连栋温室番茄工厂化生产水肥管理技术.pdf

连栋温室蔬菜工厂化生产一般采用无土栽培方 式，水肥管理是其中的重要一环。与传统设施蔬菜 生产依靠经验灌溉不同，连栋温室蔬菜工厂化生产 水肥管理采用精准化调控方式。以高标准水肥一体 化硬件系统为基础，在不同气候、作物不同生长阶 段及不同生理状态条件下，通过对灌溉的精准化调 控，使作物生长至最佳状态。本文以2016～2017 年北京小汤山特菜基地连栋温室番茄工厂化生产为 例，详细介绍水肥一体化硬件配置、营养液浓度及 配方管理、灌溉策略等内容，以期为连栋温室番茄 工厂化生产园区提供技术参考。 1 硬件配置 番茄工厂化生产一般采用无土栽培方式，因 此，配备性能良好的水肥一体化设备是生产成功与 否的关键因素之一。我国北方地区完整的水肥一体 化硬件系统一般包含蓄（储）水罐、反渗透处理设 备、施肥机、母液储存罐、紫外线消毒机、灌溉泵 组、灌溉阀组、滴灌（箭） 、过滤装置等。灌溉的 基本流程为施肥机吸取一定比例的原水与母液混 合，达到预设的EC值和pH值后，通过滴灌系统 浇灌到植株根部，多余的营养液通过收集、过滤、 消毒后再重新利用（图1）。 2 水质要求 与荷兰灌溉水源以雨水为主不同，我国连栋温 室番茄工厂化生产灌溉水源多来自于地下水及地表 水，相比雨水，地下水、地表水富含多种高浓度矿 物质和其他砂石物质，如Mg、Ca（导致水质硬度 过高）、HCO 3 - （导致pH升高） 、Mn、B（存在中 毒风险）等，在使用前一般需要过滤和消毒。采用 营养液回收利用的灌溉方式，一般要求水源要达到 Ⅰ类水质的要求（表1）。 3 营养液管理 3.1 营养液浓度管理 营养液浓度的高低一般通 过EC值来反映，EC值越高，表明营养液浓度越 高。番茄不同生长阶段的适宜EC值有所不同，从 子叶展平到第1花序现蕾，灌溉液EC值从0.5逐 渐升高至2.0；第1穗果转色期（第7花序开花） ， EC值以2.0～3.0为宜。受前期灌溉液积累的影 响，基质EC值（即根际EC值）会持续变化，因 此在不同气候条件下，番茄成株期（即第1穗果 采收后至拉秧结束）灌溉液的EC值有所不同（表 王艳芳，农艺师，主要从事蔬菜工厂化生产技术研究及推广工作，电话 010-84626743，E- *通讯作者李新旭，高级农艺师，主要从事蔬菜工厂化生产技术研究 及推广工作，电话010-84626743，E- 收稿日期2018-07-01；接受日期2018-07-21 连栋温室蔬菜工厂化生产水肥管理技 术，是以高标准水肥一体化硬件系统为基 础，针对不同气候、作物不同生长阶段，调 控适宜的营养液浓度及配方并制定合适的灌 溉策略，来实现作物的最佳生长状态。 蔬菜工厂化生产（二） 连栋温室番茄工厂化生产水肥管理技术 王艳芳 1杨夕同 2李新旭 1* （ 1 北京市农业技术推广站，北京 100029； 2 北京佳禾四方农业科技有限公司，北京 102211） 图 1 北京小汤山特菜基地灌溉施肥设备 101 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 101 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 2018（8）101 - 103 2） 。北京市农业技术推广站对2016～2017年茬口 小汤山特菜基地连栋温室樱桃番茄工厂化生产灌溉 液EC值的监测结果表明，番茄定植后EC值为3.2 mS·cm -1 ，进入3月温光条件转好后，适当降低 EC值至2.9～3.0 mS·cm -1 。 番茄生产过程中，每天需要对灌溉液和排出液 的EC值进行监测。排出液收集一般在温室的居中 位置，收集测量时间一般为每天第1次排液之前。 理想状态下排出液的EC值以4.0～6.0为宜。根据 2016～2017年茬口小汤山特菜基地连栋温室樱桃番 茄工厂化生产排出液EC值的监测结果，排出液EC 值在3.50～3.90之间，较为稳定（表3）。 3.2 营养液pH管理 为保证番茄植株的正常 生长，生产过程中一般将灌溉液的pH值调节至 5.0～6.0。为确保植株根系的pH处在合理范围内， 除需要保证灌溉液pH值合适外，还需要每天监测 排出液的pH值，进而进行调整。pH调节可以采 用直接和间接2种方式。直接调节可通过增加酸 （HNO 3 、H 3 PO 4 ） 、碱（KOH）来实现。间接调整 可在保证N元素总量不变的情况下，用NH 4 代替 NO 3 - 来降低植株根际的pH。北京市农业技术推广 站对2016～2017年茬口小汤山特菜基地连栋温室 樱桃番茄工厂化生产灌溉液及排出液pH的监测结 果表明，生长期内设定灌溉液pH为5.20，排出液 pH范围在5.21～5.28，整个生长周期内变化较为稳 定（表3）。 3.3 营养液配方管理 我国连栋温室番茄生产营 表 2 不同气候条件下番茄成株期基质 EC值及 灌溉液 EC值建议 mS·cm -1 基质EC值 灌溉液EC值 寒冷气候 正常气候 温暖气候 炎热气候 ＜3.5 3.0 2.7 2.4 2.1 ＜4.0 2.9 2.6 2.3 2.0 ＜4.5 2.8 2.5 2.2 1.9 ＞4.5 2.7 2.4 2.1 1.8 表 3 北京小汤山特菜基地 2016～2017年茬口连栋温室樱桃番茄不同生育时期营养液 EC值、pH值 日期（年-月-日） 生育时期 EC值/mS·cm -1 pH值 灌溉液 排出液 灌溉液 排出液 2016-11-09至2016-12-20 苗期 2.00 3.50 5.20 5.22 2016-12-21至2017-01-03 开花坐果期 2.50 3.50 5.20 5.22 2017-01-03至2017-03-01 第1穗果坐果至采收 2.80 3.90 5.20 5.28 2017-03-01至2017-06-30 采收期 3.08 3.88 5.20 5.21 表 1 水质分级 分级 EC值 Cl - Na HCO 3 - Fe Mn Zn B mS·cm -1 mmol·L -1 mmol·L -1 mmol·L -1 mmol·L -1 μmol·L -1 μmol·L -1 μmol·L -1 Ⅰ级 ＜0.5 ＜1.5 ＜1.5 ＜4.0 ＜5.0 ＜8.0 ＜8.0 ＜30.0 Ⅱ级 0.5～1.0 1.5～3.0 1.5～3.0 4.0～6.0 5.0～10.0 8.0～15.0 8.0～10.0 30.0～70.0 Ⅲ级 ＞1.0 ＞3.0 ＞3.0 ＞6.0 ＞10.0 ＞15.0 ＞10.0 ＞70.0 养液配方可选用荷兰番茄工厂化生产的通用配方， 生长期内应根据植株长势变化、气候变化、营养液 监测结果进行调整。以2016～2017年茬口小汤山 特菜基地连栋温室番茄工厂化生产为例，番茄生长 期间，根据生长时期及植株状态不同对营养液配方 进行不断调整（表4）。 4 灌溉管理 工厂化生产采用精准化灌溉管理系统，实现了 水肥的精准供应。除了保证灌溉液适宜的EC值和 pH值外，还应设定合适的灌溉策略，以保证番茄 的正常生长。一般来说，灌溉策略应包括灌溉总量、 灌溉起始和结束时间、灌溉频率3个方面。在不同 气候、不同植株生长阶段，通过对以上3个方面的 不断调整，实现对植株水肥管理的精准调控。 4.1 灌溉总量 灌溉总量即为1 d（天）内供给植 株的营养液总量。番茄成株期每天每株的需水量在 1.5～2.0 L。成株期灌溉总量可以依照光照辐射来 确定，荷兰灌溉模型为温室内每积累1 J·cm -2 光 照辐射总量，灌溉量为3 mL·m -2 。灌溉总量也可 以根据基质含水量及排液量的监测数据进行调整。 一般来说，在晴天条件下，结束最后1次灌溉后， 基质含水量相比灌溉前增加5～10、排液量达 102 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 102 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 到30较为适宜。番茄不同生长时期的灌溉总量 有所不同（表5）。2016～2017年茬口小汤山特菜 基地连栋温室樱桃番茄工厂化生产从苗期至成株 期，番茄灌溉总量持续增加，苗期日均灌溉量在0.25 L·m -2 ，开花坐果期增加到1.33 L·m -2 ，采收期达 到最大，灌溉总量达4.27 L·m -2 （表6）。 4.3 灌溉频率 灌溉频率即1 d（天）内的灌溉次 数及每次的灌溉量。灌溉次数根据作物不同生长时 期、不同季节有所不同。成株期灌溉可根据光辐射 量来调整，理论值为每达到80～100 J·cm -2 辐射 量就需要灌溉1次，每次每株灌溉80～120 mL。一 般冬天灌溉频率低、夏天灌溉频率高，生产中需根 据实际情况灵活调整。小汤山特菜基地2016～2017 年茬口连栋温室番茄春季生产，第1穗果坐果至采 收期晴天每天灌溉11.5次，阴天每天灌溉8.5次； 夏季生产采收期晴天每天灌溉28.3次，阴天每天 灌溉19.7次（表7）。 表 6 北京小汤山特菜基地 2016～2017年茬口连栋温室 樱桃番茄不同生育时期灌溉量 日期（年-月-日） 生育时期 日均灌溉 量/L·m -2 2016-11-09至2016-12-20 苗期 0.25 2016-12-21至2017-01-03 开花坐果期 1.33 2017-01-03至2017-03-01 第1穗果坐果至采收 2.10 2017-03-01至2017-06-30 采收期 4.27 表 7 北京小汤山特菜基地 2016～2017年茬口连栋温室番 茄不同生育时期的灌溉频率 日期（年-月-日） 生育时期 日均灌溉次数/次 晴天 阴天 2016-11-09至2016-12-20 苗期 1.8 0 2016-12-21至2017-01-03 开花坐果期 5.8 3.7 2017-01-03至2017-03-01 第1穗果坐果至采收11.5 8.5 2017-03-01至2017-06-30 采收期 28.3 19.7 4.4 灌溉调整 灌溉要根据基质条的质量（含水 量）以及排液情况进行调整。番茄成株期排液量为 灌溉量的30左右；合理的排液量可以保证排出 液的EC值为3.5～5.0，根际生长良好；排出液pH 值在5.0～7.0之间为可控范围。排液量过多，说明 单次灌溉量过多，或者灌溉次数过多，需适当减少 单次灌溉量，提高光照启动门槛以减少灌溉次数； 排液量过少，说明单次灌溉量过少或者灌溉次数较 少，需适当增加单次灌溉量或者降低光照启动门槛 以增加灌溉次数；排液时间过早，说明夜间基质含 水量过大或上午第1阶段灌溉量过大，可通过减少 上午灌溉量，降低灌溉频率来调整。 表 5 番茄定植后不同阶段的营养液灌溉总量参考 生长阶段 周期/d 灌溉总量 mL·株 -1 排液 量/ 缓苗期 （第1穗果坐果前） 7～10 50～100 0 开花坐果期 （第1穗果坐果至第2花序开花） 7～10 300～500 10 第2穗果坐果至第3穗果坐果 7～10 500～800 20 第3穗果坐果至第1穗果采收 28～35 800～1 50030 成株期 200～250 1 500～2 000 30 表 4 北京小汤山特菜基地 2016～2017年茬口连栋温室中型果番茄及樱桃番茄营养液配方变化 番茄类型 生育期 浓度/mmol·L -1 浓度/μmol·L -1 NO 3 - 态N NH 4 态N P K Ca Mg S Mn Zn B Cu Mo Fe 中型果 苗期 1.92 0.14 0.22 0.95 0.69 0.20 0.21 2.65 0.93 4.71 0.16 0.04 5.10 开花坐果期 1.51 0 0.18 1.27 0.60 0.30 0.56 0.56 0.90 1.52 0.04 0.05 3.57 结果前期 1.77 0 0.12 0.96 0.64 0.30 0.48 1.13 0.90 3.14 0.08 0.05 5.10 结果中期 1.80 0 0.18 1.21 0.53 0.30 0.45 1.13 0.43 2.25 0.08 0.05 3.57 结果后期 1.55 0 0.18 0.97 0.53 0.30 0.45 1.13 0.90 2.98 0.08 0.05 5.92 樱桃番茄 苗期 1.92 0.14 0.22 0.95 0.69 0.20 0.21 2.65 0.93 4.71 0.16 0.04 5.10 开花坐果期 1.45 0 0.18 1.02 0.61 0.34 0.60 0.26 0.90 1.52 0.04 0.05 6.63 结果前期 1.77 0 0.12 0.98 0.64 0.30 0.49 0.56 0.90 2.62 0.08 0.05 3.06 结果中期 2.26 0 0.18 1.46 0.64 0.30 0.45 1.13 0.43 2.25 0.08 0.05 1.78 结果后期 1.80 0 0.18 1.21 0.53 0.30 0.45 1.13 0.90 2.25 0.08 0.05 5.92 4.2 灌溉起始和结束时间 灌溉起始和结束时间 对于调控番茄植株生长至关重要。在连栋温室工厂 化生产条件下，一般在日出后2 h（小时）左右开 始第1次灌溉，日落前2 h（小时）左右结束灌溉。 在不同气候条件下，灌溉起始和结束时间略有不 同。停止灌溉时间晴天在日落前2 h（小时）结束， 阴天在日落前5 h（小时）结束。 103 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 103 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES