日光溫室有機基質栽培番茄水肥一體化精準管理技術

甘肅省肅州區和臨澤縣兩基地戈壁灘日光溫室有機栽培基質速效氮量(數量)嚴重不足,速效磷量極為豐富,速效鉀量較為豐富,中微量元素量豐富。肅州基地蔬菜主要為冬春茬/秋冬茬番茄、春茬/冬春茬黃瓜等,日光溫室基質栽培番茄養分均衡管理試驗證實,推薦施肥處理的產量均顯著高於不施氮和不施鉀處理,與不施磷處理之間差異不顯著。兩基地蔬菜肥料用量普遍超量,磷施用比例遠超需求比例,戈壁灘日光溫室基質栽培番茄每667m2化肥和有機肥中N、P2O5和K2O平均施用總量分別超出各自推薦用量的0.6、3.6和1.7倍。施肥量過大、施肥比例嚴重失調等問題,不僅會影響產量品質和經濟效益,還存在生態環境風險。因此,氮和鉀是兩基地基質營養調控的投入重點,磷要少投。水肥一體化技術是未來農業生產中具有廣闊前景的新技術,設施蔬菜最具潛力發展水肥一體化技術。日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術的核心是藉助壓力灌溉系統,將完全水溶性固體肥料或液體肥料,按日光溫室基質栽培番茄生長各階段對養分的需求和基質養分的供給狀況,配兌而成的肥液與灌溉水融為一體,適時、定量、均勻、準確地輸送到番茄根部的栽培基質。該技術解決了正確施肥總量、正確施肥模式、正確肥料運籌、正確肥料產品、正確施肥位置、正確滴灌制度等關鍵問題,具有節工、節水、節肥、節葯、高產、高效、優質、環保等好處。該技術適用於我國西北非耕地日光溫室有機基質栽培番茄地區,也適用於設施有機基質栽培番茄的其它地區。

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一、技術要點

1施肥總量的推薦方法

日光溫室蔬菜栽培基質養分管理策略是針對不同肥力基質制定不同的施肥策略,中肥力基質補充收穫帶走的養分,進行維持性施肥;高肥力基質充分利用基質養分,適當減施肥料;低肥力基質以增產和培肥地力為目標,適當增施肥料。施肥量的確定是施肥技術的核心問題。目前測土推薦施肥方法主要包括土壤肥力指標法、土壤肥力臨界值法、目標產量測土施肥法等3個方法,需要開展大量土壤測試、大量田間試驗,較為準確的參數仍難以獲得,計算也較為複雜。近些年中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所蔬菜土壤肥料團隊研製了基於土壤養分系統管理理念的設施蔬菜施肥量簡便快速推薦方法,養分推薦量= 養分吸收量 ×校正係數,其中養分吸收量=目標產量×單位產量養分吸收量。單位產量養分吸收量參數比較容易獲得,不同土壤肥力水平下養分吸收量的校正係數的確定是該方法的核心。利用多年多點大量肥料試驗獲得的日光溫室基質栽培蔬菜單位產量氮磷鉀吸收量參數,以及依據日光溫室蔬菜養分循環特徵參數確定的不同基質肥力水平下養分吸收量的校正係數,採用設施蔬菜施肥量簡便快速推薦方法,確定日光溫室基質栽培蔬菜單位產量養分推薦量。例如,按日光溫室基質栽培番茄單位產量(1000kg)N、P2O5和K2O吸收量平均分別為2.05、1.44和4.54kg,以及日光溫室蔬菜水肥一體化下肅州基地栽培基質(速效氮數量嚴重不足,速效磷量極為豐富,速效鉀量較為豐富)的N、P2O5和K2O吸收量校正係數分別為1.55、0.8和1.0計算,水肥一體化下肅州基地日光溫室基質栽培番茄單位產量(1000kg)N、P2O5和K2O推薦量平均分別為3.18、1.16和4.54kg。根據日光溫室基質栽培番茄單位產量氮磷鉀推薦量,可計算目標產量水平下的氮磷鉀推薦量。日光溫室基質栽培番茄每667m2目標產量9000~12000 kg,中肥力基質N、P2O5和K2O適宜用量範圍分別為29~38、10~14和41~55kg。推薦的N、P2O5和K2O總量根據日光溫室蔬菜栽培基質肥力狀況、番茄不同生育階段需肥規律,按基肥、追肥比例及追肥次數進行分配。

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2 基肥用量的確定方法

新的混合有機基質栽培蔬菜一茬后,一般基質體積減少5%~8%,基質C/N比有所降低。日光溫室番茄定植前科學施用有機肥是高產優質的基礎,提高基質C/N比、供肥平穩、抗逆性強、高產穩產。根據日光溫室蔬菜有機肥/秸稈替代化肥模式8年定位試驗結果,基於蔬菜產量和土壤地力的正確施肥模式是有機肥-秸稈-化肥(或高碳有機肥與化肥)優化配施,有機肥/秸稈替代化肥的適宜比例為50%,按此比例及上述養分(化肥+有機肥)施用總量確定有機肥/秸稈(或高碳有機肥)用量。並依據日光溫室基質栽培番茄不同生育階段養分需求和供應特徵,明確日光溫室基質栽培番茄適宜的基肥化肥養分用量占化肥(基肥+追肥)養分總量的比例為15%左右。將畜禽糞便如牛糞、作物碎秸稈等單獨發酵,按比例配製腐熟有機肥如牛糞與腐熟秸稈等的混合物。番茄每667m2施腐熟有機肥(腐熟牛糞或腐熟牛糞與腐熟秸稈的混合物最佳)8~10 m3,化肥20~25kg作基肥(盡量選用低磷化肥品種)。針對次生鹽漬化、酸化等障礙基質,每667 m2補施100 kg的生物有機肥或土壤調理劑。

3滴灌水量的運籌方案

重點推廣應用膜下滴灌技術,選擇適宜的滴灌設備、施肥設備、儲水設施、水質凈化設施等,根據番茄長勢、需水規律,天氣情況、棚內濕度,實時基質水分狀況,以及番茄不同生育階段對基質含水量的要求(如秋冬茬番茄苗期、開花座果后、進入冬季后保持基質含水量分別為基質最大持水量的75%~90%、80%~95%和75%~85%),調節滴灌水量和次數,使番茄不同生育階段獲得最佳需水量。1定植至開花期間,每667m2每次滴灌水量3~5m3,間隔1~2天一次。2開花后至拉秧期間,每667m2每次滴灌水量8~12 m3,間隔1~2天一次。

4滴灌追肥的運籌方案

日光溫室基質栽培番茄生育期間追肥結合水分滴灌同步進行。根據日光溫室基質栽培番茄不同生育期、不同生長季節的需肥特點,按照平衡施肥的原則,在日光溫室番茄生育期分階段進行合理施肥。(1)定植至開花期間,選用高氮型滴灌專用肥(如N-P2O5-K2O=24-8-18+TE+BS,或氮磷鉀配方相近的完全水溶性肥料),每667m2每次4~6 kg,間隔7d(天)左右滴灌追施1次。(2)開花后至拉秧期間,選用高鉀型滴灌專用肥(如N-P2O5-K2O=18-6-26+TE+BS,或氮磷鉀配方相近的完全水溶性肥料),每667m2每次7.5~10kg,間隔10d(天)左右滴灌追施1次。滴灌專用肥盡量選用含氨基酸、腐植酸、海藻酸等具有促根抗逆作用功能型完全水溶性肥料。根據天氣情況、番茄長勢、基質水分、棚內濕度等情況,調節滴灌追肥用量和時間。如使用低濃度滴灌專用肥,則肥料用量需要相應增加。在農化服務指導下,菜農也可按日光溫室基質栽培番茄不同生育階段專用肥配方自配滴灌專用肥。

另外,逆境條件下需要加強葉面肥管理,如花蕾期、花期和幼果期葉面噴施硼肥2~3次,第一穗果前期葉面噴施鈣肥3~4次,開花期至果實膨大前葉面噴施鎂肥2~3次。

二、 應用效果

基於發育階段的日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術在甘肅肅州和臨澤、寧夏吳忠、西藏拉薩等試驗示範基地近5年應用取得良好效果(如圖1,植株長勢旺盛,座瓜能力強,不黃葉,不早衰),可節水40%以上,減施化肥30%以上,提高氮肥利用率40%以上,增產10%以上,增收15%以上,並降低了日光溫室基質栽培番茄病蟲害發生,改善了產品品質和生態環境。

圖1 基於發育階段的日光溫室基質栽培番茄水肥一體化技術示範應用

作者:黃紹文 唐繼偉 張懷志 袁碩 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所

設施蔬菜雙減項目課題1「設施蔬菜化肥減施關鍵技術優化」

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