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本文针对当前保护地生产中存在的主要问题，将灌水与施肥结合起来开展研究，目的在于为保护地生产水、肥联合调控提供科学依据，因此不仅具有理论意义，也具有十分重要的实践价值。
本文以番茄为供试作物，在沈阳地区草甸土上，以D-饱和最优设计、田间微区试验的方法，研究了滴灌条件下，温室番茄水肥精量控制技术以及水肥在番茄产量、品质方面的耦合效应。还用田间小区和15N微区作物栽培试验的方法，研究了不同灌溉和施肥条件下，氮肥种类及其用量的产量效应及肥料氮素的去向，从理论与实践结合上探讨我国北方保护地水肥精量控制技术，这一结果可为保护地生产实现“两高一优”、防治土壤退化，促进地区农业可持续发展提供理论与技术支持。所得主要结果如下。
1.影响番茄生育前期生物量大小的主要因素是氮肥，其次是钾肥和灌水量。从番茄生育前期生物量角度评价，氮肥的最佳投入量为282.31kg·hm-2，钾肥的最适投入量为334.03kg·hm-2，最适灌水控制下限为田间持水量的59.82％。番茄生育前期水肥管理以中氮、中钾和低水为最佳组合。
2.番茄盛果期(第二穗果膨大期)的生物量大小与番茄最终果实产量有极好的相关性；影响番茄盛果期生物量的主要因素是氮肥(N)，其次是灌水量(W)和钾肥(K)，各因素交互作用对生物量的影响顺序为：NK＞NW＞KW，说明在番茄盛果期平衡施肥对番茄高产是十分重要的。从番茄盛果期生物量角度评价，氮肥的最佳施用量为397.33kg·hm-2、钾肥为436.12kg·hm-2，适宜灌水控制下限为田间持水量的79.68％。番茄盛果期以丰氮、丰钾和丰水为最佳水肥管理组合。
3.影响番茄果实产量的最主要因素是氮肥用量(N)，其次是灌水量(W)和钾肥用量(K)；各因素之间交互效应的大小顺序为：NK＞NW＞KW。番茄产量达最高值时，氮肥用量为409.29kg·hm-2，钾肥用量为458.94kg·hm-2，累计灌水量为15¨.05m3·hm-2。即水肥调控技术以丰氮、丰钾和丰水组合产量最佳。当考虑肥料价格和灌水费用时，番茄产量达最佳经济产量的氮肥用量为397.81kg·hm-2，钾肥用量为448.49kg·hm-2，累计灌水量则为1491.89m3·hm-2，氮肥与钾肥的施用比例为N∶K2O=1∶1.13。
4.氮肥利用率与氮肥用量呈负相关关系；在等氮肥用量条件下，氮肥利用率的高低受灌水量和钾肥用量的影响，灌水量越大、钾肥用量越高氮肥利用率越高；钾肥利用率与钾肥用量之间呈负相关关系，与灌水量呈正相关关系。
5.番茄果实硝态氮含量受氮肥用量影响最大，其次是钾肥用量；在一定范围内，氮肥用量越大番茄果实中的硝态氮含量越高，钾肥用量越高番茄果实中的硝态氮含量越低。增加钾肥用量有利于提高番茄果实中糖、维生素C含量和糖酸比值，氮肥与钾肥配施有利于改善番茄果实品质。灌水量对番茄果实中硝态氮和糖、酸及维生素C含量影响不明显。
6.滴灌与沟灌相比，其干物质积累量和果实产量均高于沟灌相应各处理的干物质积累量和果实产量，滴灌处理比沟灌处理节约用水33.3％。
7.温室番茄吸收氮、磷、钾的比例与灌溉方式之间关系不明显。番茄果实中氮、磷、钾吸收的比例平均为4.9∶1∶7.18；地上部分吸收氮磷钾总量的比例为4.1∶1∶5.4。8.在番茄整个生育期内，土壤中无机氮主要以NO3--N的形式存在，NH4+-N所占比例很小。0～100cm土层中，滴灌和沟灌各处理土壤中NH4+-N的含量在整个生育期内含量均比较低(低于6mg·kg-1)，且变化幅度不大；单施有机肥会增加土壤中的NH4+-N的储备。就全生育期而言，各土层NH4+-N的含量受灌溉方式和施肥的影响较小。
9.无论是滴灌还是沟灌，番茄全生育期内0～20cm土层土壤NO3--N含量始终较高。沟灌易引起土壤中NO3--N向下层迁移，而滴灌对40-60cm土层及其以下各层次土壤的NO3--N分布影响作用不明显。有机肥的施用未能增加土壤中NO3--N含量，但表现出了减缓表层土壤NO3--N含量降低的趋势。
10.氮素在土壤中的残留率在66.92％～92.27％之间，作物回收率在3.8％～5.8％之间。灌溉方法对肥料氮素利用率影响不大，影响温室番茄栽培肥料氮素残留量的主要因子是氮肥用量而不是灌溉方法。
11.沟灌和滴灌处理的肥料15N的利用率分别为7.4％和11.5％，滴灌处理番茄地上部分所含肥料15N量比沟灌处理高56.3％；番茄地上部分各器官所含的肥料15N量以果实为最高，达50％以上，其次为叶，茎中的含量最少；两种灌溉方法间肥料15N在果实、茎、叶的分配比例差异不大，平均为2.9∶1∶1.6。
12.在0～100cm土层中，滴灌处理土壤中肥料15N残留量占氮肥投入量的63.6％，沟灌处理肥料15N残留量占氮肥投入量的59.1％。其中0～20cm这一施肥层次土壤中残留的肥料15N最多，沟灌和滴灌处理分别占0～100cm土层肥料15N残留总量的60％和68％。沟灌处理残留在20～40cm土层的肥料15N数量占总残留量的22.9％；滴灌处理残留在20～40cm土层的肥料15N数量占总残留量的20.5％。
13.沟灌与滴灌处理肥料氮素损失比例不同，沟灌处理肥料损失量达75.5kg·hm-2，占氮肥投入量的33.5％；而滴灌处理肥料氮损失量为56.0kg·hm-2，占氮肥投入量的24.9％。