膜下滴灌灌溉施肥技术是一种新的灌水技术，也是地膜栽培技术的延伸与深化，作为一种灌水方式，膜下滴灌在日光温室中已被广泛应用，其优越性突出，能使作物品质提高，产量增加，病虫害减少，经济效益提高。番茄同其他果菜类蔬菜一样，对营养元素吸收的特性主要表现为对钾素的需求量最大，氮素次之，磷素最少。并且番茄不同于其他果菜类蔬菜的一个特点是对钙的吸收量也较高，由吸收或转运障碍引起的果实内钙素不足以及生长介质中K+/Ca2+比值过高是导致番茄发生脐腐病的主要原因。番茄的根系发达，对氮、磷、钾、钙、镁等营养元素的吸收贯穿于整个生育期，但不同生育时期吸收各种养分的强度不同。因此，本文采用对比试验，分析滴灌灌溉施肥与沟灌人工撒施肥料对土壤物理化学性质和番茄生长的影响，探讨最优的滴灌灌溉施肥种植番茄技术，对日光温室番茄种植户具有实际指导意义。
一、试验材料与方法
（一）试验处理设计
本试验所用的试验材料为番茄，品种为金冠。番茄采用72孔穴盘育苗，于2007年1月28日播种育苗，3月16日定植，5月18日始收，7月23日拉秧。番茄采取单杆整枝，6穗果打顶。试验小区长6.5 m，宽0.9 m，面积为5.9 m2。高垄栽培，垄高0.3 m，垄宽0.4 m，垄距0.5 m，每畦定植一行，3次重复，各处理随机排列。滴灌管布置在每畦中间，滴头间距0.3 m，滴头流量2.3 L/h，实行膜下滴灌。
试验采用随机区组设计，选取不同灌溉量、灌溉方法、施肥量和施肥方式为试验因素。灌溉方法分为滴灌和沟灌。肥料施入方法为滴灌滴肥（营养液，基本元素含量见表5-5-1）和人工撒施。本试验营养液采用日本园试均衡营养液配方，分别为园试配方的6/8、4/8和2/8（X/8是指大量元素配方1个单位的八分之几，微量元素采用通用配方）。以滴灌条件下，土壤施肥为对照，对照施肥水平：纯N为45 kg/亩，P2O5为75 kg/亩，K2O为45 kg/亩。其中对照底肥施入：纯N为20 kg/亩，P2O5为60 kg/亩，K2O为15 kg/亩。追肥按照表5-5-2给定比例施入。
试验处理设计：滴灌+营养液、沟灌+人工撒施（对照，共5个处理，3个与滴灌灌溉同棚，2个处理设在另一大棚，检测湿度、温度等值），营养液为3个水平，其余因素为1个水平。处理设三次重复。
表5-5-1 日本园试配方大量与微量元素配方
注：N，P，K单位为mmol/L，其余单位为mg/L。
表5-5-2 番茄不同生育期内灌水量与施肥量
（二）检测指标
在番茄采收初期、盛期、末期随机按处理取果样，每小区取番茄果样6～9个，取样后称重记录之后立即测定其硝酸盐含量；定值后每隔10天取0～30 cm土层土样100 g左右，测定其硝酸盐含量、Ec值和土壤含水量。在番茄采收中期取样测定番茄品质；每次采收时记载小区产量、个数，并折算总产量和单果重。
果实与土壤中硝酸盐含量均采用水杨酸比色法测定。Ec值测定采用DDS-12A型数字电导率仪。土壤自然含水量测定采用烘干法。品质主要测定项目及方法为:Vc——钼蓝比色法、有机酸——酸碱滴定法、可溶性糖——蒽酮比色法、可溶性固形物——糖量。
土壤含水率测定：从番茄种植后每隔10 d用土钻采集土样，采用烘干法测定土壤含水率。
土壤0～30 cm剖面Ec值（MKJJ-CD601笔式测定仪）测定：在番茄全生育期按不同处理每隔10 d，采集方法同上，采集土壤量约100 g。
二、结果与分析
（一）不同灌水方式对温室空气湿度的影响
由于温室中空气流动相对较慢，较高的湿度对番茄成长有很大的影响，所以，不同灌溉方式对空气湿度的影响直接导致番茄成长的好坏。膜下滴灌和沟灌灌溉为2种不同的灌溉方式，地表产生径流或积水量的面积不同，故而导致温室内空气相对湿度差异明显。9：00（晴天），用手持便携式湿度计（CENTER314）测定室内相对湿度，结果表明膜下滴灌、沟灌温室空气相对湿度分别为60%和78%，前者比后者相对湿度低18%。同时，在番茄生育期中后期发现，番茄对温度和湿度的反应非常敏感，沟灌处理空气湿度大，更容易发生叶霉病及灰霉病，作物腐烂程度高于滴灌区23%。膜下滴灌灌水量小，且塑料遮蔽了水面蒸发与空气水分交换量，此时土壤和空气湿度相对稳定，大大减小了病虫害发生概率。
（二）不同因素对土壤含水量的影响
由于每天滴入营养液1～3次，滴液间隙小，使得0～30 cm土壤自然含水量始终维持在适宜的范围之内。从表5-5-3看出，滴灌灌溉处理的土壤含水率与平均值极为接近，而沟灌处理土壤含水率高出滴灌平均值14.4%。这就表明，滴灌能使土壤含水率保持在番茄适宜生长的范围内，而沟灌在浪费灌溉水的同时，还增加了温室湿度，从而导致病虫害的多发。
表5-5-3 不同处理对土壤自然含水量的影响（质量比）
（三）不同因素对土壤Ec的影响
从表5-5-4中看出，对照处理变化幅度较大，在0.8～3.9 ms/cm之间，各营养液处理则在0.5～3.6 ms/cm之间。营养液处理表现在生育前期Ec值较高、中后期较低的特点。这是由于各营养液处理在全生育期营养液浓度一直维持不变，而在生育前期植株较小，根系较弱，吸收养分有限，在生育中后期随着植株生长发育，根系吸收能力增强，所以残留在土壤中的养分较少，Ec值较低。对照处理氮营养施入过多，造成了土壤中电导度过高和土壤中硝态氮的积累较高。由于土壤盐分的含量不同，对番茄根系生长有着显著的影响，导致根系对水肥吸收的不同，最终导致番茄产量的不同（下文分析）。
表5-5-4 不同处理全生育期0～30 cm土壤Ec值（ms/cm）的测定
（四）不同处理施肥量和灌水量
从表5-5-5可知，沟灌+人工处理撒施肥料多数元素量显著高于营养液（只有CaO低于营养液量）各处理，极大地浪费肥料。文献资料显示，大棚番茄吸收的N∶P2O5∶K2O比例为1∶0.31∶1.54；番茄对钾的吸收量增加，氮吸收量也相应增加；在高钾水平下，增施氮肥可以提高钾的吸收。从表5-5-5中看出，对照采用传统的滴灌施肥方式，氮、磷、钾的比例失调，养分供给不平衡，造成了番茄养分的投入比例和吸收比例相差很大，磷素比例远远大于番茄的吸收比例，而钾素比例远低于吸收比例。过量的氮素供应和低的钾素投入会直接影响到番茄的产量和品质，而长期过量地施用磷肥也会造成表层土壤中磷的大量富积，对环境造成潜在的威胁。而各营养液处理虽然其浓度水平不同，但其氮、磷、钾的比例在番茄养分吸收比例的正常范围内，符合番茄的养分吸收规律。
表5-5-5 不同处理养分施入量比较
（五）不同处理对番茄总产量及成本的影响
经过对温室空气湿度、土壤含水率、土壤Ec值、施肥量和灌水量的分析可知，总体效益沟灌显著低于滴灌。同时，从表5-5-6中看出，沟灌+人工撒施处理产量低于滴灌+营养液处理15.79%，且后者成本低于前者32.19%，总体效益显著。由滴灌+营养液处理间对比分析可知，2/8处理从产量到成本均优越于其他处理，因此，根据地区实际情况，制定滴灌+营养液灌溉施肥制度。
表5-5-6 不同处理对番茄总产量的影响
三、结论
①沟灌+人工撒施处理空气湿度、灌溉量、施肥量、土壤含水率和土壤Ec值显著低于滴灌，且产量比滴灌+营养液平均低15.79%，但成本却高出32.19%。
②2个比例（2/8处理）的大量元素配方综合效益显著高于其他处理，特别是产量高出沟灌22.8%，成本却减少35.95%。
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