施肥對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)及土壤化學(xué)性質(zhì)的影響*

朱 英 ，郭永婷，田興武，王 蓉，馬 玲，金 龍，楊常新

（吳忠國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)管理委員會(huì)，寧夏吳忠750021）

引言

近年來(lái)，寧夏重點(diǎn)發(fā)展設(shè)施蔬菜，栽培面積不斷擴(kuò)展，設(shè)施蔬菜已成為吳忠支柱產(chǎn)業(yè)之一。設(shè)施栽培過(guò)程中，施肥是影響作物生長(zhǎng)以及土壤質(zhì)量最重要的農(nóng)藝措施之一，不同施肥制度會(huì)影響土壤微生物數(shù)量、種群結(jié)構(gòu)，同時(shí)會(huì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、肥力和生產(chǎn)力帶來(lái)巨大影響。各地設(shè)施栽培需肥量大，施肥結(jié)構(gòu)不合理等現(xiàn)象普遍存在[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，由于農(nóng)戶過(guò)分追求產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，一直沿用大水大肥的傳統(tǒng)種植模式，造成肥料及水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，導(dǎo)致了土壤理化性狀變差，也使得蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)降低，是設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中不容忽視的問(wèn)題[2]。番茄由于具有管理簡(jiǎn)單、栽培容易、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已成為寧夏設(shè)施蔬菜主要栽培作物，番茄為高需肥蔬菜作物，整個(gè)生育期較長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)肥料需求量大[3]。李吉進(jìn)等[4]研究發(fā)現(xiàn)，適量施肥可明顯改善番茄品質(zhì)，大幅提高番茄產(chǎn)量，但過(guò)量施肥則導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，還會(huì)引起肥害。在設(shè)施栽培中采用水肥一體化技術(shù)能同時(shí)解決番茄生長(zhǎng)和土壤理化性質(zhì)退化的問(wèn)題。杜文波[5]研究發(fā)現(xiàn)采用水肥一體化模式栽培番茄，整個(gè)生育期可節(jié)水1192 m3/hm2，產(chǎn)量提高8.6%～14.6%，滴灌水肥一體化的綜合經(jīng)濟(jì)效益提高25876元/hm2。沼液中含有豐富的腐殖酸、有機(jī)質(zhì)以及作物生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素，可有效提高作物產(chǎn)量，增強(qiáng)作物抗逆性[6-7]。

前人的研究主要集中在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)時(shí)，肥料和灌溉水的投入與經(jīng)濟(jì)效益分析上，對(duì)水肥一體化以及沼液肥施用過(guò)后對(duì)土壤化學(xué)性狀的研究較少。該試驗(yàn)在設(shè)施栽培條件下，研究傳統(tǒng)施肥、全營(yíng)養(yǎng)肥滴管水肥一體化和沼液肥水肥一體化對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)和土壤環(huán)境的影響，以期為減少設(shè)施栽培過(guò)程中的肥料與水資源的浪費(fèi)、提高設(shè)施水肥利用效率提供理論依據(jù)。

材料與方法

試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年在寧夏吳忠國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)設(shè)施溫室中進(jìn)行，土壤類型是灌淤土，質(zhì)地為壤土。供試番茄品種為‘芬達(dá)’（無(wú)限生長(zhǎng)型中熟品種），試驗(yàn)所用肥料均由寧夏五豐農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，全營(yíng)養(yǎng)肥（總養(yǎng)分52%，其中N 25%，P2O58%，K2O 19%）、生物有機(jī)肥（總養(yǎng)分6%，有機(jī)質(zhì)42%）、沼液肥（總養(yǎng)分6%，其中Ⅰ型沼液肥：N 3%，P2O52%，K2O 1%；Ⅱ型沼液肥N 2%，P2O52%，K2O 2%；Ⅲ型沼液肥N 1%，P2O52%，K2O 3%）。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)4個(gè)處理，不施肥對(duì)照（CK），常規(guī)施肥（CF），全營(yíng)養(yǎng)肥（NF），沼液肥（BF），每處理3次重復(fù)，每小區(qū)面積33.6 m2。番茄采用起壟方式種植，壟高30 cm，壟底80 cm，壟面60 cm，每壟種植2行，行距為50 cm，株距50 cm。

不施肥對(duì)照（CK）：不施用任何肥料；

常規(guī)施肥（CF）：整個(gè)生育期肥料量為N 60 kg/667 m2、P2O560 kg/667 m2、K2O 90 kg/667 m2，基施 50 kg/667 m2K2SO4，160 kg/667 m2三元復(fù)合肥（15-15-15），后期追施尿素、硫酸鉀，追肥采用挖穴施入，灌水方式為膜下滴灌。

全營(yíng)養(yǎng)肥（NF）：起壟前基施生物有機(jī)肥1500 kg/667 m2，整個(gè)生育期均追施全營(yíng)養(yǎng)肥，用量為50 kg/667 m2，采用水肥一體化。

沼液肥（BF）：起壟前基施生物有機(jī)肥1500 kg/667 m2，整個(gè)生育期追施沼液肥，用量為800 kg/667 m2，根據(jù)番茄長(zhǎng)勢(shì)，不同時(shí)期追施不通型號(hào)沼液肥，采用水肥一體化。

測(cè)定項(xiàng)目

定植后20天（初花期）、40天（初果期）分別測(cè)量番茄株高、莖粗、葉綠素含量。株高用鋼尺測(cè)量，測(cè)量時(shí)應(yīng)自莖底部量起至生長(zhǎng)點(diǎn)；莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量，均測(cè)量莖基部；冠幅用鋼尺測(cè)量；葉綠素含量用SPAD-502葉綠素儀測(cè)量。每處理隨機(jī)取20株。于定植60天時(shí)采取0～20 cm新鮮土樣，用于土壤化學(xué)性質(zhì)及土壤酶測(cè)定，其中，pH用SH-3精密酸度計(jì)測(cè)定，可溶性鹽用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，速效鉀用火焰光度計(jì)法測(cè)定[8]。土壤酶活性的測(cè)定主要是根據(jù)酶促基質(zhì)轉(zhuǎn)化生成物數(shù)量或基質(zhì)剩余量來(lái)表示，主要測(cè)定土壤蔗糖酶（3,5-二硝基水楊酸比色法）、堿性磷酸酶（磷酸苯二鈉比色法）、脲酶（比色法）、過(guò)氧化氫酶（容量法）[9]。

數(shù)據(jù)分析

采用DPS 7.0及Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

結(jié)果與分析

對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響

表1 不同處理對(duì)番茄生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

表1可知，在初花期，NF處理下的植株株高達(dá)到最大值37.50 cm，與BF處理之間不存在顯著性差異，與CF以及CK之間存在顯著性差異，相比CK株高增長(zhǎng)32.23%；莖粗在初花期表現(xiàn)為，BF處理植株莖粗最大為6.03 mm，與NF處理之間不存在顯著性差異，與CF以及CK之間存在顯著性差異，莖粗相對(duì)CF增長(zhǎng)39.9%，相對(duì)CK增長(zhǎng)50.75%；葉片數(shù)在初花期表現(xiàn)為，BF處理植株葉片數(shù)最多，平均葉片數(shù)為8.67，與NF處理、CF處理之間不存在顯著性差異，與CK之間存在顯著性差異，相對(duì)CK葉片數(shù)增長(zhǎng)36.96%；葉綠素含量表現(xiàn)為NF處理與BF處理之間不存在顯著性差異，與CF以及CK之間存在顯著性差異。初果期時(shí)，各處理株高、莖粗、葉片數(shù)相對(duì)初花期均呈增加趨勢(shì)，并且處理之間差異相對(duì)初花期時(shí)更明顯，在初果期時(shí)BF處理下的株高增長(zhǎng)最為明顯，由初花期時(shí)的34.87 cm增長(zhǎng)到62.83 cm，增長(zhǎng)80.18%，與NF處理之間不存在顯著性差異，與CF與CK之間存在顯著性差異；初果期時(shí)莖粗各處理表現(xiàn)出較大差異，NF處理由初花期5.99 mm增長(zhǎng)到8.30 mm，與CF處理與CK均達(dá)到顯著水平，相比CK增長(zhǎng)23.33%；葉片數(shù)在初果期表現(xiàn)為NF處理植株葉片數(shù)最多，平均葉片數(shù)12.67與BF處理之間不存在顯著性差異，與CF以及CK存在顯著性差異；葉綠素含量與初花期有相同趨勢(shì)，但CF處理與CK之間在初花期時(shí)存在顯著性差異，初果期表現(xiàn)為不存在顯著性差異。

表2 不同處理對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響

對(duì)土壤基本化學(xué)性質(zhì)的影響

表2可知，不同肥料處理對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)存在顯著影響。各肥料處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響表現(xiàn)為：施用NF與BF顯著提升了土壤有機(jī)質(zhì)含量，NF處理土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，為17.57 g/kg，與BF處理、CF處理以及CK均存在顯著性差異，相比CK提高81.88%，相比CF提高32.70%；對(duì)土壤pH以及全鹽含量的影響表現(xiàn)為：施用NF與BF土壤pH有所升高，卻顯著降低了土壤中水溶性鹽含量，NF處理相對(duì)CF處理水溶性鹽含量降低35.85%，BF處理相對(duì)CF處理水溶性鹽含量降低53.46%，CF由于施用了大量化肥，造成了土壤pH降低，土壤水溶性總鹽增加，容易造成次生鹽漬化危害，不利于作物正常生長(zhǎng)發(fā)育；各肥料處理對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響表現(xiàn)為：CF處理土壤速效養(yǎng)分含量較高，速效鉀含量達(dá)到435.40 mg/kg，速效磷含量達(dá)到79.36 mg/kg，堿解氮含量達(dá)到23.10 mg/kg，速效鉀含量遠(yuǎn)超過(guò)植物生長(zhǎng)所需要，造成了養(yǎng)分的浪費(fèi)；各肥料處理對(duì)土壤全量養(yǎng)分的影響表現(xiàn)為：各肥料處理均顯著增加土壤全氮的含量，相比CK均存在顯著性差異，NF處理相比CK全氮含量提高43.33%，BF處理相比CK全氮含量提高56.67%，CF處理相比CK全氮含量提高50.00%。各肥料處理對(duì)土壤全磷含量影響較大，其中CF處理全磷含量最高，與其它處理均達(dá)到顯著性差異，相比CK全磷含量提高38.46%。

對(duì)土壤酶活性的影響

表3可知，各施肥處理均增加了土壤酶活性，對(duì)過(guò)氧化氫酶與堿性磷酸酶影響趨勢(shì)一致，BF處理下土壤過(guò)氧化氫酶活性為6.03 mg/g，堿性磷酸酶活性為0.88 mg/kg，與NF處理之間不存在顯著性差異，與CF以及CK之間存在顯著性差異，BF處理過(guò)氧化氫酶活性相比CK增加46.01%，堿性磷酸酶活性為CK的4倍，NF處理與CF處理以及CK之間均存在顯著性差異，CF處理與CK之間也存在顯著性差異；對(duì)蔗糖酶的影響表現(xiàn)為，NF處理下蔗糖酶活性最高為10.56 mg/kg，與BF處理之間不存在顯著性差異，與CF以及CK之間存在顯著性差異；對(duì)脲酶活性的影響表現(xiàn)為NF處理下土壤脲酶活性達(dá)到3.76 mg/kg，與其它各處理之間均達(dá)到顯著水平，相比CK增加48.03%，BF處，理與CF以及CK也存在顯著性差異，CF與CK之間不存在顯著性差異。

表3 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

結(jié)論與討論

經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)施番茄不同施肥處理的試驗(yàn)，比較三種施肥處理，總體來(lái)看，NF處理與BF處理無(wú)論是對(duì)番茄植株生長(zhǎng)的影響還是對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響，均不存在顯著差異，但是顯著優(yōu)于CF與CK。

比較各施肥處理，在對(duì)番茄植株生長(zhǎng)影響方面，施用NF與BF處理植株株高、莖粗、葉片數(shù)、葉綠素含量都明顯高于CF處理；各處理對(duì)土壤酶活性的影響表現(xiàn)為：NF處理與BF均能夠顯著地增強(qiáng)土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶及過(guò)氧化氫酶的活性。原因可能是因?yàn)?，NF處理與BF處理前期均施用了生物有機(jī)肥，生物有機(jī)肥中含有多種微生物種群，而某種特定的微生物具有活化土壤酶，增加有益菌群，從而增進(jìn)土壤肥力、更好地協(xié)助作物吸收營(yíng)養(yǎng)，后期所追施的NF與BF由于所含營(yíng)養(yǎng)全面，滿足了番茄在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求，促進(jìn)了番茄植株?duì)I養(yǎng)器官的生長(zhǎng)發(fā)育。各處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、土壤酶活等土壤指標(biāo)均有不同程度影響，CF處理土壤對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量影響較大，由于施肥量較大，土壤速效磷、速效鉀含量遠(yuǎn)高于其它處理與CK，但超過(guò)植株正常生長(zhǎng)所需要，造成了浪費(fèi)，CF大量施用氮肥后土壤pH下降，這與這與沙海寧[10]等在不同施氮量對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響及最佳用量中得到的結(jié)論一致。