郭玲娟 郭明星 李躍洋 杜名揚

（1. 北京中農(nóng)富民管理咨詢有限公司，北京 海淀 100083；2. 鶴壁聚賢農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，河南 鶴壁 58000）

近年來，以荷蘭現(xiàn)代化大型連棟溫室為代表的蔬菜工廠化生產(chǎn)模式在國內(nèi)發(fā)展迅速。番茄設施栽培是我國番茄生產(chǎn)的主要方式之一，設施內(nèi)水肥一體化技術的應用對提高番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要作用。番茄營養(yǎng)生長與生殖生長同時進行，生長期長，肥水需求量大。肥水運籌影響番茄的長勢和產(chǎn)量，不同的灌水定額和灌溉次數(shù)能顯著影響番茄品質(zhì)[1]，因此水肥管理是番茄設施栽培的關鍵技術。

蔬菜工廠化生產(chǎn)的水肥灌溉參數(shù)是通過傳感器采集溫室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)及植物生長數(shù)據(jù)由大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)控軟件設定，水肥管理由傳統(tǒng)的看天、看地、看植物進行灌溉，提升至通過基于大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)控軟件看天——氣象參數(shù)（光照強度、光積累量）、看地——基質(zhì)（含水量和EC 值、pH 值）、看植物——作物生長平衡，實現(xiàn)精準灌溉?，F(xiàn)將基于大數(shù)據(jù)環(huán)控物聯(lián)網(wǎng)條件下，玻璃溫室番茄椰糠巖棉復合無土栽培的水肥一體化參數(shù)關聯(lián)性灌溉策略總結(jié)如下。

1 灌溉水質(zhì)要求

無土栽培使用水的水質(zhì)直接影響營養(yǎng)液各養(yǎng)分配置。理論上講，水質(zhì)穩(wěn)定、水中各元素含量不超過作物需求量的水源即可作灌溉水。河流水、水庫水、淺井水的水質(zhì)波動較大，不適合直接作灌溉水[2]。對比荷蘭蔬菜無土栽培灌溉水質(zhì)的指標要求，我國蔬菜無土栽培用水應作相應處理。荷蘭蔬菜無土栽培灌溉水質(zhì)指標數(shù)值見表1。

表1 荷蘭蔬菜無土栽培灌溉水質(zhì)指標數(shù)值

目前我國蔬菜無土栽培多以雨水、地下水、市政自來水作水源，不同水源的水質(zhì)差異較大。雨水是將溫室屋頂?shù)慕涤晔占饋韮Υ嬗诿荛]的集雨池（罐），經(jīng)簡單過濾后用于灌溉，水質(zhì)相對較好；地下水含有大量鈣、鎂、鈉等礦物離子，會直接影響營養(yǎng)液中各離子的平衡，易導致母液罐中形成不溶物，營養(yǎng)液在循環(huán)利用過程中會不斷累積鈉離子[3]。若地下水中Mn、B 等含量過高，澆灌后會導致蔬菜植株中毒，影響蔬菜的正常生長發(fā)育。確定水源后，應先檢測水中鈣、鎂、鈉、鐵、HCO3-離子等含量以及pH 值，做好相應處理后方可使用。礦物離子超標的水源需進行去離子化處理，配制營養(yǎng)液時應對相關離子做相應的扣除。

2 基于光的灌溉

基于光的灌溉是指以光照強度和光積累量為參數(shù)（室外氣象站數(shù)據(jù)），按玻璃透光率70%以上（國際常規(guī)）折算出溫室內(nèi)的光照強度和光積累量，然后根據(jù)溫室內(nèi)的光照強度和光積累量進行灌溉。操作中需根據(jù)實際的玻璃透光率來矯正參數(shù)。

2.1 灌溉方法

（1）灌水開始和結(jié)束標準。白天光照強度達100～200 W/m2或光積累量達50～100 J/cm2時開始灌水，光照強度降至250～350 W/m2或光積累量降至150～200 J/cm2時停止灌水。（2）灌溉量。溫室內(nèi)光照輻射每積累1 J/cm2，成株期番茄日灌溉量應增加3 mL[3-5]，其中2 mL 水通過植物蒸騰作用蒸發(fā)（5%被植物吸收）、1 mL 水以殘液形式排出；番茄坐果期每穗花（或果）需水量為100 mL/m2，一般每株番茄留8 穗花，光照強度每累計80～100 J/cm2需灌溉1 次，每次每株灌溉80～120 mL。（3）排液量。合理的排液量有利于將番茄根際土壤EC值、pH 值和空氣含量保持在適宜范圍內(nèi)。正常情況下，成株期番茄最后一次灌溉結(jié)束后，排液比例為20%～25%較適宜。

2.2 灌溉量、灌溉頻率與光照的關系

灌溉量、灌溉頻率與光照之間的關系[3]見表2。

表2 灌溉量、灌溉頻率與光照的關系

由表2可知，隨著光照強度或光照累積量的增加，單位面積灌溉量、灌溉頻率逐漸提高，而單位面積灌溉量呈遞減趨勢。增加灌溉量、降低灌溉頻率，可使栽培基質(zhì)保持相對干燥，有利于番茄生殖生長；減少灌溉量、提高灌溉頻率，可使栽培基質(zhì)保持相對濕潤，有利于番茄營養(yǎng)生長。生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，每次灌溉量以基質(zhì)體積的2%～5%為宜。

3 基于基質(zhì)含水量的灌溉

3.1 基質(zhì)含水量與EC值的關系

灌溉前，基質(zhì)含水量降低，EC 值上升；灌溉后至回液前，基質(zhì)含水量升高，EC 值降低。一般來講，基質(zhì)EC值隨光照強度的升高而降低。

3.2 基質(zhì)含水量與灌溉節(jié)點的關系

常規(guī)椰糠基質(zhì)含水量為65%～75%。日間灌溉節(jié)點為最后一次灌溉至次日日出，基質(zhì)含水量降低7%～12%；夜間灌溉節(jié)點為最后一次灌溉至日落，基質(zhì)含水量降低2%～4%。

4 灌溉隨EC值、排出液pH值調(diào)控

4.1 排出液pH值

排出液收集口一般設在溫室的中間位置，收集測量時間一般安排在每天第1次排液前，理想狀態(tài)下排出液的EC值以4.0～6.0為宜[4]。排出液pH值過高時，可在營養(yǎng)液中添加硝酸（氮肥）或磷酸（磷肥）進行調(diào)節(jié)，配制營養(yǎng)液時應將氮或磷的用量做相應的扣除。排出液pH 值過低時，可在營養(yǎng)液中添加氫氧化鉀（鉀肥）進行調(diào)節(jié)，配制營養(yǎng)液時應將鉀用量做相應的扣除。

4.2 營養(yǎng)液EC值

營養(yǎng)液保持適宜的EC 值有利于促進番茄生長[6]，一般情況下營養(yǎng)液EC 值不宜超過4.0 mS/cm。營養(yǎng)液EC值過高，會使植株形成反滲透壓，反滲透壓可將番茄根系中的水分置換出來，致使根尖變褐或干枯。冬季氣溫低，植株水分蒸發(fā)量小，灌溉量也小，營養(yǎng)液EC 值要高些；春季氣溫升高，植株水分蒸發(fā)量增大，營養(yǎng)液EC 值要逐步降低。定植初期，營養(yǎng)液EC 值以1.8～2.5 mS/cm 為宜，之后逐漸提高；開花坐果期，營養(yǎng)液EC 值應保持2.5～2.8 mS/cm；果實膨大期，營養(yǎng)液EC 值應保持3.0 mS/cm 左右。高EC 值有利于提高番茄的口感和品質(zhì)，但不利于其生長和產(chǎn)量形成，隨著營養(yǎng)液EC 值的提高，番茄植株株高、莖粗、葉長、葉寬、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、產(chǎn)量明顯降低。