CN112470900B - 一种设施番茄基质栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设施番茄基质栽培方法，属于番茄栽培技术领域，所述方法基于原位监测的水肥精准管理模式，明确了设施番茄基质栽培中的水肥精准管理参数，实现了全部水、肥循环利用，全生育期、全自动精准管理，有利于产品提质、资源增效与生态环保。

Description

一种设施番茄基质栽培方法

技术领域

本发明属于番茄栽培技术领域，尤其涉及一种设施番茄基质栽培方法。

背景技术

随全球人口的增长，土地资源日益匮乏，并且传统设施栽培模式用工大，环境调控差，机械化程度低，不符合现代农业的发展需求。另外，设施蔬菜种植过程中，随种植年限的增加，土壤盐渍化、微生物区系失调等土壤退化现状普遍发生，这也限制了设施蔬菜可持续发展。

工厂化基质栽培是设施蔬菜发展的方向，能够有效解决土地和劳动力短缺问题，为实现生产的精准化和标准化奠定基础。但是目前工厂化基质栽培仍然存在肥料用量与配比没有量化、成本高、栽培模式有待优化等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种设施番茄基质栽培方法；本发明所述方法明确了设施番茄基质栽培中的水肥精准管理参数，实现了全部水、肥循环利用，全生育期、全自动精准管理，有利于产品提质、资源增效与生态环保。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种利用设施番茄基质栽培系统进行番茄栽培的方法，包括以下步骤：

1)在番茄三叶一心期将番茄苗移栽定植至栽培槽的基质内；

2)当番茄苗株高长至20～30cm时，将番茄苗的侧枝去掉，留主干，此后萌发的侧枝全部去除；

3)当番茄第5～7穗果点花坐果后，打掉顶端生长点；

4)当番茄果转色后采摘；

在步骤1)中所述番茄定植之后开始灌溉，

所述灌溉的液体包括水和营养液；

所述水包括经灌溉系统灌溉的水和循坏系统中回水管回流到回流池的循环水；

所述营养液包括氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥以及微量元素。

优选的，当田间含水量小于最低阈值且回流池内液位小于设定的最小阈值时，开启水源中水泵进行灌溉，在灌溉a方之后，判断回流池内液位是否到达最大阈值，如果达到最大阈值，则停止灌溉，如果未到达最大阈值，则继续灌溉a方，如此反复，直至回流池内液位到达最大阈值，停止灌溉；

当田间含水量小于最低阈值，且回流池内液位大于设定的最大阈值时，开启回流池内水泵进行灌溉，当回流池内液位到达最小阈值时，停止灌溉；

所述田间含水量的最低阈值如下：苗期为最大持水量的80～90％，开花期为最大持水量的70～80％，成熟期为最大持水量的60～70％；

所述回流池内液位设定的最小阈值为大于水泵进水口高度小于60cm；

所述a为最小灌溉单元，a根据面积取值，一亩种植面积取值为0.5～1方；

所述回流池内液位最大阈值的高度水平在田间基质栽培底部以下，且回流池最大阈值与最小阈值之间的水量大于2方/亩。

优选的，所述灌溉施肥根据监测结果进行，在开启水源中水泵进行灌溉施肥之前，监测回流池内氮、磷、钾、钙和镁浓度；如果回流池内浓度大于设定的目标浓度的1.5倍，仅灌溉不施肥；如果检测浓度在目标浓度的0.5～1.5倍之间，按目标浓度进行施肥；如果检测浓度小于目标浓度的0.5倍，则在灌溉施肥时，按1.5倍的目标浓度进行灌溉施肥。

优选的，番茄的苗期，所述营养液中氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥的目标浓度分别为3.2～6mmol/l、1～2mmol/l、4～6mmol/l、0.5～1mmol/l和0.5～1mmol/L；

所述番茄的开花结果期，所述营养液中氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥的目标浓度分别为14～18mmol/l、1.5～2.0mmol/l、9～12mmol/l、3～5mmol/l和2～3mmol/L；

所述番茄的成熟期，所述营养液中氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥的目标浓度分别为6～12mmol/l、0.7～1.5mmol/l、13～15mmol/l、4.5～6mmol/l和2～3mmol/L。

优选的，所述氮肥中硝态氮和铵态氮的比例为(2.5～3.5):1；在所述开花结果期和成熟期，施加硫基肥料，SO₄ ^2-浓度不高于为7.0mmol/l。

优选的，所述灌溉施肥采用随水滴灌的方式。

优选的，所述基质包括炉渣和河砂；所述炉渣和河砂的体积比为(1～4):(6～9)，所述河砂的粒径为0.35～0.5mm，所述炉渣粒径为0.5～-10mm。

本发明的有益效果：本发明提供的设施番茄基质栽培方法，通过水肥管控平台控制水肥的灌溉时机和灌溉量；实现了营养液循环管理，使脱离根区的水分和养分重新循环利用，避免了水分和养分的损失，有利于资源的高效利用；同时全生育期、全自动精准管理，有利于产品提质、资源增效与生态环保。

进一步的，本发明所述的营养液中养分配比合理，施用精准，有利于进一步提质增效。

附图说明

图1栽培槽的剖面图；

图2营养液灌溉循环控制系统结构示意图；

图3苗期不同氮浓度及形态对番茄根系生长的影响；

图4苗期不同氮浓度及形态对番茄根系生长影响照片；

图5结果期为不同氮浓度及形态对番茄生长的影响；

图6苗期不同钾钙镁供应水平对番茄根长的影响；

其中，钾水平(mmol/L)K₀：0、K₁：1、K₂：4、K₃：8；

钙水平(mmol/L)Ca₀：0、Ca₁：0.5、Ca₂：1.5；

镁水平(mmol/L)Mg₀：0、Mg₁：0.3、Mg₂：1

图7结果期不同钾钙水平对番茄生长的影响；

其中，钾水平(mmol/L)：K₀：0、K₁：6、K₂：12、K₃：18；

钙水平(mmol/L)：Ca₀：0、Ca₁：4、Ca₂：8

图8为不同硫基氯基肥料对苗期番茄根系生长的影响；

图9为不同硫基氯基肥料对番茄地上部、地下部生物量的影响；

图10为不同营养液浓度及硫氯基肥料对番茄产量的影响；

图11为不同无机混合基质对番茄产量的影响；

图12为不同无机混合基质对肥料偏生产力和灌溉水分生产率的影响。

具体实施方式

本发明提供了一种利用设施番茄基质栽培系统进行番茄栽培的方法，包括以下步骤：1)在番茄三叶一心期将番茄苗移栽定植至栽培槽的基质内；2)当番茄苗株高长至20～30cm时，将番茄苗的侧枝去掉，留主干，此后萌发的侧枝全部去除；3)当番茄第5～7穗果点花坐果后，打掉顶端生长点；4)当番茄果转色后采摘。

本发明在所述番茄定植之后开始灌溉，灌溉至水位上限后停止灌溉。当田间含水量小于最低阈值且回流池内液位小于设定的最小阈值时，开启水源中水泵进行灌溉，在灌溉a方之后，判断回流池内液位是否到达最大阈值，如果达到最大阈值，则停止灌溉，如果未到达最大阈值，则继续灌溉a方，如此反复，直至回流池内液位到达最大阈值，停止灌溉；当田间含水量小于最低阈值，且回流池内液位大于设定的最大阈值时，开启回流池内水泵进行灌溉，当回流池内液位到达最小阈值时，停止灌溉；所述田间含水量的最低阈值如下：苗期为最大持水量的80～90％，开花期为最大持水量的70～80％，成熟期为最大持水量的60～70％；所述回流池内液位设定的最小阈值为大于水泵进水口高度小于60cm；所述a为最小灌溉单元，a根据面积取值，一亩种植面积取值为0.5～1方；所述回流池内液位最大阈值的高度水平在田间基质栽培底部以下，且回流池最大阈值与最小阈值之间的水量大于2方/亩。

在本发明中，所述灌溉的液体包括水和营养液；所述水包括灌溉系统灌溉水和循坏系统中回水管回流到回流池的循环水；在本发明中所述营养液优选的包括氮肥、磷肥、钾肥、钙肥、镁肥以及微量元素；所述灌溉系统灌溉水优选的包括地下水或地表水。

在本发明中，所述灌溉施肥根据监测结果进行，在灌溉施肥之前，监测回流池内氮、磷、钾、钙和镁浓度；如果回流池内浓度大于设定的目标浓度的1.5倍，仅灌溉不施肥；如果检测浓度在目标浓度的0.5～1.5倍之间，按目标浓度进行施肥；如果检测浓度小于目标浓度的0.5倍，则在灌溉施肥时，按1.5倍的目标浓度进行灌溉施肥。在本发明中，所述氮、磷、钾优选的通过原位原位监测装置进行检测，所述钙和镁优选的采用定期取样，室内测定的方式进行浓度监测。

在本发明具体实施过程中，在番茄的苗期，灌溉的营养液中氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥的目标浓度分别优选为3.2～6mmol/l、0.4～1mmol/l、4～6mmol/l、0.5～1mmol/l和0.5～1mmol/L；所述氮肥、磷肥、钾肥、钙肥的目标浓度更优选为3.2、0.4、4和0.8mmol/L。在本发明中，在番茄的苗期优选的还施加氯基肥料，所述氯基肥料的氯离子浓度优选的控制在6mmol/l以下。

本发明在所述番茄的开花结果期，灌溉的营养液中氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥的目标浓度分别为12～18mmol/l、1.5～2.0mmol/l、9～12mmol/l、3～5mmol/l和2～3mmol/L；所述氮肥、磷肥、钾肥、钙肥的目标浓度更优选为16、1.5、12和4mmol/L。

本发明在所述番茄的成熟期，灌溉的营养液中氮肥、磷肥、钾肥、钙肥和镁肥的目标浓度分别为6～12mmol/l、0.7～1.5mmol/l、13～15mmol/l、4.5～6mmol/l和2～3mmol/L。

在本发明中，苗期和开花结果期使用的氮肥中硝态氮和铵态氮的比例优选为(2.5～3.5):1，更优选为3:1。

本发明在所述开花结果期和成熟期，施加硫基肥料；SO₄ ^2-浓度优选的不高于7.0mmol/l；所述硫基肥料与氯基肥料比例和浓度分别为SO₄ ^2-:Cl-＝4:0，更优选的SO₄ ^2-浓度为5.5mmol/l。

除上述培育步骤和水肥管理措施，本发明对番茄培育过程的其他操作没有特殊限定，采用本领域常规操作即可。

本发明所述方法用到的设施番茄基质栽培系统，包括栽培基质系统和营养液灌溉循环控制系统；所述栽培基质系统包括栽培槽和基质；所述基质内埋设土壤温湿度传感器；所述营养液灌溉循环控制系统包括水肥管控平台、灌溉施肥子系统和营养液循子环系统；所述灌溉施肥子系统包括若干个储肥容器和施肥管；所述若干个储肥容器与施肥管连通，所述施肥管位于栽培槽中的部分设置带滴孔的滴灌带；所述营养液循子环系统包括依次连通的回水管、回流池和循环管；所述循环管与所述施肥管连通。

在本发明中，所述栽培槽优选的为长方体状，所述栽培槽的宽度优选为35～45cm，更优选为38～42cm，最优选为40cm；所述栽培槽的深度优选为30～40cm，更优选为32～38cm，最优先为35cm。在本发明中，所述栽培槽也可设置为梯状，所述梯状栽培槽的槽面宽度优选为35～45cm，更优选为40cm；所述梯状栽培槽的槽底宽度优选为20～40cm。本发明对所述栽培槽的长度没有特殊限定，根据具体需求而定。在本发明中，所述栽培槽底自下而上优选的依次设置防水膜、无纺布、导流板和无纺布；所述栽培槽侧面由外而内优选的依次设置防水膜和无纺布。在本发明中，所述防水膜的厚度优选为20～100丝，在本发明中，所述防水膜的作用是阻隔土壤并且防水。在本发明中，位于防水膜和导流板之间的无纺布的作用是防止防水膜破损；在本发明中，所述导流板的作用是支撑基质和疏导营养液；所述导流板上的无纺布的作用是防止砂子下漏并起过滤作用；在本发明中，所述导流板优选的采用PVC材质，所述导流板的高度优选为3～5cm。本发明对所述防水膜和无纺布的来源没有特殊限定，采用本领域常规的市售产品即可。

在本发明中，所述基质包括炉渣和河砂；所述炉渣和河砂的体积比优选为(1～4):(6～9)，更优选为(2～3):(7～8)，炉渣粒径范围0.5～1.5cm。在本发明中，所述基质内埋设土壤温湿度传感器；所述土壤温湿度传感器埋设的垂直深度优选为10～15cm，所述土壤温湿度传感器与最邻近植株的水平距离优选为7～15cm。本发明中，所述土壤温湿度传感器的作用是实时监测土壤中的水分含量和温度，将检测结果传输至水肥管控平台。

在本发明中，所述营养液灌溉循环控制系统包括水肥管控平台、灌溉施肥子系统和营养液循子环系统；所述灌溉施肥子系统包括若干个储肥容器和施肥管；所述若干个储肥容器与施肥管连通，所述施肥管位于栽培槽中的部分设置带滴孔的滴灌带。

本发明对所述储肥容器的形状和规格没有特殊限定，采用本领域常规的容器即可。在本发明中，所述储肥容器中分别放置不同的肥料，包括氮肥、磷肥、钾肥和微量元素等。在本发明中，每一个储肥容器上均设置电磁流量计，电磁阀、吸肥泵和流量计；所述电磁流量计，电磁阀、吸肥泵和流量计与水肥管控平台连接，用于控制和检测施肥量。在本发明中，所述储肥容器的出水口分别与施肥管连通。在本发明中，在所述储肥容器与施肥管连通的下游部分设置过滤器、电磁流量计和电磁阀；所述电磁流量计和电磁阀与水肥管控平台连接，用于控制和检测施肥量。在本发明中，所述过滤器优选为叠片过滤器或筛网过滤器，所述过滤器的过滤粒径优选的在120～200目之间。本发明将所述施肥管上电磁阀的下游设置于栽培槽内；所述施肥管位于栽培槽中的部分设置带滴孔的滴灌带。在本发明中，所述施肥管在栽培槽内的部分优选的连接支管，所述滴灌带优选的安装于支管上；在本发明中，优选的每畦设置2条滴灌带。在本发明中，所述滴灌带优选的置于基质表面或埋入基质表面以下5～10cm。

在本发明中，所述营养液循子环系统包括依次连通的回水管、回流池和循环管；所述循环管与所述施肥管连通。

在本发明中，所述回水管优选的埋于回水沟中；所述回水沟的宽度优选为20～40cm，更优选为25～35cm；所述回水沟的深度优选为50cm。在本发明中，所述回水管的直径优选为50～75mm；在本发明中，所述回水管优选的包括PVC主管和支管，所述PVC主管优选的与若干个支管连接。在本发明中，所述支管下端与PVC主管连接，支管上端与沟槽内的防水膜连接。在本发明中，所述回水管的埋设深度优选的低于栽培槽底4～10cm。

在本发明中，所述回水管与回流池连通，所述回流池中优选的设置水泵和液位计。在本发明中，所述回流池的深度优选为1.8～2.2m，更优选为1.9～2.1m，最优选为2.0m；在本发明中，所述回流池的储水量根据种植面积确定，以一亩种植面积计，所述回流池的储水量为2.5～3.5m³，更优选为2.8～3.2m³，最优选为3m³。在本发明中，所述水泵设置于回流池的底部，所述回流池中的水泵的作用是将回流池中的水泵入到循环管中。在本发明中，所述回流池的顶端与栽培槽的顶端水平相当，所述回流池内液位最大阈值的高度水平在田间基质栽培底部以下，且回流池最大阈值与最小阈值之间的水量大于2方/亩；在本发明中，所述循环管上设置过滤器，所述过滤器优选为叠片过滤器或筛网过滤器，所述过滤器的过滤粒径优选的在120～200目之间。本发明通过将所述循环管与施肥管连通，实现营养液的循环利用。

在本发明中，优选的在施肥管的上游连接恒压供水系统，由水肥管理平台自动控制电磁阀开闭实现水肥自动施加；其中灌水量和施肥量由电磁流量计记录并监测，当达到目标灌水量和施肥量时，关闭电磁阀，停止灌水与施肥。

在本发明中，所述土壤温湿度传感器实时读取基质的含水量和温度，如果回流池内液位低于下限设定值，当基质含水量低于最低阈值时，水肥管控平台开启灌溉电磁阀、吸肥泵、施肥电磁阀进行灌溉施肥，当回流池内液位达到设定值时，停止灌溉施肥。如果回流池内液位高于上限设定值，当基质含水量低于最低阈值时，水肥管控平台开启回流池内水泵，进行灌溉，当回流池内水位低于下限设定值时，水肥管控平台关闭水泵，停止灌溉。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

1)基质栽培床的建造

基质栽培采用畦栽的方式，畦面宽50cm，两畦间隔90cm。栽培床的建造包括整地、挖槽、密封、铺管、填基质。

整地：用水平仪将整个温室找平，同一个温室内水平差异控制在1cm以下；

挖槽：人工或机械沿种植方向开宽40m，深度为35cm的沟槽，沟槽之间间隔90cm。沟槽底部用水平仪找平，同一沟槽内和不同沟槽之间水平差异控制在1cm以下。

密封：在沟槽底部和槽侧面铺20丝以上的塑料防水膜，在沟槽底部的塑料防水膜上铺一层0.5cm厚的无纺布，在无纺布上放导流板，在导流板上方和沟槽侧面再铺一层无纺布，防止基质将塑料膜扎破。

铺回水管：上述沟槽的一端，按垂直于上述沟槽的方向挖一条宽30cm，深50cm的管沟，在管沟内铺设直径为50mm的PVC主管，对应每一个沟槽在PVC主管上连接支管，支管的另一端连接防水膜，使防水膜内的水通过支管进入主管。

基质的选择：基质选择炉渣与河砂，炉渣与河砂混合的体积比为3:7；

填基质：将准备好的基质填入沟槽内，填埋厚度以距离沟槽上沿2～3cm为宜。

铺滴灌管：在温室进水口安装支管，在支管上安装带滴孔的滴灌带，每畦铺2条滴灌带，滴灌带置于基质表面。

栽培槽的结构如图1所示。

循环系统：上述PVC回水管的一端密封，另一端与回流池连接，回流池的体积为3m³。在回流池底部安装与对应面积匹配的水泵，所述水泵为自吸泵，自吸泵与循环管连接。

设施番茄基质栽培系统的结构如图2所示，其中1、电磁流量计1，2电磁阀1、3吸肥泵、4流量计、5施肥桶1(氮肥为主)、6施肥桶2(钾肥为主)、7施肥桶3(磷肥为主)、8施肥桶4(微量元素为主)、9过滤器1、10电磁流量计2、11电磁阀2、12单向阀、13土壤温湿度传感器、14液位计、15水泵，16过滤器。

2)番茄的栽培管理

移栽：在番茄三叶一心期移栽定植，秋冬茬在8月15日～30日，冬春茬在2月1日～5日。

整枝：在番茄张至20～30cm高时，将侧枝减掉，只留主干，此后萌发的侧枝一律打掉。

点花授粉：番茄开始开花后也可用振荡器授粉，使之坐果。

打顶：番茄第5～7穗果点花坐果后，打掉顶端生长点。

采摘：在番茄转色后采摘。

3)番茄的水、肥管理

水分管理：在番茄定植之后开始灌溉。在8～10和4～6月份，按基质内水位进行灌溉管理，每次灌水至水位上限，待水位降至下限时，开始灌溉，直至在此到达上限。每次灌溉时，将基质内水经无害化处理后进入灌溉系统(循环水)。在灌溉的同时，根据循环水的氮、磷、钾浓度和新补充的灌溉水水量，计算各种肥料母液的注入量，由施肥管定量注入。

肥料配方：苗期营养液氮、钾、磷、钙浓度分别为3.2、4.0、0.4、0.5mmol/L，硝态氮和铵态氮的比例为3:1。开花结果期，氮、钾、磷、钙的浓度分别为16、12、2、4mmol/L，硝态氮和铵态氮的比例为3:1。其中钾、氮、磷、钙分别由硝酸钾、硝酸钙和磷酸铵等提供。

施肥管理：

每次灌溉施肥，施肥方式采用随水滴灌的方式。在采用上述配方的前提下，施肥量的控制采取目标浓度以及施肥系数确定。如果回流池内养分浓度大于目标浓度的1.5倍，施肥系数为0，如果检测浓度在目标浓度的0.5～1.5倍之间，施肥系数为1，如果检测浓度在目标浓度的0.5倍以下，施肥系数为1.5。以氮肥为例，计算公式如下：

最小灌溉单元a根据实际灌溉面积确定，1亩栽培面积，a设置宜为1方。

目标浓度和循环液浓度单位为mmol/L；

母液浓度为mol/L。

浓度系数根据原位监测装备所监测的回流池内浓度确定。

栽培方法中的关键点：

(1)苗期、结果期配方(包括硝态氮和铵态氮的比例)：

苗期营养液氮、钾、磷、钙浓度分别为3.2、4.0、0.4、0.5mmol/L，硝态氮和铵态氮的比例为3:1。

开花结果期营养液氮、钾、磷、钙的浓度分别为16、12、2、4mmol/L，硝态氮和铵态氮的比例为3:1。

(2)基质配方：孔隙度为45％细砂基质。

(其中，过2mm筛以下为细砂基质，过2mm筛以上的为粗砂基质)。

营养液配方：低浓度营养液和高硝铵比处理更利于苗期番茄根系的生长(图3，图4)。从营养液浓度来看，T_0.4浓度下根冠比占到其他浓度处理的1.5倍～2.2倍，从氮素形态来看，高硝铵比(R₅₀、R₇₅、R₁₀₀)处理根冠比较R₂₅、R₀处理显著增加18.9％～40.0％。综合看来T_0.4R₇₅处理根系长势最佳，根冠比占到其他形态处理的1.1～1.4倍。

营养液浓度与氮形态对结果期番茄单果重均有显著影响。单果重随营养液浓度的增加呈先增加后减少的趋势，N₂营养液浓度单果重较其他浓度处理显著增加17.2％～43.5％；从氮素形态来看，硝铵复配处理较单一氮源处理均能显著增加单果重，R₇₅，R₅₀和R₂₅三个处理较R₁₀₀、R₀显著增加34.5％～79.3％，从浓度和形态耦合来看，R₇₅N₂处理单果重达到其他处理的1.2～2.6倍，更利于产量的提高(图5)。

番茄苗期时，较高钾浓度水平和施用钙肥更利于根长伸长，其中K₂、K₃浓度下根长较K₀、K₁显著增加18.6％～88.9％；施钙较Ca₀增加13.8％～17.1％。从K、Ca、Mg三者耦合来看，K₂Ca₁Mg₁占到其他处理总根长的1.1～5.1倍(图6)。

番茄单果重随着钾浓度的升高呈先增加后减少的变化规律(图7)。K₂水平相较于其他浓度水平单果重增加5.6％～35.6％；在相同钾浓度供应下，加入适量钙离子有利于提高番茄单果重但差异不显著。K₀浓度下，Ca₁处理比Ca₀处理单果重增加9.1％，K₁、K₂、K₃浓度下分别增加10.4％、18.6％和9.6％，总的看来K₂Ca₁处理单果重最佳，较其他处理显著增加6.0％～47.0％。

由以上可得在番茄苗期，推荐硝铵比3/1，氮、磷、钾、钙浓度分别为3.2mmol/l、0.4mmol/l、4mmol/l、0.5mmol/l；

在番茄结果期，推荐硝铵比3/1，氮、磷、钾、钙浓度分别为16mmol/l、2mmol/l、12mmol/l、4mmol/l。

氯离子不会对番茄苗期～开花期的生长发育造成抑制，而且氯离子的加入促进了苗期番茄根系的生长(图8)。其中施氯处理(S₂、S₃、S₄)的根体积和根表面积较不施氯处理(S₁)分别平均增加8.8％和20.0％，此生长阶段推荐氯基肥料完全替代硫基肥料施用(Cl^-≤6mmol/l)。

氯离子的施用对番茄结果期及以后地上、地下生物量生长产生严重的抑制甚至毒害作用，氯离子浓度越高对番茄生长的抑制作用越强(图9)。施氯处理较不施氯处理地上部显著降低17.2％～20.9％，地下部生物量显著降低4.0％～66.5％，此生长阶段不推荐施用氯基肥料。

营养液浓度和硫氯基配比对产量均有显著性影响(图10)。从营养液浓度来说，低浓度营养液(6～12mmol/l)更利于增加番茄产量，相较于较高浓度营养液处理(18～24mmol/l)显著增加26.1％～101.7％；从硫氯配比来看，氯基肥料施用会减少番茄产量，其中施氯处理(S1、S2、S3)较完全硫基处理(S4)产量显著减少17.0％～28.7％，此时推荐完全硫基肥料配合低氮施用(氮浓度6～12mmol/l)。

由以上可得番茄成熟期，推荐硝铵比3/1，氮、磷、钾、钙浓度分别为12mmol/l、0.75mmol/l、13.5mmol/l、4.5mmol/l，完全不施用氯基肥料。

营养液配方中氮肥选择硝酸钾、硝酸钙、硫酸铵、磷酸氢二铵，磷肥选择磷酸氢二铵，钾选择硝酸钾和硫酸钾，镁选择七水硫酸镁，钙元素来源选择硝酸钙。

基质配方：不同无机混合基质对番茄产量和肥料偏生产力的响应也不同。从产量来看，无论是秋冬季还是冬春季均是F(细砂)处理产量最高，较其他基质处理显著增产10.8％～33.1％(图11)；

从肥料偏生产力来看，F处理的偏生产力和灌溉水分生产率均高于其他处理(图12)。冬春季中、F处理的灌溉水分生产率和肥料偏生产力较其他处理增加6.4％～33.2％，秋冬季中F处理的肥料偏生产力较其他处理增加5.3％～18.4％，以提高水肥效率和产量为目标的管理策略中，推荐基质配方为细砂(孔隙度为45％)。

由以上实施例可见，本申请所述的设施番茄基质栽培系统和栽培方法在番茄全生育期可以完全实现全自动化；按照番茄不同时期需肥规律来配制不同的营养液，营养液可完全循环利用，节约用肥量、提高肥料利用率；可以始终维持在番茄最适宜的湿度条件下，减少水分用量、提高水分利用率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用设施番茄基质栽培系统进行番茄栽培的方法，包括以下步骤：

1）在番茄三叶一心期将番茄苗移栽定植至栽培槽的基质内；

2）当番茄苗株高长至20~30cm时，将番茄苗的侧枝去掉，留主干，此后萌发的侧枝全部去除；

3）当番茄第5~7穗果点花坐果后，打掉顶端生长点；

4）当番茄果转色后采摘；

在步骤1）中所述番茄定植之后开始灌溉，

所述灌溉的液体包括水和营养液；

所述水包括经灌溉系统灌溉的水和循坏系统中回水管回流到回流池的循环水；当田间含水量小于最低阈值且回流池内液位小于设定的最小阈值时，开启水源中水泵进行灌溉，在灌溉a方之后，判断回流池内液位是否到达最大阈值，如果达到最大阈值，则停止灌溉，如果未到达最大阈值，则继续灌溉a方，如此反复，直至回流池内液位到达最大阈值，停止灌溉；

当田间含水量小于最低阈值，且回流池内液位大于设定的最大阈值时，开启回流池内水泵进行灌溉，当回流池内液位到达最小阈值时，停止灌溉；

所述田间含水量的最低阈值如下：苗期为最大持水量的80~90%，开花期为最大持水量的70~80%，成熟期为最大持水量的60~70%；

所述回流池内液位设定的最小阈值为大于水泵进水口高度小于60cm；

所述a为最小灌溉单元，a根据面积取值，一亩种植面积取值为0.5~1方；

所述回流池内液位最大阈值的高度水平在田间基质栽培底部以下，且回流池最大阈值与最小阈值之间的水量大于2方/亩；

所述营养液包括氮肥、磷肥、钾肥、钙肥、镁肥以及微量元素；所述营养液灌溉施肥根据监测结果进行，在开启水源中水泵进行灌溉施肥之前，监测回流池内氮、磷、钾、钙和镁浓度；如果回流池内浓度大于设定的目标浓度的1.5倍，仅灌溉不施肥；如果检测浓度在目标浓度的0.5~1.5倍之间，按目标浓度进行施肥；如果检测浓度小于目标浓度的0.5倍，则在灌溉施肥时，按1.5倍的目标浓度进行灌溉施肥；

所述营养液中番茄苗期时氮肥、磷肥、钾肥、钙肥的目标浓度分别为3.2mmol/l、0.4mmol/l、4mmol/l、0.5mmol/l；

所述营养液中番茄的开花结果期时氮肥、磷肥、钾肥、钙肥的目标浓度分别为16mmol/l、2mmol/l、12mmol/l、4mmol/l；

所述营养液中番茄的成熟期时氮肥、磷肥、钾肥、钙肥的目标浓度分别为12mmol/l、0.75mmol/l、13.5mmol/l、4.5mmol/l；所述氮肥中硝态氮和铵态氮的比例为3:1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述开花结果期和成熟期，施加硫基肥料，SO₄ ^2-浓度不高于为7.0 mmol/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灌溉施肥采用随水滴灌的方式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基质包括炉渣和河砂；所述炉渣和河砂的体积比为（1~4）:（6~9），所述河砂的粒径为0.35~0.5mm，所述炉渣粒径为0.5~10mm。

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