigated tomato as affected by different irrigation and fertilizer rates

表8 不同滴灌肥水用量對番茄果實可溶性糖含量的交互效應分析Table 8 Interaction of drip-irrigation and fertilizer rates on fruit soluble sugar content of tomato
表9表明,肥水交互作用未顯著影響番茄全生育期養分吸收量。對各主效應因素分析,與W1處理相比,W2、W3處理全株N、P2O5、K2O吸收量顯著增加,W2處理對應增幅分別為5.9%、8.9%、8.0%,W3處理對應增幅分別為11.7%、20.3%、8.3%。與F1處理相比,F2、F3處理全株N、P2O5、K2O吸收量顯著增加,F2處理對應增幅分別為6.0%、7.5%、11.9%,F3處理對應增幅分別為14.7%、15.7%、19.7%。

表9 不同滴灌肥水用量下番茄養分總吸收量 (kg/hm2)Table 9 Total nutrients uptakes of tomato as affected by different drip- irrigation and fertilizer rates
在供試條件下,冬春茬番茄按中、高灌水量進行滴灌相對適宜。土壤水分監測探頭配套作物水鹽廓線監測分析系統 (IrriScan),得出供試番茄生育期內平均根系深度44 cm。低、中、高水量處理分別以增加0—20、0—40、0—60 cm土體含水量為主。比較根系深度和灌溉深度發現,低水量處理為不充分灌溉;中水量下灌溉相對充分,但在第7次肥水管理期間出現階段性減產;高水量處理為充分灌溉,但存在階段性過量問題,生育期內均按高水量進行滴灌易導致土壤水分和養分的深層滲漏。
明晰不同生育階段產量與根區土壤含水量響應關系,分階段優化滴灌水量,有利于在節水的同時保證番茄高產穩產。本研究第6、7次肥水期間采收的產量對灌水量響應顯著。按照第1穗果約2~3個/株、第2~5穗果約5~6個/株估算,第6、7次肥水期間主要為第3、4穗果集中采收期。每穗果從開花到開始采收為約35~40天。據此推算第3穗果形成主要受第2~5次肥水管理影響,期間中量灌水處理產量最高,對應0—40 cm土體平均相對含水量為78%,為該階段適宜土壤含水量。同樣,第4穗果形成主要受第3~6次肥水管理影響,期間高水量處理產量最高,對應0—40 cm土體平均相對含水量為87%,為該階段適宜土壤含水量。
進一步分析發現,第4、5、8次肥水期間采收產量對灌水量沒有顯著響應。第1~2穗果主要在第4~5次肥水期間采收,其形成主要受第1~4次肥水管理影響,低水量下0—40 cm土體平均相對含水量為69%,為該階段適宜土壤含水量。第5穗果實主要在第8次肥水期間采收,其形成主要受第4~7次肥水管理影響,低水量下0—40 cm土體平均相對含水量56%,為該階段適宜土壤含水量。本研究顯示水分虧缺能提升番茄果實品質,這與低水量下果實水分含量降低有關 (表7)。邢英英等[13]研究也表明,增大灌水量顯著降低番茄Vc、番茄紅素和可溶性糖含量,增加水分對番茄各品質指標有稀釋作用。
綜合上述結果,考慮到冬春茬番茄果實重疊膨大的情況,主根區0—40 cm土體平均相對含水量,在第1(4月上旬)、2(4月中旬)、3(4月下旬)、4(5月上旬)、5(5月中旬) 穗果座果時,分別在69%、78%、78%、87%、87%較適宜;在第5穗果膨大至果實直徑3~4 cm (5月下旬)、膨大至果實直徑6~7 cm(6月上旬)、采收前 (6月中旬),分別在87%、69%、56%較為適宜。第4穗果實形成期間 (5月份),1~5穗果實同時膨大,滴灌肥水管理較為關鍵。對番茄不同生育階段適宜土壤水分供應研究較少,本研究結果所得合理灌溉指標精細,符合冬春茬番茄需水量先增后降的總趨勢[20]。
低水量下番茄第3穗果顯著減產,對應第3穗果形成期間0—40 cm土體平均相對含水量64%,表明該土壤含水量已經限制番茄第3穗果形成。進一步分析,中量水處理第3穗果產量最高,對應0—40 cm土體相對含水量在67%~93%(均值) 波動,表明土壤含水量下限控制在相對含水量67%時第3穗果產量不受影響。中水量下第4穗果顯著減產,對應第4穗果形成期間0—40 cm土體平均相對含水量75%,該土壤含水量已經限制番茄第4穗果形成。高水量第4穗果產量最高,期間0—40 cm土體相對含水量在77%~99%(均值) 波動,表明土壤含水量下限控制在相對含水量77%時第4穗果產量不受影響。第1~2穗和第5穗果實形成對供試水量沒有明顯響應,期間低水量下0—40 cm土體相對含水量分別在62%~74%和50%~62%(均值) 波動,表明土壤含水量下限控制在相對含水量62%和50%時,對應第1~2穗和第5穗果實產量不受影響。
綜上,冬春茬番茄主根區0—40 cm土體相對含水量下限,在第1、2、3、4、5穗果座果時,分別控制在62%、67%、67%、77%、77%較適宜;在第5穗果膨大至果實直徑3~4 cm、膨大至果實直徑6~7 cm和采收前,分別控制在77%、62%和50%較為適宜。研究顯示,河南滴灌溫室春茬番茄優質、高產、高效的土壤水分控制下限為苗期田間持水量的60%~65%,開花座果期和成熟采摘期分別為田間持水量的70%~75%和60%~65%[21-22]。河西地區日光溫室越冬茬番茄膜下滴灌適宜灌水下限為田間持水量的60%[23]。陜西大棚膜下滴灌春茬番茄合理的灌溉下限為50%田間持水量[10]。陜西沙壤土滴灌冬春茬番茄較適宜的灌溉下限為田間持水量的75%[9]。北京滴灌溫室番茄灌溉控制下限為60%田間持水量[24]。本研究所得滴灌溫室番茄灌溉下限較前人結果進一步細化。
根據蔬菜集約化種植區灌溉條件,參考本研究所得滴灌冬春茬番茄不同生育階段土壤適宜含水量和灌水下限,合理選擇肥水管理模式。為實現番茄高產并方便菜農肥水管理,本研究推薦冬春茬番茄(保留5穗果實) 簡便量化滴灌方案如下:定苗水、緩苗水按照常規管理進行,共520 m3/hm2;第1穗果開花至座果滴灌1次,90 m3/hm2(參考開花期W1水量);第2穗果座果滴灌1次,195 m3/hm2(參考果實形成期W2水量);第3穗果座果滴灌1次,195 m3/hm2(參考果實形成期W2水量);第4穗果座果滴灌1次,270 m3/hm2(參考果實形成期W3水量);第5穗果座果滴灌1次,270 m3/hm2(參考果實形成期W3水量);第5穗果膨大至果實直徑3~4 cm滴灌1次,270 m3/hm2(參考果實形成期W3水量);第5穗果膨大至果實直徑6~7 cm滴灌1次,195 m3/hm2(參考果實形成期W2水量);第5穗果采收前滴灌1次,120 m3/hm2(參考果實形成期W1水量)。綜上,冬春茬番茄全生育期滴灌水量2125 m3/hm2,可實現產量145~150 t/hm2。研究顯示,冬春茬/春茬番茄產量水平76~110 t/hm2,適宜的滴灌水量在2500~3500 m3/hm2[5,13-15]。與前人研究結果相比,本研究中番茄產量高,而推薦的滴灌水量進一步下降。
在供試條件下,低肥量為滴灌冬春茬番茄較適宜施肥量。增加施肥量對產量、品質的提升沒有顯著效果,反而增加土壤養分殘留量。番茄產量在141.8~146.3 t/hm2,為高產水平,形成該產量吸收了 N 227~260、P2O566.3~76.7、K2O 369~442 kg/hm2(表9)。按照每形成1000 kg產量,番茄需N 2.27、P2O51.0、K2O 4.37 kg (n= 151) 計算[25],形成140~150 t/hm2產量需要 N 318~340、P2O5140~150、K2O 612~656 kg/hm2。供試番茄養分吸收量較理論需求量偏低,表明在供試條件下番茄養分需求有一定彈性。
有機肥作為基肥投入總養分量為N 338、P2O5188、K2O 397 kg/hm2,按照 40% N、70% P2O5和90% K2O為當季有效養分[26],估算有機肥提供的當季可利用養分量為N 135、P2O5131、K2O 357 kg/hm2。有機肥可利用養分與各處理追施養分相加,得到低肥量處理當季可利用養分總量為N 243、P2O5167、K2O 494 kg/hm2,最接近番茄實際吸收量,這是中肥量、高肥量處理雖然追肥量增加100~200%,但是產量并未顯著增加的原因。中肥量處理可利用養分總量為N 351、P2O5203、K2O 632 kg/hm2,最接近理論上的需求量,可見試驗最初設計中的肥量為相對適宜施肥量也較為合理。邢英英等[13]研究顯示,在中低土壤肥力下,滴灌春茬番茄灌水2795 m3/hm2,施N 180 kg/hm2、P2O590.0 kg/hm2、K2O 112 kg/hm2,能獲得較高產量 (91.1 t/hm2)、氮肥利用率及較低土壤硝態氮殘留。在中高土壤肥力下,冬春茬番茄平均產量約110 t/hm2,滴灌水量2960~3470 m3/hm2,基施雞糞N 210 kg/hm2,合理的化肥N量為204 kg/hm2[14]。在中低土壤肥力下,冬春茬番茄產量76.0~120.4 t/hm2,滴灌水量 2523~2665 m3/hm2,基施有機肥基礎上推薦施N 250~300 kg/hm2[15]。在中高土壤肥力下,秋冬茬番茄產量82.0~84.0 t/hm2,滴灌水量1006 m3/hm2,配合施N 337 kg/hm2、P2O5343 kg/hm2、K2O 442 kg/hm2較適宜[16]。在中低土壤肥力下,秋冬茬番茄產量90.0~120 t/hm2,滴灌水量1260~1350 m3/hm2,推薦施N 225 kg/hm2,推薦施磷不宜超過P2O5225 kg/hm2[17-18]。在中低土壤肥力下,番茄產量50~60 t/hm2,推薦施N 270~360 kg/hm2[27]。本研究中番茄產量較高,施肥量較為合理。
綜合上述結果,中低土壤肥力,基施商品有機肥22.5 t/hm2下,開花期和果實形成期分別選擇N-P2O5-K2O配比接近22-12-16和19-6-25的全水溶滴灌專用肥,生育期內滴肥8次,單次施肥量75 kg/hm2,能保證冬春茬番茄高產。考慮到第4穗果實形成期間 (5月份) 為冬春茬番茄肥水管理關鍵時期,配合上述簡便量化滴水方案,可進一步優化不同生育階段滴灌施肥量:第1~8次滴灌灌水分別配合施肥 37.5 kg/hm2、75 kg/hm2、75 kg/hm2、75~150 kg/hm2、75~150 kg/hm2、75~150 kg/hm2、75 kg/hm2、75 kg/hm2。如果降低有機肥基施量,可適當增加番茄生育前期滴灌肥量。
冬春茬番茄主根區0—40 cm土體相對含水量“適宜值”/“控制下限”在第1(4月上旬)、2(4月中旬)、3(4月下旬)、4(5月上旬)、5(5月中旬) 穗果座果時,分別為69%/62%、78%/67%、78%/67%、87%/77%、87%/77%較適宜;在第5穗果膨大至果實直徑3~4 cm (5月下旬)、膨大至果實直徑6~7 cm(6月上旬)、采收前 (6月中旬),分別為87%/77%、69%/62%、56%/50%較為適宜。
冬春茬番茄基施商品有機肥22.5 t/hm2,開花期和果實形成期分別選擇N-P2O5-K2O配比接近22-12-16和19-6-25的全水溶滴灌專用肥,從第1穗果開花至坐果起,滴灌肥水8次,10~12天滴灌1次,水量依次控制在90、195、195、270、270、270、195、120 m3/hm2,肥量依次控制在37.5、75、75、75~150、75~150、75~150、75、75 kg/hm2,定苗緩苗水按常規管理進行,能保證產量 140~150 t/hm2。