宁夏日光温室中水肥管理优化：一年两茬番茄实践

（一）材料与方法

1.试验地点

试验在宁夏吴忠（孙家滩）国家农业科技园区的日光温室进行，试验温室净跨10 m，长70 m，钢架结构，脊高4.5 m，棚膜种类是明净华涂层膜，外覆盖保温材料保温被。试验从2017年春茬番茄开始，到2018年秋冬茬结束。

2.试验方法

番茄品种为粉宴1号，主要生育时期见表5-12。定植密度2 000株/667 m2，水肥一体化管理系统流量5.7 m3/h，田间滴头距离10 cm，滴头流速1.15 m3/h。追肥营养液肥为海法磨粒丰复合肥（N-P-K：16-8-32）。试验温室土壤容重1.38 g/cm3，田间最大持水量25.68%。在统一施有机肥（牛粪）2 000 kg/667 m2、磷酸二铵30 kg/667 m2的基础上，土壤含水量保持在12.84%～24%、营养液EC控制在1.8～2.15 ms/cm的条件下进行管理。

表5-12　日光温室一年两茬番茄栽培生育期

（二）结果与分析

1.春夏茬番茄全生育期水肥管理参数初步确定

（1）2017年春夏茬番茄生长期间活动积温

由图5-11可知，在2017年3—7月，试验温室每日平均温度在11.81～32.5℃范围内波动，平均日均温23.92℃，日均积温为2 919.16℃。将番茄按照30 d进行水肥管理阶段进行划分，发现春夏茬番茄分为4个时期：3月14日—4月13日（31 d）、4月14日—5月13日（30 d）、5月14日—6月13日（30 d）、6月14日—7月15日（31 d）。有效积温分别为686.21℃、661.04℃、765.05℃和806.86℃。

图5-11　2017年春夏茬番茄生育期内日光温室日均温变化

（2）2017年春夏茬番茄水肥一体化管理参数

在2017年日光温室春夏茬番茄水肥一体化管理中，番茄定植期30 d，生长量较小，因此设定灌溉频率为6 d 1次，灌水定额4 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的15%。番茄定植第二个月，进入植株营养生长旺盛时期，水肥需求较大，设定灌溉频率为4 d 1次，灌水定额4 m3/667 m2，实际灌溉量为33.33 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的13.9%。进入番茄定植后第三个月，番茄果实生长量增大，进入采收期，茎叶生长放缓，同时温室温度逐渐升高，蒸发量大，设定灌溉频率为3 d 1次，灌水定额6 m3/667 m2，实际灌溉量为54.18 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的38.9%。在番茄采收后期，设定灌溉频率为3 d 1次，灌水定额4 m3/667 m2，实际灌溉量为51.48 m3/667 m2，追肥比例33.3%。番茄整个生育期122 d，每亩灌水量158.17 m3，施肥量72 kg。

（3）2017年春夏茬番茄生长期间土壤含水量和采收量变化

由图5-12a可见，基于设定水分管理方案，在番茄定植30 d内，土壤相对含水量保持在70%～90%，月平均相对含水量72%。进入定植后第二个月，土壤含水量在50%～90%波动，月平均相对含水量68.86%。定植第三个月，虽然灌水量加大，但是蒸发量也大，土壤相对含水量在45%～80%波动，平均61.77%。到定植第四个月，土壤相对含水量在55%～85%波动，平均67.33%。可见在本试验水分设定管理条件下，番茄生长期间根层0～20 cm土壤相对含水量平均为67.49%，基本符合番茄生育期适宜土壤水分管理需求。

由图5-12b可知，在试验设定水肥管理制度下，番茄定植75 d后开始采收，间隔5～7 d采收1次，每次的采收量为446～1 147 kg/667 m2，采收期共47 d，平均亩产为6 839 kg/667 m2。灌溉水分生产率为43.28 kg/m3，肥料偏生产率94.98 kg/kg。

图5-12　2017年春夏茬番茄生育期内土壤相对含水量和采收量变化

表5-13　2017年春夏茬番茄全生育期水肥一体化管理参数

（4）2017年春夏茬番茄生长期间温室活动积温

由图5-13可知，在2018年3月26日—7月31日番茄生长期间，试验温室每日平均温度在16.99～33.9℃范围内波动，平均日均温25.38℃，活动积温为3 223℃。将番茄按照30 d进行水肥管理阶段进行划分，定植期3月26日—4月26日（32 d）、开花期4月27日—5月27日（31 d）、坐果初期5月28日—6月28日（31 d）、坐果后期7月1日—7月31日（31 d）。活动积温分别为813.99℃、729.36℃、793.33℃和886.65℃。

图5-13　2018年春夏茬番茄生育期内日光温室日均温变化

（5）2018年春夏茬番茄水肥一体化管理参数优化

基于2017年春夏茬番茄生长及土壤含水量变化情况，且2018年春夏茬番茄定植期较2017年有所推后，对番茄春夏茬番茄水肥管理进行了优化，增加每次灌水定额，加大了灌水间隔。由表5-14可知，番茄定植30 d内，灌溉频率为6 d 1次，灌水定额6 m3/667 m2，实际灌水量为34.7 m3，追肥比例占整个生育期的19.1%。番茄定植第二个月，温室温度较高，灌溉频率为5 d 1次，灌水定额8 m3/667 m2，实际灌溉量为47.47 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的29.4%。进入番茄定植后第三个月，进入果实采收期，茎叶生长放缓，灌溉频率为5 d 1次，灌水定额8.5 m3/667 m2，实际灌溉量为50.99 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的29.4%。在番茄采收后期，设定灌溉频率为5 d 1次，灌水定额8.5 m3/667 m2，实际灌溉量为41.18 m3/667 m2，追肥比例22%。番茄整个生育期127 d，每亩灌水量171.36 m3，施肥量68 kg。

表5-14　2018年春夏茬番茄全生育期水肥一体化管理参数

（6）2018年春夏茬番茄生长期间土壤含水量和采收量变化

由图5-14可知，基于优化水分管理方案，在番茄定植初期30 d内，土壤相对含水量保持在70%～90%，月平均相对含水量80.71%。定植后第二个月，土壤相对含水量在53%～80%，月平均相对含水量64.1%。定植第三个月，土壤相对含水量在50%～80%，平均64.34%。到定植第四个月，土壤相对含水量在55%～80%，平均65.08%。番茄生长期间，根层0～20 cm土壤相对含水量平均为68.59%，可见经过优化的水分管理，番茄定植期土壤水分充足，适量加大灌水量，降低灌水频率，土壤含水量变化更为稳定，变异系数为8.92%；在番茄开花期，降低灌水频率，土壤含水量变化幅度加大，变异系数为13.79%；在番茄坐果初期，适量加大灌水量，土壤含水量变异系数降为11.1%；在番茄坐果后期，土壤含水量变异系数为9.12%，番茄采收期间土壤含水量需求更加稳定。

优化水肥管理下的番茄在定植77 d后进入采收期，单日最高采收量达到1 351 kg/667 m2，采收期为44 d，5 d采收1次，平均亩产为7 382 kg/667 m2，灌溉水分生产率为43.07 kg/m3，肥料偏生产率108.5 kg/kg。与2017年相比，在优化水肥管理制度下，水分生产效率保持不变，肥料生产效率提高了14.23%。(https://www.xing528.com)

图5-14　2018年春夏茬番茄生育期内土壤相对含水量和采收量变化

（7）宁夏旱作区温室春夏茬番茄水肥一体化管理方案小结

以上研究表明，宁夏旱作区日光温室番茄春夏茬期间（3—7月）活动积温较高，能够满足番茄正常生长需求，在春夏茬番茄生长期间（生育期4个月），以定植期、开花期、坐果初期、坐果后期为生育划分进行水肥管理，在定植后的第一个月，每6 d滴1次水，每次灌水定额6～7 m3/667 m2，追肥2～3次，追肥量为总施肥量的15%～20%；到开花期（定植后第二个月），每5 d滴1次水，每次灌水定额7～8 m3/667 m2，追肥量为总施肥量的25%～30%；在坐果初期，每4～5 d滴1次水，每次灌水定额7～8 m3/667 m2，追肥量为总施肥量的25%～30%；在坐果后期，每5～6 d滴1次水，每次灌水定额7～8 m3/667 m2，追肥量为总施肥量的15%～20%。春夏茬番茄全生育期灌水量推荐180 m3/667 m2，追肥量N：10～12 kg/667 m2，P2O5：5～6 kg/667 m2，K2O：20～25 kg/667 m2。

2.秋冬茬番茄全生育期水肥一体化管理参数

（1）2017年秋冬茬番茄生长期间温室活动积温

2017年日光温室秋冬茬番茄生长时间为2017年9月8日—2018年2月28日，全生育期170 d，活动积温3 085.73℃，平均日均温18.15℃，定植到采收需要95 d，需要积温1 990℃，平均日均温20.95℃。按照水肥管理生育期划分，定植开花期9月8日—10月23日（45 d），积温972.62℃，平均日均温21.61℃；坐果初期10月24日—12月8日（45 d），积温933.04℃，平均日均温20.73℃；采收早期12月9月—1月17日（40 d），积温590.09℃，平均日均温14.75℃；采收后期1月18日—2月28日（40 d）积温589.98℃，平均日均温14.74℃。可见在番茄采收期间，温室温度较低。

图5-15　2017年秋冬茬番茄生育期内日光温室日均温变化

（2）2017年秋冬茬番茄水肥一体化管理参数

在2017年日光温室秋冬茬番茄水肥一体化管理中，将番茄生育期同样划分为4个时期：番茄定植开花期45 d，坐果初期45 d，采收早期30 d，采收后期45 d。生育期和采收期均有所延长，果实成熟期较春夏茬推迟20 d左右。在番茄定植开花期，设定灌溉频率为6～7 d 1次，灌水定额4 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的15.8%；在坐果初期，灌溉频率为6～7 d 1次，灌水定额3.5 m3/667 m2，实际灌溉量为21.27 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的31.7%；到番茄采收早期，灌溉频率为10 d 1次，灌水定额3.5 m3/667 m2，实际灌溉量为13.48 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的36.5%；在番茄采收后期，设定灌溉频率为10 d 1次，灌水定额3.5 m3/667 m2，实际灌溉量为10.66 m3/667 m2，追肥比例15.87%。番茄整个生育期170 d，每亩灌水量70.8 m3，施肥量63 kg。

表5-14　2017年秋冬茬番茄全生育期水肥一体化管理参数

（3）2017年秋冬茬番茄生长期间土壤含水量和采收量变化

由图5-16可知，在番茄定植开花期期45 d内，土壤相对含水量保持在60%～90%，平均相对含水量72.37%。坐果初期，土壤含水量在55%～80%，月平均相对含水量65.22%；采收初期，土壤相对含水量在58%～78%，平均63.35%；到采收后期，土壤相对含水量在58%～70%，平均61.8%。番茄生长期间根层0～20 cm土壤相对含水量平均为65.84%。

图5-16　2017年秋冬茬茬番茄生育期内土壤相对含水量和采收量变化

番茄定植95 d后进入采收期，单日最高采收量达到1 028 kg/667 m2，采收期为73 d，10 d采收1次，平均亩产为4 729 kg/667 m2，灌溉水分生产率为66.79 kg/m3，肥料偏生产率75.06 kg/kg。与2017年春夏茬相比，秋冬茬水分生产效率提高，肥料生产效率降低。

（4）2018年秋冬茬番茄生长期间温室活动积温

2018年日光温室秋冬茬番茄生长时间为2018年9月22日—2019年2月27日，全生育期157 d，活动积温2 584.89℃，平均日均温16.46℃。定植到采收需要90 d，需要积温1 626℃，平均日均温18.27℃。按照水肥管理生育期划分，定植开花期9月22日—11月5日（45 d），积温864.27℃，平均日均温19.21℃；坐果初期11月6日—12月22日（45 d），积温762.2℃，平均日均温16.93℃；采收早期12月23月—1月23日（31 d），积温422.89℃，平均日均温13.64℃；采收后期1月24日—2月26日（36 d），积温517.13℃，平均日均温14.77℃。可见2018年推迟种植15 d后，整个生育期的活动积温显著下降，但通过前期水肥优化管理，采收期提前5 d。

图5-17　2018年秋冬茬番茄生育期内日光温室日均温变化

（5）2018年秋冬茬番茄水肥一体化管理参数优化

基于2017年秋冬茬番茄生长及土壤含水量变化情况，对2018年秋冬茬番茄水肥管理参数进行了优化，增加定植开花期灌水定额，灌水间隔不变。由表5-15可知，在番茄定植开花期，灌溉频率为6～7 d 1次，灌水定额6.5 m3/667 m2，实际灌水量为37.5 m3，追肥比例占整个生育期的21.42%；坐果初期，灌溉频率为6～7 d 1次，灌水定额4.5 m3/667 m2，实际灌溉量为26.02 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的42.8%；进入番茄采收期，灌溉频率为10 d 1次，灌水定额4 m3/667 m2，实际灌溉量为12.91 m3/667 m2，追肥比例占整个生育期的21.42%；在番茄采收后期，设定灌溉频率为10 d 1次，灌水定额3.5 m3/667 m2，实际灌溉量为10 m3/667 m2，追肥比例14.28%。番茄整个生育期157 d，每亩灌水量86.43 m3，施肥量70 kg。

表5-15　2018年秋冬茬番茄全生育期水肥一体化管理参数

（6）2018年秋冬茬番茄采收量变化

番茄定植90 d后进入采收期，单日最高采收量达到947 kg/667 m2，采收期为67 d，10 d采收1次，平均亩产为5 247 kg/667 m2，灌溉水分生产率为60.7 kg/m3，肥料偏生产率74.95 kg/kg。与2017年相比，生育期缩短13 d，水肥利用效率保持平稳，但产量提高了10.95%。

（7）宁夏旱作区温室秋冬茬番茄水肥一体化管理方案

图5-18　2017年秋冬茬茬番茄生育期内土壤相对含水量和采收量变化

宁夏旱作区日光温室番茄秋冬茬期间（9月—次年2月），定植到采收时间较早春茬长20 d左右，采收期活动积温较低，在秋冬番茄生长期间（生育期5个月），以定植开花期（45 d）、坐果初期（45 d）、采收初期（30 d）、采收后期（30 d）为生育划分进行水肥管理。在定植开花期，每6～7 d滴1次水，每次灌水定额6～7 m3/667 m2，追肥2～3次，追肥量为总施肥量的15%～20%。到坐果初期，每6～7 d滴1次水，每次灌水定额4.5 m3/667 m2，追肥量为总施肥量的35%～40%。采收初期，每10 d滴1次水，每次灌水定额4 m3/667 m2，追肥量为总施肥量的25%～30%。在坐果后期，每10 d滴1次水，每次灌水定额3 m3/667 m2，追肥量为总施肥量的15%～20%。秋冬茬番茄全生育期灌水量推荐90 m3/667 m2，追肥量N：10～12 kg/667 m2，P2O5：5～6 kg/667 m2，K2O：20～25 kg/667 m2。