水肥一體肥料減施對日光溫室番茄生長、產量及品質的影響.pdf

北 方 園 藝 研 究簡報 第 一作者簡介 蔡苗 女 陜 西西安人 博士 農藝 師 研究方向為耕地質量提升及化肥減量技術 責 任作者 呂爽 女 陜 西寶雞人 博士 高級農藝 師 研究方向為土壤肥料技術推廣 基 金項目 西安市科技局設施農業(yè)新技術研究資助項目 收 稿日期 水肥一體肥料減施對日光溫室番茄 生 長 產量及品質的影響 蔡 苗 張 榮 呂 爽 孫 喜 軍 王 安 王 小 榮 西安市農業(yè)技術推廣中心 陜 西 西安 西安市高陵區(qū)農業(yè)技術推廣中心 陜 西 西安 摘 要 以 設施番茄品種 普羅旺斯 為試材 以農戶常規(guī)管理的大水沖施肥料 為 對 照 采用田間試驗的方法 研究在水肥一體化滴灌條件下肥料和灌溉水量均減量處理 對番茄植株生長 產量和果實品質的影響 結果表明 與農戶常規(guī)施肥灌溉管理 相 比 水肥一體化處理的氮 磷 鉀總施肥量降低了 總 灌溉水量減少了 而 產量顯 著提高了 肥 料偏生產力是 的 倍 在 番茄盛果期 僅株高表現為 顯 著高 于水肥一體化處理 莖粗 葉長 葉寬 葉綠素 值等均在水肥一體化處理中較高 在 番 茄成熟期 水肥一體化處理的果實維生素 含量顯著高于 可溶性固形物和可滴 定酸 含量二者差異不顯著 水肥一體化處理的肥料成本較 增 加了 灌 溉成本降低了 人 工成本降至 總 利潤增收了 綜 上可知 應用水肥一體化技術進行 番茄種植 不僅顯著提升產量 品質有所改善 種植利潤提高 且減少的肥料和灌溉水量降低 了養(yǎng)分向土壤深層環(huán)境淋溶的風險 是促進農民增收和保障環(huán)境安全的重要技術基礎 關鍵詞 水肥一體化 化肥減施 產量 品質 經濟效益 中圖分類號 文 獻標識碼 文章編號 隨著我 國社會經濟發(fā)展和人民生活水平不斷 提高 大眾對新鮮蔬菜的消費量和品質要求也越 來 越高 使得設施栽培逐漸發(fā)展成為北方蔬菜種 植的重要形式 番 茄設施栽培面積為我國主要 蔬菜設施栽培播種面積的首位 占比 是 廣 受歡迎的設施作物之一 傳 統菜農為了追求 高產出 高收益 大多采用 大水大肥 的種植管理 模式 肥料和灌溉水的投入量達到作物實際需求 量的 倍甚至更高 盲目過量的化肥投入不 僅造成資源浪費 生產成本增加 而且引發(fā)的土壤 酸化 鹽漬化 連作障礙加劇 土傳病害頻繁發(fā)生 肥料深層淋失及農業(yè)生態(tài)環(huán)境污染等已成為普遍 問題 嚴 重制約了設施蔬菜產量和品質的提 升 因 此 合理的施肥量和科學的施肥方式是提 高肥料利用率 保障設施栽培土壤可持續(xù)發(fā)展的 前提 西安城郊是傳統的蔬菜生產基地 也是陜西 省重要的果蔬農產品供應地 屬于嚴重缺水地區(qū) 近年來農業(yè)集約化水平不斷提高 設施蔬菜種植 在促進農民增收和縣域經濟發(fā)展方面做出了積極 貢 獻 目 前 西 安 市 設 施 栽 培 面 積 已 超 過 萬 其 中 設 施 番 茄 播 種 面 積 達 到 萬 占 全 市 設 施 蔬 菜 播 種 面 積 的 經 過西安市在測土配方施肥技術推廣 工作中 余 年的努力 有效減少了全市化肥施用 結構不合理 施用量過大的問題 但在設施作物生 產中 部分農戶仍存在施肥觀念陳舊 肥料施用量 過大和施肥結構不合理等現象 大 量研究表明 水肥一體化技術因其節(jié)水節(jié) 肥 增產增效 生態(tài)環(huán)保等綜合效益顯著 在干旱 地區(qū)及發(fā)達國家得到了廣泛應用 在 大力發(fā) 展都市型現代農業(yè)的新形勢和新要求下 探索滿 足現代農業(yè)生產需求的節(jié)水節(jié)肥技術尤為重要 該研究以西安市蔬菜種植大縣高陵縣的日光溫室 種植番茄為研究對象 以農戶常規(guī)施肥及灌溉管 理為對照 探索水肥一體化條件下肥料減施對番 茄生長 產量和品質的影響 以期為實現區(qū)域節(jié)水 減肥 提質增效目標提供理論支撐 材 料與方法 試 驗地概況 試驗于 年 月 至 年 月 在西安 市高陵區(qū)通遠街辦杜家村一棟日光溫室內進行 東經 北 緯 該 地區(qū)屬于暖 溫帶季風氣候 年平均氣溫 年 均降水量 約 海 拔 供試土壤類型為沖積壤 土 耕 層土壤有機質含量為 堿 解 氮 含 量 為 有 效 磷 含 量 為 速 效鉀含量為 硝 酸 鹽 含 量 為 鹽 分 含 量 試 驗地日光溫室總面積為 建 于 年 試 驗前茬作物為番茄 試 驗材料 供試番茄品種為 普羅旺斯 采 購自種子市 場 該品種果形美觀 抗病性較強 果實硬度高 耐 運輸 是近年來西安市設施番茄栽培的主要品種 之一 試 驗方法 試驗設農戶常規(guī)施肥和灌溉管理為對照 和水肥一體化 肥減施處理 小 區(qū)面 積為 處 理小區(qū)面積為 各 處理重 復 次 隨機排列 共計 個小區(qū) 和 處 理 的基肥施用量一致 均為每 施 用雞糞 復 合肥 配 比 為 試 驗施用的雞糞養(yǎng)分含量按 計 算 在 番茄全生育 期共追肥 次 隨 灌溉水沖施 芭田 牌復合肥 配 比為 和 全 生 育期總灌水量為 處 理采用 水肥一體化滴灌設施進行追肥 番茄全生育期共 追肥 次 追 肥種類分別為 芭田 牌復合肥 配 比 為 優(yōu) 馬 牌 生 物 氮 含 量 生 物 磷 含 量 生 物鉀 含 量 以 及 蓋 世 沖施肥 含量 全 生育期 總灌水量為 和 處 理的基 肥 追肥情況見表 處理的其它田間管理措 施與 保 持一致 年 月 日 移栽定植 番茄采用當地 典型的壟溝覆膜種植模式 處 理每小區(qū)定植 株 處 理每小區(qū)定植 株 年 月 日 采收計產完畢 項 目測定 在番茄盛果期 每個試驗小區(qū)隨機選擇 株 番 茄測量株高 莖粗 同時選取每株莖部中間葉片 測量葉長 葉寬 葉綠素相對含量等生長發(fā)育指標 表 試驗不同處理施肥情況 處 理 基 肥 追 肥 總 施肥量 對 照 第 期 北 方 園 藝 株 高 葉長和葉寬使用卷尺測定 莖粗使用游標卡 尺測定 葉綠素相對含量使用葉綠素儀 測 定 在番茄成熟期按照各小區(qū)采收計產 持續(xù)至 全部收獲 計算各處理累計產量 核算單位面積的 產量 每小區(qū)選擇成熟程度一致的 個果實進行 品質指標測定 其中可溶性固形物含量采用手持 糖度計 測 定 可滴定酸含量采用堿滴定法 測定 維生素 含量采用 二 氯靛酚滴定法 測定 肥料偏生產力 番茄產量 肥料投入總量 數 據分析 采用 軟 件整理試驗數據 采 用 軟 件進行方差分析 結 果與分析 水 肥一體化肥減施對番茄產量及肥料偏生 產力的影響 由 表 可知 與 農 戶常規(guī)施肥量和灌水 量處理相比 處理的氮 磷 鉀總施肥量降低了 總 灌水量降低了 而 產量顯著提 高了 說 明 處理的水肥一體化措施在設 施栽培節(jié)水減肥增效方面效果顯著 從表 還可 以看出 肥料偏生產力隨著施肥量的增大而降低 水肥一體化肥料減施條件下 的肥料偏生產力 是農戶常規(guī)大水沖施肥料 條 件下的 倍 二者之間差異極顯著 表 不同施肥和灌溉條件下番茄產量和肥料偏生產力 處 理 總 施肥量 總 灌水量 產 量 增 產 肥 料偏生產力 對 照 注 表中同列不同大寫字母表示差異達到極顯著水平 下 同 水 肥一體化肥減施對番茄生長指標的影響 從表 可以看出 與農戶常規(guī)大水沖施肥料 相 比 水肥一體化肥減量施用 對番茄株 高 莖粗 葉長 葉寬 葉綠素相對含量等生長發(fā)育 指標有不同程度的影響 在番茄盛果期 僅株高 指標表現為 顯 著高于 處理 而莖粗 葉長 葉寬 葉綠素 值 等 項生長指標均表現為 處理高于 其 中莖粗和葉綠素 值 在不 同處理間的差異達到顯著水平 表明適當控水降肥 能夠在一定程度上促進番茄植株的生長發(fā)育 水肥一體化肥減施 對番茄果實品質的影響 從表 可以看出 與 相 比 處理的番茄 可溶性固形物和可滴定酸含量有所降低 但處理 間差異不顯著 成熟期 處理的番茄果實維生 素 含量顯著高于 處 理 表明與農戶常規(guī)大 水沖施高量化肥相比較 水肥一體化條件下節(jié)水降 肥措施對番茄果實的品質指標有一定提升作用 表 不同施肥和灌溉條件下番茄生長特性 處 理 株 高 莖 粗 葉 長 葉 寬 葉 綠素 值 對 照 注 表中同列不同小寫字母表示差異達到顯著水平 下 同 北 方 園 藝 月 上 表 不同施肥和灌溉條件下番茄品質特性 處 理 可溶性固形物含量 可 滴定酸含量 維 生素 含量 對 照 水 肥一體化肥減施對番茄種植經濟效益的 影響 從 表 可以看出 處理的番茄產值極顯著 高于 這 與表 中番茄產量的變化趨勢一致 處理較 處 理的番茄種植利潤提高了 說明水肥一體化條件下 的控水和減肥措施能夠保 障農戶增產和增收的目標 此外 在番茄種植的 人工成本方面 與農戶常規(guī)的大水沖施肥料相比 較 采用水肥一體化措施能夠將人工成本降低 倍 極大提升了農戶的勞動生產效率 表 不同施肥和灌溉條件下番茄種植經濟效益 處 理 產 值 元 肥 料成本 元 幼 苗成本 元 灌 溉成本 元 人 工成本 元 利 潤 元 增 收 對 照 注 利 潤為產值減 去 肥 料 成 本 幼 苗 成 本 灌 溉 成 本 人 工 成 本 未考慮其它因素的成本 番 茄 價 格 按 照 年市場平均售價計算 即 單 價 元 結 論與討論 水 肥一體化肥減施對番茄產量的影響 番茄生長特點是營養(yǎng)生長與生殖生長同時進 行 生長期長 高需水 高需肥的蔬菜作物 施肥 灌溉管理是番茄設施栽培的關鍵技術環(huán)節(jié) 然而 當前設施番茄栽培水肥管理方式大多沿用露地蔬 菜栽培管理模式 缺乏合理的量化指標和成套的 技術規(guī)范 水肥利用率低 制約設施番茄高產高效 和可持續(xù)發(fā)展 因 此 兼顧肥 水施用的產量 效應和環(huán)境安全 一直是我國農業(yè)生產的焦點問 題 該 研究表明 與農戶常規(guī)大水沖施肥料澆 灌 相 比 在 灌 溉 水 量 降 低 化 肥 減 量 的 水肥一體化條件下 設施番茄的產量不 僅沒有受到負面影響 反而顯著增產達 肥 料 偏生產力提高近 倍 表 分 析認為 這可 能與該研究中農戶常規(guī)管理的施肥量和灌水量過 高有關 因此在化肥和灌溉水均減量的水肥一體 化條件下設施番茄的產量顯著增加 賀 會 強 等 研 究也表明 在一定范圍內 隨著施肥量的 增加 單果質量 小區(qū)果數 產量均呈上升趨勢 若 再加大施肥量 則上述 項指標均會有不同程度 的下降 目前我國設施栽培番茄的施肥量普遍偏 高 陜 西省主要設施蔬菜施肥現狀評價顯示 番茄 氮 磷 鉀 肥 過 量 比 例 分 別 為 梁 玉芹等 和 張國顯等 均 在 研究中指出 在常規(guī)施肥量的基礎上 化肥施用 量降低 并不會對番茄植株的生長發(fā) 育 產生影響 相反 水肥用量過高時反而不利于番 茄植株的正常生長 在 該試驗中 農戶常規(guī)水 肥管理的番茄盛果期株高顯著大于水肥一體化處 理株高 葉長 葉寬二者之間無顯著差異 莖粗 葉 片葉綠素相對含量在水肥一體化處理顯著高于對 照 表 這 可能是由于對照水 肥用量過高導致 了番茄植株徒長 在一定程度上抑制了番茄的生 殖生長 表現為對照的產量顯著低于水肥一體化 第 期 北 方 園 藝 處 理 劉浩等 和 牛勇等 研 究也表明 水肥 過量易造成番茄葉子過茂 花果脫落 坐果數降 低 產生畸形果 影響果實的產量及品質 水 肥一體化肥減施對番茄品質的影響 隨著人們生活質量不斷提高 對果蔬的營養(yǎng) 品質也越來越關注 該試驗結果表明 水肥一體 化處理的番茄果實維生素 含量顯著高于農戶 常規(guī)水肥處理 而番茄可溶性固形物和可滴定酸 的含量二者之間差異不顯著 王文軍等 研 究 結果也顯示 水肥一體化條件下氮肥減量能夠增 加番茄果實維生素 含量 李吉進等 研 究表 明 適量施肥可以增加維生素 含量 明顯改善 番茄品質 此外 汪俊玉等 的 研究結果也顯示 過量施肥會使番茄果實中維生素 含量降低 酸 度增加 影響果實的品質 可見 適宜的水肥管理 不僅對番茄的生理生長和產量產生顯著影響 同 時也影響番茄的營養(yǎng)品質 水 肥一體化肥減施對番茄種植經濟效益的 影響 該 試驗結果表明 水肥一體化肥減施處理的 番茄產值和利潤極顯著高于農戶常規(guī)大水沖施肥 料 單 位面積產值增加 經 濟效益增 收 由 于水肥一體化處理的管道設施鋪設 完成后可多年重復使用 因此在番茄種植經濟效 益分析中未考慮 和 處理的試驗設施建設成本 表 從 番茄種植的成本分析中能夠看到 由 于幼苗移栽的密度一致 因此幼苗成本各 和 處 理之間相同 水肥一體化處理的肥料成本與常 規(guī)管理相比增加了 造 成肥料成本差異顯 著的原因是由于在番茄追肥期間 該試驗水肥一 體化處理施用的液體水溶肥較常規(guī)的固態(tài)水溶肥 料價格偏高 雖然化肥元素總量降低了 但當前市場 上經銷的適宜水肥一體化設施的水溶 性肥料價格較高 仍然是制約水肥一體化技術在 設施栽培中廣泛推廣應用的因素之一 從灌溉水 成本分析可見 由于水肥一體化處理的節(jié)水效果 明顯 不僅使番茄種植的灌溉成本降低了 在 水資源保護方面也起到了積極作用 同 時可降低因大水沖施所導致的化肥向土壤深層淋 溶風險 從人工成本分析可見 由于水肥一體化 處理操作相對輕松簡便 相比常規(guī)施肥和灌溉管 理 可以減少一半的用工成本 也符合當前農村勞 動力人口不斷向城鎮(zhèn)遷移的社會發(fā)展需求 實現 更加便捷的都市型現代農業(yè)發(fā)展目標 綜上可知 番茄設施栽培中應用水肥一體化 技術 不僅產量得到顯著提升 品質有所改善 而 且減少了水分和肥料的用量 提高了肥料的利用 率 節(jié)約了勞動成本 降低了肥料養(yǎng)分向環(huán)境轉移 的風險 是設施農業(yè)向綠色 高效 便捷方向發(fā)展 的重要技術基礎 該研究目前涉及的節(jié)水 減肥 處理較少 需繼續(xù)開展試驗研究 探索適宜當地主 要設施栽培蔬菜品種的水肥一體化管理制度 促 進農民增收 保障環(huán)境安全 參考文獻 羅 勤 陳竹君 閆波 等 水肥減量對日光溫室土壤水分狀況 及番茄產量和品質的影響 植物營養(yǎng)與肥料學報 趙 偉 唐磊 楊圓圓 等 不同灌水方式對番茄品質 土壤養(yǎng) 分及地溫的影響 北方園藝 白 由路 高效施肥技術研究的現狀與展望 中國農業(yè)科 學 曾 希柏 白玲玉 蘇世鳴 等 山東壽光不同種植年限設施土 壤的酸化與鹽漬化 生態(tài)學報 西 安統計局 西安統計年鑒 北京 中國統計出版社 李 茹 胡凡 李水利 等 陜西省設施蔬菜施肥現狀評價 現代農業(yè)科技 周 建斌 翟丙年 陳竹君 等 西安市郊區(qū)日光溫室大棚番茄 施肥現狀及土壤養(yǎng)分累積特性 土壤通報 高 鵬 簡紅忠 魏樣 等 水肥一體化技術的應用現狀與發(fā)展 前景 現代農業(yè)科技 高 祥照 杜森 鐘永紅 等 水肥一體化發(fā)展現狀與展望 中國農業(yè)信息 黃 建國 植物營養(yǎng)學 北京 中國林業(yè)出版社 孫 麗麗 水肥一體化條件下設施番茄水肥施用技術的研究 楊凌 西北農林科技大學 王 文軍 朱克保 葉寅 等 水肥一體肥料減量對大棚番茄產 量 品質和氮肥利用率的影響 中國農學通報 賀 會強 陳凱利 鄒志榮 等 不同施肥水平對日光溫室番茄 北 方 園 藝 月 上 產量和品質的 影響 西北農林科技大學學報 自然科學版 祝 海燕 過量施肥對設施果菜類蔬菜的影響 以山東省壽光 市為例 中國瓜菜 梁 玉芹 董畔 宋炳彥 肥料減施對設施番茄產量和品質的 影響 河北農業(yè)大學學報 張 國顯 范永懷 趙鳳艷 化肥減量配施有機物料對設施番 茄生長 光合特性 產量及品質的影響 中國科技論文 于 賢磊 竇超銀 孟維忠 等 大棚滴灌水肥一體化對番茄生 長和產量的影響 北方園藝 劉 浩 段愛旺 孫景生 等 溫室滴灌條件下土壤水分虧缺對 番茄產量及其形成過程的影響 應用生態(tài)學報 牛 勇 劉洪祿 吳文勇 等 不同灌水下限對日光溫室黃瓜生 長指標的影響 灌溉排水學報 李 吉進 鄒國元 宋東濤 等 有機肥和化肥對番茄產量和品 質的影響 土壤通報 汪 俊玉 劉東陽 宋霄君 等 滴灌水肥一體化條件下番茄氮 肥適宜用量探討 中國土壤與肥料 第 期 北 方 園 藝