水肥一體化管理對設施番茄產量和經濟效益的影響

朱保俠 王魯豫

摘要? ? 通過溫室番茄對比試驗，研究了傳統施肥灌溉模式和水肥一體化模式下設施番茄的產量、品質和經濟效益。結果表明，在水肥一體化管理下，在施肥量節省55.1%、用水量節約23.4%的同時，番茄產量提升了12.7%，利潤增收了15.9%，證明了水肥一體化管理用于設施番茄，能夠減少水肥消耗，顯著提升番茄的產量和品質，實現了降本增效的目的。

關鍵詞? ? 設施番茄;水肥一體化;品質;產量

中圖分類號? ? S641.2? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）14-0058-02

Abstract? ? Through the greenhouse tomato contrast experiment， the effects of traditional planting mode and drip fertigation mode on the yield， quality and economic benefits of facility tomato were studied. The results showed that under the drip fertigation， the application amount of fertilizers was saved by 55.1%， the water consumption was saved by 23.4%， while the tomato yield increased by 12.7% and the profit increased by 15.9%. It proved that the drip fertigation mode could reduce the consumption of water and fertilizer， significantly improve the yield and quality of tomatoes， and achieve the purpose of reducing cost and increasing efficiency.

Key words? ? facility tomato; drip fertigation; quality; yield

番茄作為我國主要的設施蔬菜之一，2012年國內栽培面積已經達到45.33萬hm2 [1]，居我國主要設施蔬菜栽培面積的首位。如何讓番茄栽培獲得更好的產量和經濟效益，是相關人員長期工作的奮斗目標[2]。番茄種植過程具有一定的復雜性和特殊性，種植環節易受多種因素的影響而導致番茄種植效果不理想[3]。目前，設施蔬菜生產中盲目、過量施肥現象十分嚴重，導致蔬菜品質和產量下降[4]，盲目偏施氮、磷肥，不僅造成浪費，施肥效益下降，還污染生態環境，嚴重制約了設施蔬菜產業發展[5]。另外，農業生產中很少考慮水分和養分的相互配套，加上我國北方水資源缺乏及用水不合理，更加劇了化肥浪費。化肥用量大的根源在于使用效率低，水肥一體化管理是基于作物需求而對農田水分和養分進行綜合調控，以水促肥、以肥調水，實現水肥耦合的一體化管理模式，可全面提升水肥利用率。自動化、智能化、精準水肥一體化管理可以有效提高水肥利用率，是未來的發展趨勢[6]。目前，我國番茄水肥管理多采用傳統管理模式，大多數農戶仍存在大水漫灌、肥料施用量不合理等現象[7]。

本試驗以傳統施肥灌溉模式為對照，借助微灌和施肥結合[8]，以山東水發集團示范園的設施番茄為研究對象，探索水肥一體化條件下節水減肥管理對番茄生長特性、產量和品質的影響，以期為高產、優質的現代番茄生產提供技術支撐。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地概況

試驗于2019年1—7月在山東水發集團德州農業科技示范園日光溫室內進行，試驗地地處北緯37°38′09″、東經116°46′44″，土壤為壤土，有灌溉條件。試驗開始前測得0～30 cm土壤理化性質為有機質23.8 g/kg、堿解氮66.9 mg/kg、速效磷110 mg/kg、速效鉀133 mg/kg，pH值8.12。

1.2? ? 試驗材料

供試作物為番茄，品種為普羅旺斯。該品種番茄生長速度快、成活率高、結果數量多、栽培方便、抗逆性強，在很多區域都可栽種，近幾年得到廣泛栽種，定植時間為1月5日。

1.3? ? 試驗設計

試驗設置傳統施肥灌溉模式（CK）和水肥一體化模式（DF）2個處理。3次重復，隨機區組排列。CK小區面積為200 m2，DF處理小區面積為667 m2，行株距55 cm×40 cm，種植密度為45 000株/hm2，其他田間蟲害管理等與傳統管理方式一致。

CK：底肥施用復合肥（16-16-16）750 kg/hm2、腐熟有機肥75 000 kg/hm2;開花到掛果期追施尿素750 kg/hm2，共2次;結果期追施尿素75 kg/hm2、復合肥（15-15-15）375 kg/hm2，共8次。追肥隨灌溉水沖施，全生育期總灌水量為3 901 m3/hm2。

DF處理：底肥同CK。開花到掛果期追施水溶性肥料（19-9-28）85 kg/hm2，共3次;結果期追施水溶性肥料（19-9-28）120 kg/hm2，共15次。追肥采用水肥一體化滴灌設施進行，全生育期總灌水量為2 989 m3/hm2。

1.4? ? 測定項目

測定項目包括植株生長指標、產量、品質等。每個小區選取5株測定不同生育期的株高（莖基部到生長點的長度）、莖粗（莖基部2～3節位的粗度）、葉片數;用直尺測量葉片的長度（葉柄基部到葉尖的距離）和寬度（葉片最寬處長度）;用葉綠素儀SPAD-502測定葉綠素相對含量SPAD值;按小區選出10個番茄，測定成熟番茄VC、番茄紅素、可溶性固形物、可滴定酸等品質;收獲按小區實收計產。

1.5? ? 數據分析

采用Microsoft Excel 2007整理試驗數據，采用SPSS 20.0進行方差分析，并在0.05顯著水平上進行比較。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 不同處理對番茄株高、莖粗的影響

2種處理下隨著番茄生育期的推移，株高增長量呈遞增趨勢。苗期株高增長量較少，以扎根為主;花果期以后株高生長速率加快，株高增長量大;到了盛果期，CK番茄株高達到256.1 cm，DF處理番茄株高達到234.6 cm，CK顯著高于DF處理，這是因為傳統灌溉方式水肥量較大，導致植株徒長。從圖2可以看出，莖粗呈現先下降后增加的趨勢，整個生育期CK和DF處理莖粗差異較小。

2.2? ? 不同處理對番茄SPAD值和葉片特性的影響

不同水肥供應水平主要影響番茄植株的株高、莖粗、葉綠素等生理指標[9]。由表1可以看出，番茄盛果期，DF處理的葉綠素SPAD值高于CK 8.3%，DF處理的葉片數也都有增加，葉片數增加了4.2%，葉長、葉寬也都有所增加，但差異不顯著，說明DF處理能夠促進葉片生長，推進番茄的生育進程。

2.3? ? 不同處理對番茄品質的影響

VC含量是衡量番茄品質的重要指標之一[10]。從表2可以看出，與CK相比，DF處理番茄的VC含量提升了10.34%，番茄紅素含量提升了11.83%，而可溶性固形物和可滴定酸含量都有明顯降低，表明與傳統的大水漫灌超量施肥相比，節水減肥滴灌模式下的水肥一體化管理能較好地提升番茄果實品質指標。

2.4? ? 不同處理對番茄產量和經濟效益的影響

從表3可以看出，與CK相比，DF處理總施肥量節省了55.1%，總用水節約了23.4%，番茄產量卻提升了12.7%。DF處理的番茄產值顯著高于CK 12.7%，利潤增長了15.9%。由此可見，基于滴灌技術的水肥一體化管理可以達到番茄節水、節肥、提質、增產的效果。

3? ? 結論與討論

試驗結果表明，相比于傳統施肥灌溉模式，水肥一體化模式能夠在節約灌水量和施肥量的條件下，促進番茄產量增加和品質改善。與傳統施肥灌溉模式相比，水肥一體化模式在施肥量降低55.1%、灌溉用水節省23.4%的條件下，實現番茄產量增加12.7%的效果。劉兆輝等[11]認為，適當減量施氮既能保證作物產量、提高肥料利用率，又能減少對環境的危害，在常規施肥量的基礎上，化肥施用量降低25%～40%并不會對番茄植株的生長發育產生影響[12]，本試驗結論與其基本一致。水肥一體化模式下的溫室設施番茄種植情況對比可以看出，不同灌溉施肥模式對番茄的生長特性、品質和產量均有不同程度的影響。于賢磊等[13]認為，水肥過量易造成番茄葉片過茂、花果脫落、坐果數降低，反而不利于番茄植株的正常生長，最終影響果實的產量及品質。本試驗盛果期傳統施肥灌溉模式番茄株高為256.1 cm，顯著高于水肥一體化模式的234.6 cm，分析原因是傳統施肥灌溉模式水肥量過大，造成了營養過剩和植株徒長，放緩了植株的生殖生長速度，進而影響總產量。水肥一體化模式番茄的VC含量提升了10.34%，番茄紅素含量提升了11.83%，酸度有所下降，這與王冰清等[14]認為的化肥適度減量對蔬菜的產量和VC含量均無明顯影響，并能顯著提高蔬菜品質的觀點一致。傳統灌溉施肥模式下，蔬菜種植達到一定年限后，由于一味追求高產，盲目超施化肥和農藥，土壤鹽分逐步積累，嚴重影響蔬菜的產量和品質，制約了設施蔬菜產業可持續發展[15]。

水肥一體化模式施用水溶肥，對提高番茄的生物學性狀、產量及經濟效益具有積極作用[16]，在不減產的前提下，具有明顯的節水、節肥、省工、增產的作用[17]。因此，設施蔬菜水肥一體化技術應用前景廣闊，可加大應用范圍[18]。

綜上所述，滴灌減肥下的水肥一體化管理能促進番茄品質的改善和產量的提升，同時節水省肥，提高水肥利用率，降低了水肥過量可能導致的環境污染風險，有利于設施農業健康發展，可以在設施蔬菜農業中深入研究和推廣。

4? ? 參考文獻

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