番茄水肥一体化栽培关键技术
孔令娟
基金项目:上海市种业发展项目 — —高效特色蔬菜新品种引选与配套栽培技术研究示范,沪农科种字(2017)第1-4号;上海市种业发展项目 — —蔬果新品种种质创新与良种生产技术集成示范,沪农科种字(2017)第3-1-1号。
1 范围
本标准规定了上海地区番茄生产应用水肥一体化技术的术语和定义、产地选择、设施要求、播种育苗、定植、田间管理、病虫害防治、采收与整理、设施维护等。本标准适用于上海地区保护地番茄的水肥一体化生产。
2 规范性引用文件
下列凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。
GB 4285-农药安全使用标准,GB 5084-农田灌溉水质标准,GB/T 8321-农药合理使用准则(1~9),GB/T10 002.1-给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材,GB/T l0 002.2-给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管件,GB/T l3664-低压输水灌溉用硬聚乙烯(PVC-U)管材,GB 16 715.3-瓜菜作物种子第3部分:茄果类,NY/T 391-绿色食品产地环境技术条件,NY/T393-绿色食品:农药使用准则,NY/T 394-绿色食品:肥料使用准则,NY/T 496-肥料合理使用准则通则,NY 525-有机肥料,NY 1106-含腐植酸水溶肥料,NY 1107-大量元素水溶肥料,NY/T 1276-农药安全使用规范总则,NY 1428-微量元素水溶肥料,NY 1429-含氨基酸水溶肥料,NY 2266-中量元素水溶肥料,NY/T 2624-水肥一体化技术规范总则,NY 5010-无公害农产品:种植业产地环境条件。
3 术语和定义
3.1 微灌
微灌是利用微灌设备组装成微灌系统,将有压水输送、分配到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。
3.2 水肥一体化
水肥一体化是指根据作物需求,对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理,以水促肥、以肥调水,实现水肥耦合的技术,可全面提升农田水肥利用效率。该项技术通常需借助于微灌系统,将灌溉和施肥结合起来,以微灌系统中的水为载体,在灌溉的同时进行施肥,实现水和肥一体化的利用和管理,使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用。
3.3 农家肥料
农家肥料指含有动植物残体和排泄物等生物物质的肥料,其不对环境和作物产生不良影响。农家肥料在制备过程中必须经无害化处理,以杀灭各种寄生虫卵、病原菌和杂草种子,去除有害有机酸和有害气体,达到相关卫生标准。主要农家肥料有堆肥、沤肥、灰肥、厩肥、沼气肥、饼肥等。
3.4 商品有机肥
商品有机肥是指主要来源于植物和(或)动物,施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含炭物料,其氮、磷、钾3种养分的总含量在5%以上,有机质含量在45%以上。
3.5 水溶肥料
水溶肥料指易溶于水的肥料,含有大量元素、中量元素、微量元素,及腐植酸、氨基酸等,经水溶解或稀释可用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培、浸种蘸根等。
4 要求
4.1 产地环境
4.1.1 田块选择
番茄水肥一体化技术宜应用于地势平坦的田块,且要求地块2年内未种植过番茄、茄子、辣椒等茄果类作物,环境质量应符合NY/T-391或NY 5010的规定。
4.1.2 灌溉水质
水源必须清洁、无污染,灌溉水质应符合GB 5084生食类蔬菜、瓜类和草本水果使用的农田灌溉水质控制标准值。
4.1.3 水质净化
以地表水或循环用水作灌溉水源时,水质往往达不到使用标准,必须采取净化措施。应用水肥一体化技术通常须配套建设蓄水池,将灌溉水引入蓄水池中澄清后使用。当灌溉水受污染、含杂质较多时,可根据污染物性质和污染程度在灌溉水中加入污水净化剂或采用污水灭菌过滤处理装置,将污染物分解、吸附、沉淀,澄清灌溉水,使水质符合使用标准。
4.2 设施要求
4.2.1 管网系统
4.2.1.1 给水管
给水管一般使用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材及管件,应符合GB/T 10002.1和GB/T 10002.2的规定。给水管先端宜安装止回阀,使其一直充满水,方便水泵启动。
4.2.1.2 输送管网
一般采用级管网,即主干管、支管和滴灌带。主干管、支管常用硬聚氯乙烯管材和管件,其质量应符合GB/T l3664的要求。整地筑畦后,在畦中间铺设 1条滴灌带或沿畦两边的种植沟铺设2条滴灌带。滴灌带有内镶式和单翼迷宫式,额定工作压力为50~150 kPa,滴灌孔流量为1.0~3.0 L/h。也可采用简易的喷灌带覆膜后形成膜下喷灌,功能类似于滴灌,虽然其性能没有滴灌优,但成本低。
4.2.2 动力装置
动力装置由水泵和动力机构成。选择略大于最大扬程和最大流量的水泵,其运行工况点宜处在高效区的范围内,配套动力机。上海地区蔬菜生产应用水肥一体化技术时一般配置2 台泵,通过变频控制柜交替使用,每667 m 2 灌溉水流量为 1~4 t/h,供水压力以 150~200 kPa为宜。采用水压重力灌溉时,要求供水塔与灌溉区的高度差在10 m以上。
4.2.3 水肥混合装置
4.2.3.1 母液贮存罐
应选择塑料等耐腐蚀性强的贮存罐,根据田块面积和施肥习惯选用适当规格的容器。
4.2.3.2 施肥设备
可选用注肥泵、文丘里施肥器、施肥罐或其它泵吸式施肥装置。(1)注肥泵:使用水力或动力驱动注肥泵将肥料母液注入灌溉系统。可通过调节水肥混合比例和施肥时间精确控制施肥量。(2)文丘里施肥器:利用水流在管道狭窄处形成高速射流后使管径壁产生负压,将肥料母液从侧壁小孔吸入灌溉系统。可通过调节肥料母液管的孔径大小来控制施肥浓度,水流速度会影响水肥混合比例。(3)施肥罐:施肥罐的进口、出口由2根细管分别与灌溉系统的管道相连接,在主管道上 2 条细管接点之间设置1个截止阀,以产生一个较小的压力差,使一部分水从施肥罐进水管直达罐底。水溶解罐中肥料后,肥料溶液由出水管进入灌溉系统,将养料供给作物根区。(4)自压微灌系统施肥装置:将肥料母液贮存罐安装在高于蓄水池水面1.0 m 以上的位置,通过阀门和三通与给水管连接,肥料母液通过自身重力和水泵吸力流入灌溉系统。可通过调节肥料母液流量和施肥时间精确控制施肥量。
4.2.4 过滤装置
如利用地表水灌溉,一般使用叠片式过滤器过滤灌溉水,以125 μm以上精度的叠片过滤器为宜。蓄水池的吸水管末端和肥料母液的吸肥管末端均应用孔径0.15 mm左右的滤网包裹,以防杂质进入灌溉系统。给水管在蓄水池中的吸水位置应高于水池底部30 cm 以上,以防淤泥被吸入。
4.2.5 控制系统
4.2.5.1手动控制系统
手动控制系统的所有操作均由人工完成,如水泵和肥料母液贮存罐阀门的开启和关闭、灌溉时间、何时灌溉等,其成本较低,控制部分技术含量不高,便于使用和维护。手动控制系统一定要安装压力表,以监测系统的运行情况。
4.2.5.2自动控制系统
自动控制系统主要由中央控制器和自动阀门组成。根据作物需水需肥的参数预先设定好灌溉施肥的电脑控制程序,自动控制系统可长期自动启闭进行灌溉和施肥。全自动控制系统还需安装水分传感器、压力传感器等。
5 番茄栽培技术
5.1 品种选择
应选用优质、丰产、抗性强、商品性好的番茄品种,如浦粉一号、浙粉202、金鹏一号、浦粉五号等。播种前精选种子,剔除霉籽、瘪籽、虫籽等,种子质量应符合GB 16715.3的要求。
5.2 育苗
上海地区春季大棚栽培一般于上年11月中旬~1月中旬播种,秋季大棚栽培一般于7月中旬播种。在塑料大棚内采用苗床、穴盘或营养钵育苗。苗床可铺设电加温线,搭小拱棚,覆盖遮阳网或无纺布,以降温或保温,促使早出苗、早齐苗。播种前进行种子消毒处理,每667 m 2 大田用种量25 g。子叶平展4~5 d后进行分苗,将秧苗移至直径8 cm的营养钵中。秧苗长有4片真叶、叶片互相遮掩时再移钵1次,扩大营养钵间的距离,以利通风透光,防止植株徒长。苗期温度管理原则为出苗前高出苗后低、白天高夜间低,整个苗期以防寒保暖为主,保证夜间温度不低于15 ℃、白天温度在20 ℃以上。出苗后应经常保持光照,适度控水,根据天气、秧苗生长情况适当喷施叶面肥,如天缘叶肥300倍液等。加强病虫害防治,以防为主。农药施用应符合GB 4285、GB/T 8321、NY/T 1276或NY/T 393的规定。壮苗标准:苗高18~20 cm,具有7~9片叶,叶片肥厚,叶色深绿、舒展,茎粗,节间短,无病虫害。
5.3 整地施肥
选择地势高爽、2年内未种过茄果类作物的大棚,结合整地每667 m 2 施腐熟农家肥2 500~3 000 kg或商品有机肥500~800 kg、三元复合肥(15-15-15)30~50 kg作基肥。化学肥料应符合NY/T 394或NY/T 496的规定,有机肥料应符合NY 525的规定。8 m宽大棚筑5畦,畦宽(连沟)1.5 m,沟深20 cm,畦面铺设滴灌带、地膜。
5.4 定植
春季大棚栽培于 1月下旬~2月下旬定植,秋季栽培于 8月上旬定植。每畦种植 2行,株距 30 cm,每667 m 2 栽2 400株左右。定植前按株距挖穴,将幼苗摆放在穴内,深度以苗坨与垄面相平为宜,随后覆土,将苗坨和地膜孔用土封严。
5.5 田间管理
5.5.1 温度管理
(1)春季大棚栽培:缓苗期闭棚2~4 d,棚温保持25~28 ℃;缓苗后根据天气情况逐渐通风换气(通风时,先开大棚门,然后关小大棚门再适度揭小棚膜),降低棚内湿度,夜间温度较低时,小棚膜外再加覆盖物防霜冻;随着温度的升高,逐渐加大通风量和增加通风时间;后期注意加强通风,防止棚内温度过高。(2)秋季栽培:定植后覆盖遮阳网并加强通风,以降低棚内温度,缓苗后揭除遮阳网。
5.5.2 光照管理
采用透光性好、抗老化的长寿无滴膜。保持膜面清洁,按时揭放覆盖物,保证光照。春季栽培要注意增加光照,秋季栽培要注意采取适当遮阳措施。
5.5.3 及时搭架绑蔓
当第1花序坐果后(株高约30 cm)及时搭架绑蔓,使各株生长点基本保持相同高度。结合绑蔓进行整枝打杈,单干整枝,及时摘除所有侧枝,每株留3~4穗果打顶,顶部最后一穗果上面留2片功能叶,以保证果实发育的养分供应。每穗留3~4个果,其余疏去。结果后期摘除植株下部老叶、病叶,以利通风透光。
5.5.4 水肥管理
5.5.4.1 肥料选择
应选用全水溶性肥料,包括大量元素水溶肥、有机液肥、含氨基酸和腐殖酸液肥等。根据作物生育期选择不同配方的水溶性肥料。番茄生长期至结果初期宜选用平衡型水溶肥料,结果盛期宜选用高钾型水溶肥料。视番茄植株长势施用适宜的中微量元素水溶性肥料。采用尿素、硝酸钾等非标肥料时,其不溶于水的物质含量应低于5%。不同肥料混合使用时,不应发生沉淀等反应。肥料质量应符合NY 1106、NY 1107、NY1428、NY 1429、NY 2266的要求。
5.5.4.2 追肥方法
将肥料溶于水配制成一定浓度的肥料母液,浓度应低于其饱和浓度,防止重结晶。追肥时先用清水滴灌5 min以上,然后打开肥料母液贮存罐的控制开关,使肥料进入灌溉系统,通过调节施肥装置的水肥混合比例或肥料母液流量的阀门开关,将肥料母液以一定比例与灌溉水混合后施入田间。肥液的电导率(EC值)为1~3 ms/cm,或根据水溶肥料产品说明确定稀释倍数。施肥结束后用清水滴灌10 min以上,以防管道中剩余的肥料沉淀堵塞滴头。
5.5.4.3 追肥时间
应根据土壤肥力、植株长势及天气情况进行追肥,薄肥勤施,5~10 d追肥1次,天气晴好、植株生长旺盛时可每天追施少量水肥。(1)苗期:定植时采用膜下滴灌,667 m 2 灌水15~20 m 3 。定植后3~5 d灌溉1次,每667 m 2 灌水10 m 3 ;随水施缓苗肥,每667 m 2 施含腐植酸水溶肥5 kg或高氮型水溶肥3.5 kg。定植成活后至开花初期,2~5 d灌水1次,每次每667 m 2 灌水8~10 m 3 ;每667 m 2 施含腐植酸水溶肥8 kg或高氮型水溶肥5 kg,7~l0 d施1次,共施2~3次。(2)开花坐果期:开花期至第1花穗顶果膨大时,7~10 d灌水1次,每次每667 m 2 灌水10~12 m 3 ;每667 m 2 施含腐植酸水溶肥20 kg或高钾型水溶肥15 kg,7~10 d施1次。春季栽培,共灌溉施肥4~6次;秋季栽培,灌溉施肥2~3次。叶面喷施高钙型中量元素水溶肥,15~20 d喷1次,共喷2~3次。(3)结果盛期:第1花穗果实开始采收时,10~15 d灌溉1次,每次每667 m 2 灌水10~15 m 3 ;每667 m 2 施含腐植酸水溶肥15 kg或高钾型水溶肥10 kg,15~20 d施1次,共施2~3次。拉秧前20 d停止施肥。
5.6 病虫害防治
番茄病害主要有灰霉病、早疫病、叶霉病、脐腐病、斑枯病和病毒病等,虫害主要有蚜虫、烟粉虱、潜叶蝇等。应以预防为主、综合防治,优先采用农业防治、物理防治、生物防治措施,科学合理应用化学防治措施,禁止使用高毒、高残留农药,保证番茄产品安全优质、无公害。生产期间做好各阶段病虫的预测预报工作与田间调查工作。农药施用严格执行GB 4285、GB/T 8321和NY/T 1276或NY/T 393的规定。
5.7 采收
番茄3/4果面变红色(或黄色)时,营养价值最高,为鲜食最佳采收期。一般于第1花序、第2花序开花后45~50 d采收,后期(第3花序、第4花序)开花后40 d左右采收。采收时轻摘轻放,将番茄按大小、果形、色泽、新鲜度等分不同的规格,装入塑料周转箱。
6 设施维护
6.1 过滤器
宜选用带有反冲冼装置的叠片式过滤器,否则应定期拆出过滤器的滤盘进行清洗,以保持水流畅通。经常监测水泵的运行情况,一般过滤器前后压力相差应为10~60 kPa,若超过80 kPa,表明过滤器已被堵塞,要尽快清洗滤盘片。
6.2 滴灌带
定期检查滴灌带是否有漏水、断管、裂管等现象,防止系统滴漏。每次施肥前先滴清水5 min以上,待压力稳定后再施肥;施肥完成后再滴清水10 min以上,清洗管道,防止肥液结晶堵塞滴灌孔。发现滴灌孔堵塞时可打开滴灌带末端的封口,用水流冲去滴灌带内杂物,使滴灌孔畅通。