不同物料及配比對(duì)設(shè)施土壤與番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

沙海寧，孫權(quán)，周明，郭鑫年，張曉娟，魏樂(lè)

（寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏銀川，750021）

設(shè)施蔬菜是近年來(lái)寧夏重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，總栽培面積迅速擴(kuò)大。番茄因其栽培簡(jiǎn)單、管理容易、銷路廣、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)，農(nóng)民的種植積極性較高，成為寧夏各類設(shè)施栽培的主要蔬菜作物。番茄需肥絕對(duì)量比較大，為高需肥蔬菜作物[1～2]，農(nóng)戶習(xí)慣種植番茄時(shí)常采用大水大肥的方式，造成化肥利用率低且污染嚴(yán)重[3]，也導(dǎo)致高成本建造的溫室短短幾年內(nèi)就發(fā)生連作障礙。為此，通過(guò)合理施用化肥，并增施有機(jī)肥、粗沙等物料，改善土壤結(jié)構(gòu)及通氣狀況，為設(shè)施內(nèi)作物的正常生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境，消除依靠化肥引發(fā)的一系列不良影響，對(duì)保障迅速發(fā)展但急需技術(shù)支持的寧夏設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)而言具有非常急迫的現(xiàn)實(shí)意義。

設(shè)施內(nèi)土壤環(huán)境的惡化主要表現(xiàn)之一是過(guò)度依賴化肥導(dǎo)致的土壤板結(jié)。通過(guò)合理?yè)接猛ㄍ感院玫那嗌?，可改善寧夏引黃灌區(qū)細(xì)質(zhì)地土壤的水汽熱調(diào)節(jié)能力。而合理施用完全腐熟的有機(jī)肥，對(duì)保障設(shè)施作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培具有突出的作用。有機(jī)肥料是我國(guó)肥料中磷、鉀和微肥的主要來(lái)源，含有豐富的有機(jī)物和各種營(yíng)養(yǎng)元素，而且還含有維生素、酶、激素、生長(zhǎng)素、泛酸等植物生長(zhǎng)活性物質(zhì)，能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗逆性，含有較多的酚、糖、醛類化合物及羧基，可對(duì)肥料中的氨態(tài)氮進(jìn)行吸收和固定，抑制氨態(tài)氮的硝化作用，減少硝態(tài)氮的形成，降低蔬菜中硝酸鹽的積累[4～5]；同時(shí)設(shè)施環(huán)境是接近封閉或半封閉，氣密性好，在有機(jī)肥分解過(guò)程中可以產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，且不易外逸，這又成為供給植物光合作用原料的重要來(lái)源[6]。和化肥相比，有機(jī)肥經(jīng)過(guò)微生物作用，形成的腐殖酸類有機(jī)膠體與土粒形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善了土壤理化性狀，調(diào)節(jié)了土壤的水、肥、氣、熱，提高了土壤的保水保肥和緩沖能力，提高了土壤肥力[7]。此外對(duì)于設(shè)施內(nèi)由于連作障礙產(chǎn)生的難以防治的土壤病蟲(chóng)害，大量施用有機(jī)肥是一個(gè)有效的調(diào)控措施[8]。本試驗(yàn)以青沙和商品有機(jī)肥為改土物料，研究其單獨(dú)或配合施用對(duì)設(shè)施內(nèi)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，番茄生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為創(chuàng)造更加適宜的設(shè)施番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培水肥氣熱條件提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

①供試土壤 試驗(yàn)于2008-2009年在永寧縣楊和鎮(zhèn)領(lǐng)鮮果業(yè)66.7 hm2萬(wàn)間現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)基地進(jìn)行。該基地位于銀川平原中部，土壤為典型的人為土壤——灌淤土。其0~20 cm表層土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1對(duì)照。其中，pH值用SH-3精密酸度計(jì)測(cè)定，全鹽含量用DDS-11電導(dǎo)率儀測(cè)定，有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化-硫酸亞鐵滴定法測(cè)定，堿解氮用擴(kuò)散法測(cè)定，速效磷用硫酸鉬銻抗法測(cè)定，速效鉀用火焰分光光度計(jì)法測(cè)定，容重和田間持水量用環(huán)刀法測(cè)定[9～10]。

②供試番茄 瑞克斯旺（446），為當(dāng)?shù)刂髟云贩N。2008年8月13日育苗，9月13日定植；2009年4月3日拉秧。全生育期200 d。采用平壟雙行栽培，壟寬1.4 m，株距45 cm，行距50 cm，每壟2行，1壟為一個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積9.8 m2，每處理重復(fù)2次；番茄全生育期內(nèi)共采果9次，首次采果為2008年12月12日，最后一次采果為2009年4月2日。

1.2 試驗(yàn)方法

采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，處理如下：CK；單施有機(jī)肥；單施化肥；化肥+沙；有機(jī)肥+沙；化肥+有機(jī)肥+沙。P2O5施用量為225 kg/hm2，K2O施肥量為 300 kg/hm2，N施用量為300 kg/hm2?；剩旱视媚蛩兀ê琋 46%），磷肥用重過(guò)磷酸鈣（含 P2O546%），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%）。有機(jī)肥為“科宇”生物有機(jī)肥，施用量為15 t/hm2，起壟前一次性基施，氮肥40%基肥，60%分4次追肥，苗期重追1次，花期1次，首次采果后再追2次；磷、鉀肥1/2基施，1/2分2次在首次采果后追施。

對(duì)設(shè)施番茄幼苗期和初花期生長(zhǎng)指標(biāo)株高、莖粗、葉綠素含量水平進(jìn)行了測(cè)定。其中，株高為番茄頂端到根基部的垂直高度，莖粗用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定，葉綠素含量用SPAD-502葉綠素計(jì)測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果用DPS和Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤供肥水平分析

土壤供肥水平是決定施肥量高低的主要參數(shù)之一。根據(jù)表1測(cè)定結(jié)果，未施肥前，供試土壤有機(jī)質(zhì)肥力為中等偏低的四級(jí)水平（10~20 g/kg）；速效性堿解氮為偏低的五級(jí)水平（25~50 mg/kg）；速效磷為極缺乏的六級(jí)水平（<5 mg/kg）；速效鉀則為較豐富的三級(jí)水平（100~150 mg/kg）[11]。

2.2 不同物料及配比施用對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

土壤化學(xué)性質(zhì)是決定土壤保肥、供肥性能的關(guān)鍵因素，且易受外源物質(zhì)的影響。原土壤在設(shè)施栽培條件下施入不同物料后，其化學(xué)性質(zhì)的變化趨勢(shì)見(jiàn)表1。

與對(duì)照相比，施有機(jī)肥后，土壤pH值顯著降低，全鹽、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷均顯著增加；單施化肥，土壤pH值顯著降低，全鹽、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀均顯著增加；其他施用化肥的處理，也均大幅度降低土壤pH值，主要是供試土壤施用尿素為氮源，由于其分解后以銨離子形態(tài)存在，番茄吸氮后H+殘留于土壤，隨施氮量的增加，土壤pH值顯著下降了。這對(duì)于堿性土壤改良有益。在施有機(jī)肥的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增施化肥和沙子等物料，全鹽進(jìn)一步顯著增加，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀均顯著增加，尤其是有效鉀有較大幅度增長(zhǎng)?？傮w上，施用有機(jī)肥能較大地提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)改良土壤作用明顯。而有機(jī)肥配合化肥施用具有改土和快速增加土壤速效養(yǎng)分的功效，二者的合理搭配比例值得進(jìn)一步研究。

2.3 不同物料及配比對(duì)設(shè)施番茄土壤物理性狀的影響

由于設(shè)施作物栽培時(shí)間長(zhǎng)，適宜的土壤物理環(huán)境對(duì)促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的水、氣、熱量狀況有重要作用。供試條件下，土壤典型物理性狀在不同處理下的反應(yīng)見(jiàn)表1。

表1 不同物料配比對(duì)土壤基本化學(xué)性質(zhì)、容重、田間持水量、總孔隙度的影響

表2 不同物料處理對(duì)土壤酶活性的影響

表3 不同施氮量對(duì)番茄生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

有機(jī)肥施入土壤以后，顯著降低了土壤容重，增加了土壤田間持水量，并因?qū)ν寥赖姆瓌?dòng)而增加了土壤總孔隙度，使通透性增強(qiáng)。單施化肥也能顯著降低土壤容重，增加土壤總孔隙度，但并未增加土壤田間持水量，表明化肥對(duì)土壤容重和總孔隙度的改變主要是翻耕帶來(lái)的臨時(shí)性作用。有機(jī)肥則能從根本上改變土壤水分物理性狀。

2.4 不同物料及配比對(duì)設(shè)施番茄土壤酶活性的影響

土壤酶活性作為土壤質(zhì)量的生物活性指標(biāo)，與土壤生物、土壤理化性質(zhì)及環(huán)境條件等密切相關(guān)。同時(shí)，磷酸酶、脲酶與作物產(chǎn)量之間也有一定的相關(guān)關(guān)系[12]。

從表2可以看出，不同處理都顯著提高了土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性，其中，蔗糖酶活性增加幅度最大；過(guò)氧化氫酶活性變化幅度最小。

2.5 不同物料及配比對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響

施用有機(jī)肥是綠色蔬菜生產(chǎn)的重要技術(shù)措施。不同物料處理下，日光溫室設(shè)施番茄苗期（9月26日）和花期（10月8日）生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定及多重比較結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可看出，施肥對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生了顯著影響，番茄株高和冠幅在兩個(gè)測(cè)定時(shí)期均顯著增加，尤其是單施有機(jī)肥促進(jìn)作用最為顯著。肥料對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用表現(xiàn)在促寬和促高，而植株的健壯程度并未同步增加，不同物料處理對(duì)幼苗期莖粗影響差異不顯著；初花期，化肥+沙和有機(jī)肥+沙處理增加了土壤通氣性，顯著增加莖粗，有利于植株健壯。幼苗期化肥促長(zhǎng)作用顯著表現(xiàn)在對(duì)葉綠素的增加，但生育后期番茄植株矮小，葉色濃綠，不同物料處理下葉綠素含量低于對(duì)照。

2.6 不同物料及配比對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量的影響

大部分土壤養(yǎng)分供應(yīng)水平有限，施肥是獲取作物高產(chǎn)的前提。供試條件下，設(shè)施番茄產(chǎn)量因施用物料的不同而明顯不同（圖1），施有機(jī)肥與化肥，設(shè)施番茄均顯著增產(chǎn)，以施化肥處理的產(chǎn)量最高。表明單季番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的形成對(duì)速效性養(yǎng)分反應(yīng)敏感，合理施用化肥是設(shè)施番茄高產(chǎn)的必要保障。

表4 不同物料處理對(duì)番茄品質(zhì)的影響

2.7 不同物料及配比對(duì)設(shè)施番茄品質(zhì)的影響

對(duì)不同物料處理下番茄果實(shí)品質(zhì)研究表明（表4），總體上，不同物料處理下番茄果實(shí)中可溶性糖顯著增加，糖酸比顯著增大，但也顯著增加了番茄的硝態(tài)氮含量。不過(guò)，番茄硝態(tài)氮含量遠(yuǎn)小于食品安全臨界值指標(biāo)。摻沙處理改善了土壤通氣性，番茄總酸度顯著下降。而化肥與有機(jī)肥配比，并摻合沙子，顯著增加了番茄的VC含量，改善了番茄的品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

日光溫室以高產(chǎn)為主要目標(biāo)，以大量施用化肥為最常用的栽培手段。然而人們大量施用化肥造成化肥利用率低，且?guī)?lái)的污染也相當(dāng)嚴(yán)重。近年來(lái)提倡多施用有機(jī)肥，或采用科學(xué)配方施肥技術(shù)，提高化肥利用率；尤其是施用有機(jī)肥，不但可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，有機(jī)肥經(jīng)過(guò)微生物分解，轉(zhuǎn)化成蔬菜可吸收利用的有效養(yǎng)分，增加了土壤的養(yǎng)分供應(yīng)，肥力大且肥效長(zhǎng)，改善土壤理化性狀，調(diào)節(jié)土壤的水、肥、氣、熱狀況，提高土壤保水保肥和緩沖能力，從而提高了土壤肥力。此外，對(duì)于設(shè)施內(nèi)由于連作障礙產(chǎn)生的難以防治的土壤病蟲(chóng)害，采用摻沙等客土法，并配合施用有機(jī)肥，改良土壤通氣透水性，可有效調(diào)控溫室土壤連作障礙。

本研究顯示，設(shè)施番茄移栽前施有機(jī)肥后，供試土壤pH值顯著降低，全鹽、有機(jī)質(zhì)、速效氮、磷、鉀均增加，并顯著降低了土壤容重，增加了土壤田間持水量和總孔隙度，從根本上改變了土壤水分物理性質(zhì)。而單施化肥，土壤pH值也顯著降低，全鹽、有機(jī)質(zhì)、速效氮、磷、鉀均顯著增加，起壟時(shí)的翻耕疏松過(guò)程也能顯著降低土壤容重，顯著增加土壤總孔隙度，但并不能增加土壤田間持水量。在施有機(jī)肥的基礎(chǔ)上進(jìn)一步配施化肥和沙子等物料，全鹽進(jìn)一步增加，有機(jī)質(zhì)變化不明顯，速效氮、磷、鉀因化肥的施用均顯著增加。

因活性物質(zhì)的加入，外源化肥和有機(jī)肥施用都顯著提高了土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性，有利于土壤養(yǎng)分的活化和番茄對(duì)速效養(yǎng)分的吸收。

施化肥和有機(jī)肥均顯著增加番茄的株高和冠幅；初花期，化肥加沙和有機(jī)肥加沙處理增加了土壤通氣性，顯著促進(jìn)了莖粗的增長(zhǎng)，有利于植株健壯。

不同物料處理下番茄果實(shí)中可溶性糖顯著增加，總酸度顯著下降，糖酸比顯著增大，改善了番茄的風(fēng)味，尤其是在化肥和有機(jī)肥配合并摻合沙子，番茄VC含量最高，改善了番茄的品質(zhì)，但也顯著增加了番茄的硝態(tài)氮含量。

[1]孫軍利，趙寶龍，蔣衛(wèi)杰，等.不同施肥對(duì)日光溫室春茬黃瓜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，24（6）：674-689.

[2]張艷玲，宋述堯.氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量影響[J].北方園藝，2008（2）：25-26.

[3]沈其榮.土壤科學(xué)肥料通論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]張鵬，王森，陳友，等.不同施肥對(duì)大棚黃瓜硝酸鹽含量的影響[J].北方園藝，2000（2）：49.

[5]劉文祥，王桂英，李乃光.土壤肥力與施肥對(duì)油菜硝酸鹽含量和產(chǎn)量的影響[J].北京農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996，14（4）：25-27.[6]馮永軍，陳為峰，張蕾娜，等.設(shè)施園藝土壤的鹽化與治理對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2001，17（2）：111-114.

[7]Granox A S,Porjer G A，Erich M S.Organic amendment and rotation crop effects on the recovery of soil organic matter and aggregation in Potato cropping systems[J].Soil Science Society of America Journal,2002,66(4):1 311-1 319.

[8]李文慶，杜秉海，駱洪義，等.設(shè)施栽培對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響[J].土壤肥料，1996（2）：31-33.

[9]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[10]孫權(quán).農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境質(zhì)量分析方法[M].銀川：寧夏人民出版社，2004.

[11]全國(guó)土壤普查辦公室.中國(guó)土壤[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[12]和文祥，朱銘莪.陜西土壤脲酶活性與土壤肥力關(guān)系研究Ⅱ——土壤脲酶的動(dòng)力學(xué)特征[J].土壤學(xué)報(bào)，1997，34（1）：42-52.