隨著氣候變化和資源短缺問題日益嚴重，提升農業(yè)生產效率和可持續(xù)性成為當前農業(yè)發(fā)展的重要目標。日光溫室西紅柿作為武威市涼州區(qū)下雙鎮(zhèn)的主要作物，其高效種植對提高農民收入、促進農業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。傳統(tǒng)水肥管理和病害防治方法存在資源浪費和防治不徹底等問題，亟需精準技術手段。水肥精準管理技術能夠提高水肥利用效率，病害防治措施則能有效降低病害發(fā)生率。二者結合可提升西紅柿產量和品質，推動農業(yè)綠色發(fā)展。因此，研究水肥精準管理與病害防治的協(xié)同技術，對于提高武威地區(qū)下雙鎮(zhèn)生產效益和為其他干旱半干旱地區(qū)提供經驗具有重要意義。

1水肥精準管理技術

1.1土壤水分監(jiān)測

涼州區(qū)年降水量較少，土壤水分變化較大，因此土壤水分監(jiān)測至關重要。TDR土壤水分傳感器的精度可達 ±2% ，通過布設10～30cm 的監(jiān)測深度，實時反映土壤水分變化。傳感器每30分鐘更新一次數(shù)據(jù)，精準控制灌溉量。在高溫季節(jié) 30～35^qC ，灌溉時間通常為10＼～12h；而冬季低溫時 （0～5^°C ，灌溉時間可縮短至3～5h 。精準調控水分供應，既提高了水資源利用效率，也有效避免了土壤鹽堿化問題。

1.2精準施肥控制

下雙鎮(zhèn)土壤養(yǎng)分相對不足，氮、磷、鉀的含量常低于標準。土壤養(yǎng)分監(jiān)測系統(tǒng)可以檢測氮1 0～15mg/L 和鉀 80～60kg/hm² ，而鉀肥需求為80～300mg/L ，確保作物在不同生長階段獲得充足養(yǎng)分。這種方式不僅提升了肥料利用率，還減少了對環(huán)境的負面影響，精準施肥控制技術參數(shù)見表1。

1.3水肥需求預測

下雙鎮(zhèn)氣候干旱、溫差大，水肥需求隨季節(jié)變化顯著。通過氣象數(shù)據(jù)（溫度、濕度、降水量）和土壤水分的集成，結合作物生長模型，能夠精準預測西紅柿的水肥需求。在高溫期間（30＼～38^°C ），西紅柿的水分需求顯著增加，灌溉時間通常調節(jié)至12＼～14h ；果實膨大期則需更多肥料，氮磷鉀溶液濃度可增加 20% 230% 。預測模型利用歷史氣象數(shù)據(jù)動態(tài)調整灌溉和施肥策略，確保作物在各生長階段的水肥供應精確無誤。

1.4自動化灌溉施肥

自動化灌溉施肥系統(tǒng)在當?shù)厝展鉁厥抑械膽?，提高了水肥管理的精確性和效率。該系統(tǒng)基于實時環(huán)境數(shù)據(jù)（如土壤水分、溫濕度等）自動調節(jié)灌溉量和施肥濃度，保證作物生長的最佳條件，減少了人工管理的不確定性和資源浪費。自動化系統(tǒng)的運行依托傳感器和控制設備，使得灌溉和施肥操作更加精準高效。

1.4.1灌溉頻次與時間控制

灌溉時間和頻次的控制是自動化灌溉施肥系統(tǒng)的核心功能之一。在高溫季節(jié)（ 35～40% ，系統(tǒng)根據(jù)土壤濕度和環(huán)境溫度自動增加灌溉頻次，每次灌溉持續(xù)10＼～12h，以確保作物的水分需求得到滿足。相比之下，在低溫季節(jié) 0～5% ），溫室內的蒸發(fā)和水分需求減少，系統(tǒng)會自動調整灌溉時間為3＼～5h/次，減少水分浪費，避免過度灌溉而引發(fā)病害。

1.4.2施肥濃度調節(jié)

自動化施肥系統(tǒng)能夠根據(jù)西紅柿的生長階段與環(huán)境條件，精確調節(jié)肥料濃度。通常，系統(tǒng)會把氮磷鉀溶液濃度維持在250＼～350mg/L ，以滿足西紅柿對氮、磷、鉀的需求。對于生長初期的西紅柿，系統(tǒng)提供較高濃度的氮肥，以促進植株的快速生長；在結果期，系統(tǒng)則會調整為較高濃度的鉀肥，促進果實的發(fā)育和品質提升。系統(tǒng)通過實時監(jiān)控并根據(jù)土壤營養(yǎng)狀況調整施肥方案，確保作物的營養(yǎng)供給精確到位。

1.4.3數(shù)據(jù)反饋與智能優(yōu)化

系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)反饋，自動監(jiān)測溫濕度、土壤水分及肥料濃度，形成閉環(huán)控制。通過集成的數(shù)據(jù)分析平臺，系統(tǒng)能夠實時評估西紅柿的生長狀態(tài)與資源需求，及時調整灌溉和施肥策略。例如，當溫度突升或突降時，系統(tǒng)自動適應外部變化，調整灌溉時間和肥料濃度，以確保作物的穩(wěn)定生長。系統(tǒng)還具有長期數(shù)據(jù)積累功能，能夠通過大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化作物水肥管理策略，逐年提高資源利用率，減少過度灌溉和施肥造成的浪費。

1.4.4系統(tǒng)維護與故障診斷

自動化灌溉施肥系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行離不開定期的維護和故障診斷。系統(tǒng)配備了智能監(jiān)控模塊，能夠實時檢測設備運行狀態(tài)并進行自動故障報警。一旦傳感器、控制器等設備出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會通過無線網(wǎng)絡向操作員發(fā)送故障通知，便于及時處理。常見的故障診斷功能包括傳感器故障、流量異常、設備過熱等。系統(tǒng)還設有自我診斷功能，通過定期對傳感器進行校準，確保數(shù)據(jù)準確性。在溫室管理中，系統(tǒng)會自動記錄維護日志，供農戶進行定期檢查。這樣一來，不僅減少了設備故障導致的生產中斷，還提高了水肥資源的利用效率，確保了作物生長條件的穩(wěn)定性。

1.5數(shù)據(jù)驅動決策系統(tǒng)

數(shù)據(jù)驅動決策系統(tǒng)的核心在于通過云計算與大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對農業(yè)生產全過程的智能化監(jiān)控和管理，特別是在水肥管理方面。系統(tǒng)通過傳感器網(wǎng)絡采集實時的氣象數(shù)據(jù)、土壤水分、溫濕度以及作物的生長狀況等信息，結合歷史數(shù)據(jù)和氣候預測模型，動態(tài)調整水肥的供應量。系統(tǒng)能夠根據(jù)溫度、濕度等參數(shù)的實時變化，精確控制灌溉和施肥量，優(yōu)化資源的利用（數(shù)據(jù)驅動決策系統(tǒng)技術指標與參數(shù)見表2）。例如，在高溫期 （30～38^°C） ），系統(tǒng)根據(jù)作物需求，自動延長灌溉時間至10＼～14h/次，確保作物獲得足夠水分并防止干旱。在低溫期（ （0～5^°C ，系統(tǒng)根據(jù)溫度降低土壤水分蒸發(fā)量，適當減少灌溉時間至5＼～7h/次。此外，系統(tǒng)還能夠實時監(jiān)測土壤中的水分和養(yǎng)分變化，自動調節(jié)施肥濃度，通常將氮磷鉀溶液濃度保持在 250～350mg/L. 確保作物得到所需的養(yǎng)分。

2病害綜合防治措施

2.1病原隔離

病原隔離技術在西紅柿病害防治中發(fā)揮著至關重要的作用，特別是在溫室內，能有效減少外部病原的侵入和內部病害的蔓延。通過合理配置和使用隔離措施，可以大幅度降低病原菌傳播風險，提升作物健康水平。

2.1.1溫室結構與材料選擇

通過采用抗菌涂層、抗菌塑料膜等特制材料，可以顯著減少外部病原的侵入。特別是在春秋季節(jié)，氣候濕潤且溫差大，病原傳播的風險增加，因此在溫室建設初期應選用防菌型建材，密封性良好的設施能夠有效阻擋空氣中的病原微生物。采用高密度防蟲網(wǎng)、抗菌膜等技術，能有效減少病蟲害侵染。例如，抗菌塑料膜能夠阻隔 90% 以上的外部病原，確保溫室環(huán)境的清潔。

2.1.2溫室土壤與設施消毒

在溫室種植前進行徹底的土壤和設施消毒是防治病原的基礎。推薦使用 1% 福爾馬林溶液對王壤進行深層消毒，處理時間為24h，能夠有效殺滅土壤中的真菌、細菌及蟲卵。也應對溫室內的架設、工具和生產設備消毒，常用消毒劑為 0.2% 氯化銨或 2% 過氧乙酸溶液，確保設備無病原殘留。消毒后，溫室內的溫濕度應維持在適宜的條件下，避免新病源再次滋生。

2.1.3溫室內濕度與溫度控制

濕度管理是防止病原傳播的關鍵因素，特別是對于白粉病、霜霉病等病害，濕度過高極易誘發(fā)。溫室內相對濕度應保持在50%～60% ，這一范圍最有利于作物健康生長且減少病原滋生。在溫濕度較大的季節(jié)交替時，尤其是春秋季節(jié)，采用自動化通風系統(tǒng)進行溫濕度精確調控，可以有效避免濕度過高導致的病害發(fā)生。通過智能傳感器實時監(jiān)控和調整，溫室內的病害發(fā)生率可降低約 20% 。

2.1.4溫室通風與氣流優(yōu)化

合理的通風設計與氣流管理對于減少病原菌的積聚和傳播至關重要。在溫室內安裝自動化通風系統(tǒng)，通過智能調節(jié)風速和空氣交換頻率，確保空氣流通，防止?jié)駳膺^重或形成氣流死角。溫室內每日至少進行2次換氣，特別是在溫暖的季節(jié)，氣流的優(yōu)化能有效降低霜霉病和白粉病等病害的發(fā)生概率2。通風系統(tǒng)的調節(jié)與濕度、溫度監(jiān)測相結合，確保溫室內氣候條件適宜，從而最大限度地減少病原感染的風險。

2.2生物防治

生物防治在西紅柿病害防治中逐漸部分替代了化學農藥防治。常見的生物防治方法包括釋放天然敵害生物、使用生物農藥等。為了防治蚜蟲、白粉病、霜霉病等害蟲和病菌，通常釋放瓢蟲、食蚜蠅等捕食性昆蟲。以瓢蟲為例，每公頃釋放400＼～600只能夠顯著減少蚜蟲數(shù)量，控制白粉病的蔓延。此外，利用微生物制劑，如枯草芽孢桿菌（ 1×10⁸CFU/g; 和白僵菌（ 1×10⁹CFU/g? ，可有效控制根腐病、早疫病等?？莶菅挎邨U菌通過分泌抗菌物質抑制病原菌生長，通常每2＼～3個月進行一次噴施，每次的噴施濃度為 0.3%～0.5% 。這種方法不僅能減少農藥的使用，還能減少環(huán)境污染，保證溫室內作物的綠色生產。

2.3化學防治

盡管生物防治技術逐漸受到關注，但化學防治依然是應對復雜病害的主要手段。為了防治霜霉病，使用含氯噻啉的藥劑，噴施濃度一般為 50～100mg/L 該藥劑對霜霉病的防治效果較好，尤其在濕度較高的環(huán)境中，可持續(xù)抑制病原菌的擴散。對于灰霉病，一般使用 50～75mg/L 的百菌清，藥效在 20～28^°C 的溫度范圍內最為顯著。此外，為了防治早疫病和根腐病，使用多菌靈和菌核凈，濃度通?？刂圃?100～150mg/L 在高濕度條件下，每10＼～15天噴施一次，連續(xù)使用不超過3次，避免產生抗藥性。通過科學施藥，化學防治方法在減少病害傳播的同時，也能有效保護作物的生長環(huán)境。

2.4物理防治

物理防治方法以其簡便、高效、低成本的特點被廣泛應用于西紅柿溫室病害防治中。利用紫外線燈管、熱蒸汽消毒、通風降濕等物理方法能夠有效控制病原的傳播。在溫室內安裝紫外線燈管，每次開啟68小時，可殺滅空氣中的細菌和病原微生物，尤其是對于霜霉病、白粉病等具有較好的抑制作用。溫室土壤消毒方面，采用 70～80^°C 的蒸汽處理土壤，每平方米約使用20L蒸汽，處理時間為 30min ，有效降低土傳病害的發(fā)生。此外，溫室內加強通風，每日保持2＼～3次換氣，以確保濕度控制在 50%～60% 的理想范圍，避免病原菌的滋生和傳播。

2.5病害監(jiān)測預警

病害監(jiān)測與預警系統(tǒng)在西紅柿病害防治中起著至關重要的作用，尤其在溫室栽培中，能夠及時監(jiān)控并預測病原的出現(xiàn)，保障作物的健康成長。系統(tǒng)通過綜合利用土壤濕度、氣溫、濕度傳感器，結合實時圖像監(jiān)測設備，進行全天候的數(shù)據(jù)采集與分析。

基于傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠實時判斷病害的發(fā)生風險，并為農戶提供及時的預警信息，幫助其采取相應的防治措施。

2.5.1傳感器網(wǎng)絡與實時監(jiān)測

溫室內安裝的土壤濕度、氣溫和濕度傳感器，能夠實時監(jiān)控溫室內的環(huán)境變化，特別是在濕度超過 75% 時，系統(tǒng)會自動向農戶發(fā)出預警，提示可能出現(xiàn)病害。通過這些傳感器的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠預測病原的傳播趨勢，確保在早期階段采取相應的預防措施。紅外傳感器實時監(jiān)控葉片表面溫度變化，可以更精準地判斷是否存在病斑或其他病害的跡象，做到早發(fā)現(xiàn)、早防治。

2.5.2數(shù)據(jù)分析與病害預測

基于長期收集的環(huán)境數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠對作物的生長狀況和溫濕度變化進行數(shù)據(jù)分析，預測病害發(fā)生的概率。例如，當葉片表面溫度超過 28°C ，且濕度高于 80% 時，系統(tǒng)自動判斷為病害發(fā)生的高風險期，并啟動早期防控機制。通過定期收集的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠進行病害類型的預測，并標明可能發(fā)生的區(qū)域，從而為農戶提供有效的防治措施，防止病害蔓延。

2.5.3綜合監(jiān)測與防治方案

精準的預警系統(tǒng)可以幫助農戶在最佳時機采取防治措施，有效降低病害發(fā)生率。

2.6抗病品種培育

抗病品種的培育能夠從根本上減少病害的發(fā)生。通過選育抗病性較強的西紅柿品種，如\"紅艷F1\"和“高抗R”品種，能夠有效提高西紅柿的抗病性，特別是對霜霉病、早疫病、白粉病等的抗性更強。這些品種的抗病性通常能夠將病害發(fā)生率降低 30% 以上，尤其在濕度較高的環(huán)境下表現(xiàn)更為突出。對于常見的霜霉病，抗病品種能夠顯著減少農藥的使用頻率，通常病害發(fā)生率可降至 10% 以下。與現(xiàn)代育種技術相結合，不斷優(yōu)化品種的抗性，將有效推動綠色農業(yè)的發(fā)展，同時提高西紅柿的市場競爭力。

水肥精準管理與病害綜合防治技術的應用將顯著提升西紅柿種植的產量與質量。隨著農業(yè)生產方式的不斷升級，水肥精準管理與病害綜合防治技術的結合，將成為提升西紅柿生產效益的關鍵。

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