鐘 澤，楊云云，許飛飛，馮 慶，虞 琦，李文虎

(江蘇綠港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 江蘇宿遷 223800)

在智能玻璃溫室中進(jìn)行蔬菜椰糠無(wú)土栽培，近年來(lái)得到大面積推廣，番茄是這種栽培模式下的主要品種之一。水肥一體化是這種栽培模式中不可缺少的配套技術(shù)，其中，水與肥的比例即營(yíng)養(yǎng)液濃度是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵。營(yíng)養(yǎng)液濃度過(guò)低會(huì)影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育，過(guò)高則會(huì)造成肥料浪費(fèi)，只有在適宜的濃度下才能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培，取得好的經(jīng)濟(jì)效益。

有關(guān)無(wú)土栽培中營(yíng)養(yǎng)液濃度對(duì)番茄生長(zhǎng)影響的試驗(yàn)也得到普遍重視。呂炯璋等[1]以爐渣為基質(zhì)進(jìn)行了不同營(yíng)養(yǎng)液配方與濃度對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響研究，發(fā)現(xiàn)番茄植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)變化隨營(yíng)養(yǎng)液濃度的增大而增大。張鈺等[2]以醋糟基質(zhì)栽培番茄，得出營(yíng)養(yǎng)液濃度對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響顯著。曹玉鑫等[3]以珍珠巖為基質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，在相同灌溉水平下，營(yíng)養(yǎng)液濃度越高，溫室番茄的綜合指標(biāo)越好。樊懷福等[4]利用水培模式研究營(yíng)養(yǎng)液濃度對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響得出，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的增大，在一定范圍內(nèi)提高了果實(shí)中可溶性固形物、可滴定酸和番茄紅素的含量，但單果質(zhì)量卻有所下降。諸多研究表明，營(yíng)養(yǎng)液濃度在一定范圍內(nèi)的升高能促進(jìn)番茄品質(zhì)增加，但卻降低產(chǎn)量；更高的營(yíng)養(yǎng)液濃度會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量、品質(zhì)都受到嚴(yán)重影響[5-8]。

以上研究除水培外，大多采用桶裝方式，基質(zhì)多為有機(jī)肥、有機(jī)廢料、泥炭、珍珠巖、蛭石的單體或其中幾種的混合物，營(yíng)養(yǎng)液的澆灌也多為人工方式，利用椰糠條基質(zhì)進(jìn)行番茄種植并采用施肥機(jī)自動(dòng)灌溉的試驗(yàn)還很少。為了給玻璃溫室中番茄椰糠種植提供適宜的水肥管理方法，特進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在江蘇綠港科技園玻璃溫室中進(jìn)行，設(shè)置3個(gè)處理，4次重復(fù)，每個(gè)處理面積約290 m2，分別安裝1臺(tái)由綠港研發(fā)的LGF-3.0型施肥機(jī)及滴灌系統(tǒng)。種植4行，行距1.4 m。每行有4條6 m長(zhǎng)的栽培槽，每槽放置6條長(zhǎng)1 m，寬18 cm，吸水膨脹后高約8 cm的椰糠種植條，每條種植番茄4株。椰糠條底部剪有排水孔，將多余的營(yíng)養(yǎng)液排入栽培槽，在低端出水口，用水桶收集。定植前，椰糠條用施肥機(jī)灌入清水浸泡、沖洗，至流出液的EC值降至1.0 mS·cm-1以下。番茄品種為江蘇綠港自主選育的小果型番茄‘愛(ài)吉佳麗’。經(jīng)穴盤(pán)育苗，于2017年3月9日定植，5月16日打頂，6月28日試驗(yàn)調(diào)查結(jié)束。試驗(yàn)肥料為江蘇綠港自主研發(fā)的番茄椰糠種植專用肥，含有作物生長(zhǎng)必須的大量元素、中量元素和微量元素。灌溉水為井水，EC值0.72 mS·cm-1左右，pH值7.8左右，配制營(yíng)養(yǎng)液時(shí)用硝酸調(diào)節(jié)pH到5.7。營(yíng)養(yǎng)液用施肥機(jī)灌溉。每天的灌溉量由太陽(yáng)輻射能累積實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以流出液占灌溉液比例20%左右來(lái)設(shè)置輻照參數(shù)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

首先把番茄生長(zhǎng)分為3個(gè)階段，按定植后的時(shí)間計(jì)算:前期 1～30 d；中期 31～90 d；后期 91～110 d。根據(jù)灌溉液中肥料的用量，試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理:處理 1(低肥量):前期 0.8 g·L-1、中期 1.1 g·L-1、后期0.8 g·L-1；處理 2(中肥量):前期 1.1 g·L-1、中期1.4 g·L-1、后期 1.1 g·L-1；處理 3(高肥量):前期1.4 g·L-1、中期 1.7 g·L-1、后期 1.4 g·L-1。各處理在溫室中的位置隨機(jī)排列，除灌溉液用肥量不同外，其他管理措施完全一致。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目與方法

1.3.1 流出率、流出液EC和pH值 收集栽培槽每天的流出液，結(jié)合施肥機(jī)上的水表讀數(shù)計(jì)算流出率。同時(shí)取樣，用EC計(jì)和pH計(jì)測(cè)定流出液EC值和pH值。

1.3.2 流出液營(yíng)養(yǎng)元素含量 每隔1～2周，從收集的流出液中取樣測(cè)定營(yíng)養(yǎng)元素含量。氮采用紫外光度法測(cè)定，磷采用釩鉬黃比色法測(cè)定，鉀、鈣、鎂采用原子吸收光度計(jì)法測(cè)定[9]。

1.3.3 穗質(zhì)量 各穗采收時(shí)，每行分別取24株樣稱質(zhì)量，每株采收前5穗，取平均值，并折合株產(chǎn)。

1.3.4 葉片養(yǎng)分含量 6月10日每行取調(diào)查株第4～第5穗之間的葉片混合制樣。葉片分析時(shí)，氮用半微量蒸餾法；磷用釩鉬黃比色法；鉀、鈣、鎂用原子吸收光度計(jì)法[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 流出液比率、肥料用量

試驗(yàn)期間，各處理的總灌溉量、用肥量、流出量及流出液比率統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 各處理灌溉量、用肥量、流出量及流出液比率

為了盡可能使施肥機(jī)之間的灌溉量一致，對(duì)每臺(tái)施肥機(jī)的灌溉時(shí)間進(jìn)行了調(diào)整。從結(jié)果來(lái)看，灌溉量最多的處理3比灌溉量最少的處理1僅多0.15 t，相差0.25%，達(dá)到了預(yù)期效果，各處理間的流出率也非常接近。肥料用量上，處理2比處理1多用18 kg，高出29.8%；處理3比處理1多用 36.5 kg，高出60.5%；處理3比處理2也多用18.5 kg，高出23.6%，處理間用肥量的差異是非常明顯的。

2.2 流出液EC值的變化

從圖1可以看出，肥料用量越高，流出液EC值越高。前期，流出液EC值都呈下降態(tài)勢(shì)，肥料用量越低下降速率越快，這可能與椰糠對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸附有關(guān)，因?yàn)榉N植前用清水沖洗椰糠至流出液的EC值低于1.0 mS·cm-1。進(jìn)入生長(zhǎng)中期用肥量加大后，EC值均呈逐步上升趨勢(shì)。后期減少肥料用量后，又逐步回落，流出液的EC值與灌溉液的EC值有很好的聯(lián)動(dòng)性。

圖1 各處理流出液EC值的10日均值變化

本試驗(yàn)中，0.8、1.1、1.4、1.7 g·L-1用肥量的灌溉液，對(duì)應(yīng)的 EC 值分別為 1.2、1.5、1.8、2.1 mS·cm-1左右，除生長(zhǎng)前期外，其他時(shí)間流出液EC值都高于灌溉液。

2.3 流出液pH值的變化

從圖2可以看出，流出液pH值的大小與施肥量的高低正好相反，施肥量越高，pH越小。同時(shí)又呈現(xiàn)出低肥量下，pH上升較快，高肥量下，pH下降較快的特點(diǎn)。同一處理中，pH的變化趨勢(shì)與EC的變化趨勢(shì)也正好相反，EC值逐步上升時(shí)，pH值逐步下降。

圖2 各處理流出液pH值的10日均值變化

2.4 流出液營(yíng)養(yǎng)元素含量的變化

從圖3～7可以看出，各處理間比較，流出液中N、P、K、Ca、Mg含量都與施肥量呈正相關(guān)。各處理中，營(yíng)養(yǎng)元素含量隨時(shí)間的變化卻不盡相同。在生長(zhǎng)中期，所有流出液的EC值均呈上升狀態(tài)時(shí)，N、Ca、Mg元素各處理也是同步上升，但P、K的含量變化是:高肥量處理逐步上升；中肥量處理橫向波動(dòng)；低肥量處理緩慢向下。

2.5 葉片中養(yǎng)分含量的比較

不同處理葉片中營(yíng)養(yǎng)元素含量的分析結(jié)果見(jiàn)表2。

圖3 流出液中N含量的變化

圖4 流出液中P含量的變化

圖5 流出液中K含量的變化

圖6 流出液中Ca含量的變化

圖7 流出液中Mg含量的變化

表2 葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的比較 %

表2的葉片分析結(jié)果顯示，N、P、K含量都隨施肥量的增加而上升，受影響的大小順序是K>P>N。N含量最高與最低相差0.27%，P含量相差為0.29%，而K含量相差達(dá)到2.45%。從方差分析及多重比較來(lái)看，N含量只在高肥量與低肥量間達(dá)到顯著差異；P含量在中肥量與低肥量間差異顯著，在高肥量與低肥量間差異極顯著；K含量在中、高肥量比低肥量都達(dá)到極顯著水平，在高、中肥量之間也達(dá)到顯著水平。

Ca、Mg含量呈現(xiàn)了相反的結(jié)果，施肥量越高，含量越低。中、低施肥處理的葉片Ca含量與高施肥處理比較，都達(dá)到極顯著水平；各處理間Mg含量都達(dá)到顯著差異，其中低肥量與高肥量間為極顯著。

2.6 果穗質(zhì)量及株產(chǎn)的比較

不同處理果穗質(zhì)量及株產(chǎn)的測(cè)定結(jié)果如表3。多重比較顯示，處理1、處理2與處理3相比，差異都為極顯著；處理1和處理2之間無(wú)顯著差異。

表3 果穗質(zhì)量的比較g

3 討論與結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)可以看到，施肥量對(duì)番茄椰糠無(wú)土栽培有明顯的影響，特別是對(duì)產(chǎn)量。試驗(yàn)中，當(dāng)?shù)?穗果采收后，低肥量、中肥量較高肥量的株產(chǎn)分別高15.8%和12.5%，都達(dá)到極顯著水平。所以，過(guò)高的施肥量明顯降低產(chǎn)量，這與用其他基質(zhì)栽培的研究結(jié)果一致[5-8]。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)流出液EC與pH值呈負(fù)相關(guān)，這方面的報(bào)道較少。理論上，根系吸收陽(yáng)離子易產(chǎn)生酸，吸收陰離子易產(chǎn)生堿。施肥量增加后，是K離子吸收增多對(duì)pH值產(chǎn)生了影響，還是與其他多種因素綜合影響，仍需要進(jìn)一步的研究。盡管低肥量處理1流出液的pH較高，但田間觀察植株的生長(zhǎng)沒(méi)有受到任何影響，這可能與灌溉液的pH都是5.7有關(guān)。由此可見(jiàn)，當(dāng)灌溉液的pH適宜時(shí)，流出液pH的變化對(duì)作物的影響較小。

從葉分析能明顯看到，高肥量對(duì)Ca、Mg的吸收有不利的影響。流出液檢測(cè)結(jié)果顯示Ca、Mg含量都不低。所以，陽(yáng)離子間的拮抗可能是影響Ca、Mg吸收的主要原因。隨著施肥量的增加，K離子濃度提高，K對(duì)Ca、Mg的拮抗作用增強(qiáng)。目前蔬菜無(wú)土栽培中，用肥量都比較高，就是想通過(guò)多施肥來(lái)防止?fàn)I養(yǎng)不足、防止缺素癥的發(fā)生。但試驗(yàn)證明，某些元素的吸收會(huì)因施肥量的增加而減少。所以，合理的施肥量是防止缺素問(wèn)題的有效途徑之一。

綜合中肥量流出液的EC、pH和元素分析，當(dāng)EC 在 2.5～3.5 mS·cm-1之間時(shí)，pH 在 6.0～7.5 之間，營(yíng)養(yǎng)元素含量也較均衡，所以，此區(qū)間可以作為調(diào)節(jié)用肥量的一個(gè)參考指標(biāo)。當(dāng)流出液EC值下降接近下限時(shí)，增加肥料用量；相反，靠近上限時(shí)，減少用肥量；穩(wěn)定在某個(gè)值時(shí)，就保持用肥量不變。除合理的施肥量外，肥料配方的合理性是成功種植的另一個(gè)關(guān)鍵因素。要做好無(wú)土栽培，肥料配方和使用方法要同時(shí)研究，才能取得事半功倍的效果。