不同灌溉施肥方式对保护地番茄产量和氮素利用的影响
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摘 要：研究滴灌施肥和沟灌施肥对保护地番茄产量、氮素吸收和土壤Nmin（硝态氮和铵态氮）残留的影响。试验结果表明，相同施肥水平下，滴灌施肥较传统的沟灌施肥可以提高番茄的产量，同时促进番茄地上部分对氮、磷、钾养分的吸收量，在0～40 cm土层中滴灌施肥方式土壤Nmin残留量明显高于沟灌施肥土壤Nmin残留量（P
关键词：滴灌；沟灌；保护地番茄；氮素利用
中图分类号：S641.207+.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）10-0095-03
滴灌是当前最先进的灌水技术之一，而膜下滴灌技术是将广泛应用的地膜覆盖与节水滴灌技术相结合，膜下滴灌施肥技术将灌溉和施肥结合在一起，方便地实现分次施肥，不仅达到了良好节水节肥的效果，也适于控制根层土壤中的无机氮含量[1]。滴灌施肥还可以控制灌溉强度和肥料的入渗速度，减轻氮肥对环境的污染[2]。
氮肥的利用和灌水是密切相关的，不合理的灌水会导致根层氮素淋失。对于保护地生产而言，由于覆盖物的作用，土壤水分蒸发强烈，自然降水很少直接进入保护地，因此只有通过频繁灌溉来满足作物的需求，这样的生产状况加剧了根层土壤氮素的淋失[3]。滴灌施肥可以减少根际土壤的养分流失，同时又具有明显的节水作用，是保护地蔬菜生产中值得推广使用的一项既高产又安全的有效措施。本试验研究保护地番茄在滴灌和传统沟灌条件下的生长指标和氮素利用情况，以及土层中残留氮素的差异，以期为滴灌施肥技术在保护地蔬菜生产中的广泛应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试土壤及供试作物
试验于2011年9月至2012年3月在山东农业大学试验农场进行，选用棚龄为2年的日光温室大棚，大棚面积为100 m×7 m=700 m2。供试土壤为褐土，属中等肥力水平，基础养分状况见表1。
供试番茄品种为美国进口的中熟品种“好韦斯特”，栽培方式为育苗移栽，苗龄约4周时人工移栽，双行种植，行距70 cm，株距40 cm，种植密度约为35 000株/hm2。1.2 试验方法 棚内番茄设滴灌施肥组和沟灌施肥组两个处理，小区面积3.5 m×5.8 m=20.3 m2，各设3个平行，随机排列。番茄苗移栽前，整地时均匀撒施腐熟鸡粪3 500 kg/hm2，所有氮肥和钾肥均作追肥施用，氮肥为尿素，总用量为 240 kg/hm2，钾肥为硫酸钾，总用量为 300 kg/hm2。
沟灌处理：分3次在定植后20、40、60天时施用，氮肥分配比例为30%、40%、30%，钾肥分配比例为40%、40%、20%。
滴灌处理：将氮肥和钾肥分5次在定植后20、30、40、50、60天时施用，氮肥和钾肥分配比例均为25%、25%、20%、20%、10%。
每次追肥时氮肥和钾肥同时施用。沟灌施肥是将肥料均匀撒在畦边，然后立即灌水；滴灌施肥是先将肥料溶解在桶中，再用施肥器将肥料溶液注入到灌溉系统中，随水施在近根处。栽培管理按常规进行。
1.3 样品采集与分析方法
1.3.1 土样 在番茄收获时用土钻法取样，取样位置在离植株10 cm处，每小区取4钻混合，分0～20、20～40、40～60 cm土层取样装入封口袋内密封，并放入冰盒内保存。将土样带回实验室后及时过5 mm 筛，混匀后，称取20 g左右新鲜土样于铝盒中，在105℃下烘干24 h，测定土壤含水量；同时准确称取18.00 g新鲜土样于塑料瓶中。加入0.01 mol/L CaCl2溶液 150 ml 浸提，振荡1 h后，过滤，滤液用连续流动分析仪（TRAACS2000）测定其中的NH+4-N和NO-3-N的浓度，计算各土层中的土壤Nmin（铵态氮和硝态氮）含量。
1.3.2 植株样 在每个小区随机取3株，拉秧期将根、茎、叶、果实分开，用自来水冲洗干净，105℃杀青30 min，70℃烘干，称重，干样粉碎后消煮，测定全N、P、K含量。植物全N、P、K测定采用H2SO4-H2O2消煮法，凯氏定氮法测定全N含量，钒钼黄比色法测定全P含量，火焰光度法测定全K含量，具体参照文献[3]中介绍的方法。
在番茄收获期间，每个小区固定5株番茄，调查果实产量。详细记录每次收获时的果实重量，最后计算总产。
1.4 数据分析
用SPSS软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
由表2可以看出，滴灌施肥处理较沟灌施肥处理果实产量提高6.92%（P
2.3 不同灌溉施肥方式土壤Nmin残留的影响
由 图1可以看出，两种灌溉施肥方式下，0～20 cm表层土壤中的Nmin含量都比较低，且滴灌施肥方式土壤Nmin残留量明显高于沟灌施肥土壤Nmin残留量（P
3 结论与讨论
3.1 有关滴灌施肥这一先进技术在蔬菜生产上的应用目前研究较多。马力等[4]在田间试验条件下，研究了滴灌技术与传统喷灌技术对马铃薯大薯率和产量的影响，结果表明，滴灌区处理能增加马铃薯的大薯率，显著提高马铃薯块茎产量，增幅达46.7%。冶军等[5]在沟灌、微喷和滴灌3种不同的灌溉方式下研究甜菜的生长发育特点，结果表明，甜菜在滴灌条件下叶面积指数发展动态较合理，块根积累量和积累速率都高于沟灌和微喷，产量和产糖量明显高于其他处理。本试验研究了滴灌和沟灌施肥条件下对保护地番茄产量的影响，结果显示，相同的氮肥、磷肥水平下，滴灌施肥较传统沟灌施肥果实产量提高6.92%（P
3.2 薛琳等[6]报道，加工番茄整个植株中，氮、磷、钾等养分含量特点是：磷的含量明显低于氮、钾的含量，这与本试验结果一致。本试验中不同灌溉施肥条件下，各处理番茄植株地上部分中磷的含量明显低于氮、钾的含量，同时，滴灌施肥较传统沟灌施肥番茄地上部分的氮、磷、钾养分吸收量分别提高1.52%、12.91%、2.39%，表明相同施肥水平下，滴灌施肥较沟灌施肥更有利于番茄对氮、磷、钾养分的吸收，从而促进番茄果实的增产。
3.3 目前大棚蔬菜生产中沟灌、畦灌仍是主要的灌溉方式，施肥一般采用撒施或随水冲施方法，这样的施肥方式会造成大量的氮素淋出有效根区。因此，要做到合理施肥除控制施肥量外，还必须采用合适的灌溉施肥方法使根层土壤中的无机氮含量保持在相对适宜的水平[7]，减少氮素的淋洗。本试验在0～40 cm土层中滴灌施肥方式土壤Nmin残留量显著高于沟灌施肥方式，说明传统的沟灌施肥方式不仅会降低水分的利用率，同时也会增加氮素淋溶的可能性，进而有可能降低氮肥的利用率。而滴灌施肥技术对提高肥料利用率、减少土壤养分损失和保护生态环境有着重要的意义，采取滴灌施肥时可以适当减少肥料的用量。随着保护地栽培经济效益的提高，以滴灌为主的节水灌溉施肥技术有望在保护地蔬菜生产中有较快的发展。
参 考 文 献：
[1] Papadopoulos I. Nitrogen fertigation of trickle irrigated potato[J].Fert.Res.，1988，16：157-167.
[2] Alva A K， Paramasivam S.Nitrogen management for high yield and quality of citrus in sandy Soil[J].Soil，1998，62（5）：1335-1342.
[3] 白优爱. 京郊保护地番茄养分吸收及氮素调控研究[D].北京：中国农业大学，2003.
[4] 马 力，马 达，张 峰.不同灌溉方式在马铃薯生产上的应用效果 [J] . 中国马铃薯，2011，25（2）：89-91.
[5] 冶 军，陈 军，朱新在.不同灌溉方式对新疆甜菜生长发育的影响[J] . 现代农业科技，2009，7：15-16.
[6] 薛 琳，田丽萍，王 进. 滴灌覆膜条件下加工番茄的养分吸收与分配规律的研究[J]. 石河子大学学报（自然科学版），2004，22（5）：389-392.
[7] Papadopoulos I. Constant feeding of field-grown tomatoes irrigated with sulphate water[J].Plant Soil，1985，88（1）：231-236.