精细化灌溉施肥对设施番茄生长及产量的影响

摘要 为探究土壤栽培条件下设施番茄精细化灌溉施肥模式，以番茄“圣罗兰”为试材，以常规滴灌施肥为对照（CK），基于不同茬口和生育阶段番茄水分和养分需求，设置5个每日定量滴灌施肥处理，研究其对植株生长与产量的影响。结果表明，每日定量滴灌施肥可以促进番茄植株生长，提高果实产量，改善果实品质，同时水分利用效率和肥料偏生产力显著提高；春茬与秋茬皆以每日定量滴灌施肥增量20%处理下综合表现最优，与对照相比，株高、茎粗和叶面积显著增加，叶绿素含量和净光合速率提高，春茬增产20.14%，秋茬增产14.05%，春茬与秋茬节水率分别为35.4%和28.4%，节肥率分别为10.2%和23.5%。综上所述，春茬与秋茬皆以每日定量滴灌施肥增量20%处理下高效生产效果最好。

关键词 番茄；滴灌施肥；生长；产量；品质

中图分类号 S 641.2  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2025）04-0143-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.04.030

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Fine  Irrigation and Fertilization on Plant Tomato Growth and Yield

ZHENG Ya jie ，YANG Ming，LI Yi man  et al

（College of Horticultural Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Taian，Shandong 271000）

Abstract In order to explore the fine irrigation and fertilization mode of facilities tomato under soil cultivation conditions，this experiment took tomato 'Saint Laurent’ as the test material and conventional drip fertilization as the control （CK）.Based on the water and nutrient requirements of tomatoes at different stubble and growth stage，five daily quantitative drip fertilization treatments were set up to study the effects on plant growth and yield.The results showed that daily drip fertilization could promote tomato plant growth，increase fruit yield，improve fruit quality，and significantly increase water use efficiency and fertilizer partial productivity.Compared with the control，the plant height，stem diameter and leaf area significantly increased，chlorophyll content and net photosynthetic rate increased，and the spring and autumn stubble increased by 20.14% and 14.05%，respectively.The water saving rate of spring and autumn stubble was 35.4% and 28.4%，respectively.The fertilizer saving rates were 10.2% and 23.5%，respectively.In summary，spring and autumn stubble have the best productive effect under the treatment of 20% increment of daily quantitative drip fertilization.

Key words Tomato;Drip irrigation and fertilization;Growth;Yield;Quality

基金项目 国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-23）；济南市农业应用技术创新计划项目（济农财〔2020〕）。

作者简介 郑雅杰（2000—），女，山东淄博人，硕士研究生，研究方向：设施蔬菜栽培。*通信作者，教授，博士，从事设施蔬菜与无土栽培研究。

收稿日期 2024-05-10

水肥管理是设施蔬菜栽培关键环节。相较于传统沟灌、畦灌，滴灌节约水肥、省时省工、提高产量^［1-3］。惯常的滴灌施肥多凭借经验，间隔时间长、水肥用量大且不完全同步，难以满足作物的生长需求，利用效率低^［4-6］。

精细化灌溉施肥根据作物不同生育阶段的水分和养分需求，通过水肥耦合、高频滴灌供给作物根系，既可与作物生育需求匹配，又能提高水肥利用效率^［7-9］。番茄是我国设施栽培面积最大的蔬菜种类^［10］，但目前关于水肥精细化管理技术的研究较少。笔者基于不同茬口和生育阶段的水分和养分需求，研究了每日定量滴灌施肥对番茄生长及产量的影响，确定了合理的水肥管理策略，为设施番茄高产优质高效管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

春茬试验于2023年3—7月在山东省济南市莱芜区沃垠农林试验大棚内进行，2023年3月22日定植，供试土壤碱解氮121.2 mg/kg，速效磷71.2 mg/kg，速效钾164.3 mg/kg，有机质16.91 g/kg，pH 7.25。秋茬试验于2023年9月至2024年1月在山东省泰安市岱岳区土门村日光温室内进行，2023年9月7日定植，供试土壤碱解氮64.8 mg/kg，速效磷122.6 mg/kg，速效钾84.8 mg/kg，有机质18.56 g/kg，pH 7.17。

1.2 试验材料

供试番茄品种为“圣罗兰”，购自山东安信种苗股份有限公司。尿素、硝酸钾、磷酸二氢钾均购自上海永通化工有限公司。氮磷钾平衡肥（20-20-20）和高钾肥（13-7-40）购自济宁田丰地沃生物科技有限公司。

1.3 试验设计 试验设置（CK、T1、T2、T3、T4、T5）6个处理，以常规滴灌施肥为对照（CK）。T1～T5处理为每日定量滴灌施肥。其中T3处理水肥用量的确定方法：设计目标产量为150 t/hm2，根据郭世荣^［11］得出番茄每形成1 000 kg产量养分的吸收量与李青军等^［12］、王远等^［13］、孟晴晴等^［14］得出的养分利用率，计算出施肥量，结果见表1；根据番茄养分吸收规律^［15］与水分吸收规律^［16］确定T3处理不同生育阶段每日施肥量与灌水量（表2）。T1、T2、T4、T5处理每日灌水量与T3处理相同，施肥量分别为T3处理的60%、80%、120%、140%。定植后10 d缓苗期灌溉清水。

整地前，试验地按15 000 kg/hm2施入商品有机肥。每处理2次重复，每次重复小区长9.00 m，宽4.80 m，面积43.20 m2。番茄定植大行距1.20 m，小行距 0.40 m，株距0.35 m，高畦栽培，单干整枝，春茬6穗果后留2片叶打顶，秋茬5穗果后留2片叶打顶。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 植株生长指标。

每小区选取长势一致的9株番茄挂牌标记，于定植后30、60、90 d测定番茄植株茎高、茎粗；定植后30、60 d测定叶面积。

每小区选取长势一致的9株番茄挂牌标记，记录第1、3、5穗花从定植至开花的天数。

1.4.2 植株生理指标。

在定植后90 d时，用LI-6400便携式光合仪于晴天09：00—11：00测定番茄生长点以下第4片功能叶片的光合参数。用乙醇浸提法测定光合色素含量。

1.4.3 果实产量、品质指标。每小区选取长势一致的6株番茄挂牌标记，分别采收记录单株果数、单果重和单株产量。

每小区选取同一节位、成熟日期相同的6个番茄，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；有机酸含量采用酸碱滴定法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定；维生素C含量采用改进的2，6-二氯靛酚滴定法测定^［17］。

水分利用效率（WUE）为产量（kg）和生育期内总灌水量（m3）的比值；肥料偏生产力（PFP）为产量（kg/hm2）与施肥量（投入的N、P 2O 5、K 2O总质量，kg/hm2）的比值。

1.5 数据统计与分析方法 采用Microsoft Excel 2019和SPSS 27进行数据统计、方差分析，用Duncan新复极差法进行差异显著性检验（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同滴灌施肥处理对番茄植株生长的影响

2.1.1 株高、茎粗和叶面积。

由图1A与图2A可知，对春茬番茄而言，每日定量滴灌施肥处理株高除T1、T2处理外，均高于CK；茎粗均高于CK。每日滴灌营养液处理之间，随着施肥用量的逐渐增加，株高和茎粗均呈先升高后降低的趋势，在定植后90 d时，株高以T4处理最高，较CK高5.01%，茎粗则以T3处理最高，较CK高21.42%。

由图1B与图2B可知，株高和茎粗与春茬趋势相同，在定植后90 d时，株高以T4处理最高，较CK高7.43%，茎粗以T3处理最高，较CK高14.87%。

由表3可知，春茬番茄植株叶面积，在定植后30 d时，每日定量滴灌施肥处理除T1处理其余均高于CK，定植后60 d时，每日定量滴灌施肥处理均高于CK；秋茬叶面积在定植后30和60 d时，仅T1处理低于CK。春茬与秋茬番茄叶面积，在生长发育各时期，都以T4处理最高，且显著高于其他处理。

2.1.2 开花时间。

由表4可知，与常规滴灌施肥相比，春茬开花时间每日定量滴灌施肥处理显著提早了春茬番茄的开花时间，且每日定量滴灌施肥各处理之间开花时间无显著差异，第1、3、5穗开花时间皆以T3处理最早，分别较CK提早了1.1、2.5和3.2 d。

秋茬开花时间与春茬的变化规律基本一致，均以常规滴灌施肥最晚。秋茬每日定量滴灌施肥开花时间，第1、3、5穗开花时间均以T4处理最早，较CK分别提早了1.7、3.3和2.9 d。

2.2 不同滴灌施肥处理对番茄植株生理代谢的影响

2.2.1 净光合速率。