一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法

摘要

本发明公开了一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是以大棚农业为背景，基于水肥气一体化高效耦合技术，可对温室番茄进行所需水肥气的精准供应与高效调控，创造出适宜于大棚番茄茁壮成长的根区水、肥、气环境，同时该方法更加节水和节肥，自动化程度高；本发明对于大棚番茄进行节水、节肥、节约人力的栽培和灌溉管理，实现温室番茄的提质增产。

说明书

技术领域

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种水肥气一体化的控制方法。

背景技术

近年来，大棚农业发展迅速。但大棚农业为了追求更高的收益，往往施加大量化肥、杀虫剂和杀菌剂等，同时，由于大棚处于半封闭状态，温湿度高，水分蒸发量大，易造成土壤板结和土壤退化。加之，大棚土壤复种指数，机械碾压和踩踏频率高，导致土壤容重大，土壤孔隙度减小，阻碍土壤与大气间的气体交换，易对植物根区造成低氧胁迫。根区低氧胁迫使作物根系呼吸作用受到抑制，根系新陈代谢活动降低，对水分和养分的吸收减少，植物光合作用受阻，营养器官和生殖器官发育不良，从而导致作物减产，严重制约了大棚农业的可持续生产。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术存在的不足，而提供一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法。

本发明提供的技术方案为：一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，其特殊之处在于，在水肥一体化的基础上增加ASD空化曝气技术，并对灌水量、施肥量进行调整，具体包括如下步骤：

a番茄定植：番茄于2月下旬至3月初定植，将20d苗龄的幼苗移植，覆盖黑色地膜，定植时每667m

b苗期水肥气调控：控制灌水量，分6次灌溉，5～7d灌溉1次，每次灌水10～14m³，苗期快结束时施肥1次，每667m

c开花期水肥气调控：该时期决定番茄器官发育和产量形成；控制灌水量，分3次灌溉，每隔6～8d灌1次，每次灌水10～14m³；每667m

d结果期水肥气调控：该时期要保证番茄土壤肥水充足，要及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向；控制灌水量，分9次灌溉，灌溉时间依次为3d、4d、12d、5d、5d、7d、14d、10d，每次灌水10～14m³；并追施5～7kg水溶复合肥，水溶复合肥的质量分数比为N:P

进一步的，所述的a步骤的株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量，每667m

进一步的，所述的b步骤的白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。

进一步的，所述的c步骤的白天温度保持在25℃～28℃，夜温保持在15℃～18℃。

进一步的，所述的番茄不同生长阶段的施肥量、灌水量以及溶氧值是根据番茄的目标产量和土壤条件设置；所述施肥次数根据作物不同生长阶段营养需求来控制，按单次施肥量分解施肥次数，并通过水肥气一体化灌溉设备将水、肥、气输送到作物根区。

本发明的有益效果：

1、本发明针对番茄的水分需求和根系深度实现土壤湿度和灌溉深度以及掺气率精良控制，在番茄不同的生长时期可以将灌溉水和肥料溶液限定在根区范围，从而避免过量施肥引起的挥发、渗漏等损失，实现水肥的高效利用；

2、本发明方法通过提出系统性的水肥气一体化控制技术与方法，易掌握、易操作，方便于广泛的推广应用；

3、本发明根据番茄需求，合理控制番茄生长各个阶段的灌水水平、氮肥水平以及掺气率，有效提升了番茄的产量、质量以及营养物质的含量，有利于番茄种植的推广以及大棚农业的升级；

4、本发明根据作物养分需求规律进行施肥控制，并科学合理地控制灌溉施肥的时间和空间，既保证作物能够良好生长,实现高产稳产，又可控制因过量施肥造成肥料流失或挥发造成环境污染，并减轻土壤板结和连作障碍等。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明的一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，番茄不同生长阶段的施肥量、灌水量以及溶氧值是根据番茄的目标产量、基础地力制定的，施肥次数控制为根据作物不同生长阶段营养需求程度，按单次施肥量分解施肥次数，并通过水肥气一体化灌溉设备将水、肥、气输送到作物根区。

实施例1，一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量（体积含水率）为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日)、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌，滴头埋深和间距分别为15cm和35cm；各小区种植番茄11株，番茄株距35cm；本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N-P

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：这一时期要保证肥水充足，及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向，利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

4、番茄测产：

实施例1产量为8867kg/667m

实施例2，一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量（体积含水率）为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日)、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌,滴头埋深和间距分别为15cm和35cm。各小区种植番茄11株，番茄株距35cm。本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N-P

4、灌水施肥加气管理：

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：这一时期要保证肥水充足，及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

5、番茄测产：

实施例2产量为8742kg/667m

实施例3，一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量(体积含水率)为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日)、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌，滴头埋深和间距分别为15cm和35cm。各小区种植番茄11株，番茄株距35cm。本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N:P

4、灌水施肥加气管理：

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：这一时期要保证肥水充足，及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

5、番茄测产：

实施例3产量为8813kg/667m

对比例1：一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量（体积含水率）为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日)、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌，滴头埋深和间距分别为15cm和35cm。各小区种植番茄11株，番茄株距35cm。本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N~P

4、灌水施肥加气管理：

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：这一时期要保证肥水充足，及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向，利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

5、番茄测产：

对比例1产量为8060kg/667m

对比例2，一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量（体积含水率）为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日）、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌,滴头埋深和间距分别为15cm和35cm。各小区种植番茄11株，番茄株距35cm。本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N～P

4、灌水施肥加气管理：

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：这一时期要保证肥水充足，及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向，利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

5、番茄测产：

对比:2产量为7958kg/667m

对比例3：一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量（体积含水率）为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日）、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌,滴头埋深和间距分别为15cm和35cm。各小区种植番茄11株，番茄株距35cm。本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N-P

4、灌水施肥加气管理：

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：各花序之间养分竞争十分激烈，因此这一时期要保证肥水充足，将田间水分保持在田间最大持水量的70%～80%之间，并且要及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向，利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

5、番茄测产：

对比例3产量为8127kg/667m

对比例4：一种大棚番茄水肥气高效耦合灌溉方法，是在水肥一体化的基础上增加水气耦合技术，并根据番茄不同生育时期对施肥量、溶氧值进行调整，具体如下：

1、种植地概况：

实施例土壤类型为域土，干容重和田间持水量（体积含水率）为1.35g/cm

2、种植材料：

番茄品种为金鹏14-2，为早熟品种，番茄定植日期为2019年4月2日（3叶l心至4叶l心），全生育期时长99d，生育期划分为苗期（4月3日～4月28日）、开花期（4月29日～5月16日)、结果期（5月17日～7月16日）；

3、实施条件：

灌水方式为地下滴灌,滴头埋深和间距分别为15cm和35cm。各小区种植番茄11株，番茄株距35cm。本试验中采用基肥和追肥两种方式，基肥为复合肥料（N-P

4、灌水施肥加气管理：

（1）番茄定植：番茄定植于2月下旬至3月初进行，将20d苗龄的番茄幼苗移植后并覆盖黑色塑料膜，株距35～45cm，行距50～60cm，番茄两列中间用于铺设滴灌管道，根据土壤质地选择滴灌带的滴头流量（壤土2.2～2.4L/h、黏土1.8～2.0L/h），每667m

（2）苗期水肥气调控：白天适宜的温度为25℃～28℃，夜间16℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（3）开花期水肥气调控：此时期决定番茄的器官发育和产量形成，白天需要温度保持在25℃～28℃，夜温大约在15℃～18℃。利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

（4）结果期水肥气调控：这一时期要保证肥水充足，要及时打掉侧枝，适时摘心，适当疏果，保证养分的合理流向，利用水肥气一体化高效耦合灌溉装置控制每667m

5、番茄测产：

对比例4产量为7896kg/667m

实施例与对比例结果对比如下表：

在以上实验中，对番茄产量以及品质指标进行综合评价，分析得出灌水、施氮和加气均对番茄品质和产量产生显著影响，实施例番茄的各项品质指标以及产量均高于对比例，因此，灌水量233～307m³/667m

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。