新型水溶性肥料對番茄產(chǎn)量、品質及土壤養(yǎng)分的影響

岳煥芳，孟范玉，安順偉，徐厚成，胡瀟怡，王志平

（北京市農(nóng)業(yè)技術推廣站，北京 100029）

氮是構成蛋白質的主要元素，也是葉綠體、酶、核酸、纖維素、生物堿的主要成分。磷是核酸的組成成分，李銀水[1]研究表明磷可以影響糖代謝、蛋白質代謝和脂肪代謝。設施蔬菜生產(chǎn)對于我國經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，而大水大肥的傳統(tǒng)種植模式已經(jīng)不符合社會發(fā)展的需求[2]。近年來，過量施用化肥，氮、磷、鉀比例不合理等現(xiàn)象嚴重，大大降低了肥料利用率，造成水體、土壤等污染嚴重[3-4]；因此，研究篩選新型高效氮磷源肥料，以期提高化肥利用率，節(jié)約肥料用量，減輕因施肥而造成的環(huán)境污染，對于發(fā)展可持續(xù)高效農(nóng)業(yè)有重要意義[5-6]。

聚磷酸銨外觀為白色粉末，是一種含氮和磷的聚磷酸鹽，化學式為(NH4PO3)2，分子通式為(NH4)(n+2)PnO(3n+1)，作為一種新型肥料，聚磷酸銨目前已開始越來越多地進入化肥使用領域[7]，其具有溶解度高、安全高效、對金屬微量元素有螯合作用等優(yōu)點，水解后既能提供正磷酸態(tài)磷素，又能提供銨態(tài)氮素[8-11]。史建碩等[12]研究表明，聚磷酸銨施氮量是116 kg/hm2時，可以提高設施番茄產(chǎn)量，改善品質。陳日遠等[13]在玉米上的試驗表明，添加聚磷酸銨后能明顯提高播種60 d的玉米幼苗株高、莖粗，同時提高了玉米地上部和根系的生物量以及根冠比。磷酸氫二銨（DAP）是一種重要的工業(yè)品，可廣泛應用于工業(yè)、食品添加劑、醫(yī)藥、電子、纖維加工和染料工業(yè)的分散劑等，也可用作高效氮磷復合肥料[14]。磷酸脲[CO(NH2)2·H3PO4]是由尿素與磷酸在一定條件下生成的復鹽，具有高濃度、速溶、全溶的特點，常作為新型高濃度復合肥料，與膜下滴灌技術配套使用，可有效減少氮磷損失，促進作物增產(chǎn)[15-16]，張莉等[17]在菠菜上的研究表明，磷酸脲可顯著降低土壤pH值。目前將新型元素的水溶性肥料進行橫向試驗效果對比的研究尚欠缺，本試驗以聚磷酸銨、工業(yè)磷酸氫二銨、磷酸脲為配肥原料，研究不同的新型水溶性肥料對于番茄生長、產(chǎn)量和品質的影響，以篩選出番茄上最適宜的配肥原料。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在北京市順義區(qū)木林鎮(zhèn)王泮莊村綠富農(nóng)基地。東經(jīng)116°65'，北緯40°13'。供試地塊土壤為中壤土，地勢平坦整齊，土壤肥力均勻一致。試驗前，于2016年1月20日依據(jù)“S”法取0～20 cm土樣，測定土壤養(yǎng)分含量，結果見表1。

1.2 試驗設計

供試番茄品種為“絕粉”。在番茄整個生育期，各個處理在氮、磷、鉀養(yǎng)分總量一致的前提下，氮、磷源共設置3個處理：T1（聚磷酸銨）、T2（工業(yè)磷酸氫二銨）、T3（磷酸脲），用硫酸鉀作為鉀源，以基地常規(guī)使用的商品水溶肥（16-8-34）作為對照（CK），采取隨機區(qū)組設計，每個處理3次重復。每667 m2基施有機肥3 000～4 000 kg，具體施肥方案見表2。

番茄采用東西行向大小行種植模式，大行距、小行距、株距分別為80、50、30 cm。每個小區(qū)設置3個栽培畦（東西長8 m，南北寬4 m）；每畦雙行種植，每行鋪設1條滴灌帶。2016年2月22日播種，2016年4月16日定植，667 m2定植約3 400株。

表1 試驗地土壤肥力狀況

表2 667 m2施肥方案 kg

1.3 調(diào)查項目和方法

在番茄定植后取樣，每個小區(qū)選擇3株番茄，測定從生長點往下數(shù)第4片真葉處莖粗，利用手持式葉綠素儀測定第4片真葉的SPAD值，產(chǎn)量為每個小區(qū)的實測產(chǎn)換算為667 m2產(chǎn)量，土壤養(yǎng)分狀況、VC、可溶性糖、可滴定酸和NO3-N數(shù)據(jù)，由北京市農(nóng)林科學院測試提供。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 13.0進行單因素方差分析，采用Excel 2010作圖。

2 結果與分析

2.1 新型水溶性肥料對番茄株高、莖粗的影響

圖1為不同的新型水溶性肥料對番茄株高和莖粗的影響。由圖1A可以看出，株高隨著生育期的推進逐漸增高，T1處理的番茄株高表現(xiàn)較佳，在定植后80 d達到240.75 cm，比CK高1.37%。莖粗在整個生育期呈現(xiàn)先增大再減小的趨勢（圖1B），至定植后53 d，T1顯著大于其他處理，T1、T2以及T3分別比CK高23.79%、12.22%和1.61%。

圖1 新型水溶性肥料對番茄株高和莖粗的影響

2.2 新型水溶性肥料對番茄葉綠素含量的影響

從圖2可以看出，T1的葉綠素含量處于較高水平，為植物果實發(fā)育奠定了有利基礎。定植后93 d葉綠素含量達到最大值，其中T1為35.45，比CK高32.03%，T2、T3分別比CK高18.44%和20.36%。在定植后30 d，T1和T3葉綠素含量顯著高于其他處理。

2.3 新型水溶性肥料對番茄產(chǎn)量的影響

圖3為新型水溶性肥料對番茄產(chǎn)量的影響，各處理產(chǎn)量高低順序為T1＞T3＞T2＞CK，T1和T3分別比CK高出12.64%、4.74%，差異顯著，T2與CK之間差異不顯著，T1增產(chǎn)效果最明顯。

2.4 新型水溶性肥料對番茄果實品質的影響

表3為新型水溶性肥料對番茄果實品質的影響，從表中數(shù)據(jù)可以看出T1的可溶性糖含量比CK高9.17%，差異顯著；VC含量T1則低于CK，T2高于T1和T3；各處理間可滴定酸含量差異不顯著，糖酸比的高低順序為T1＞CK＞T2＞T3，說明T1可提高番茄口感；3個處理中，T3的NO3-N含量較低，表明T3處理的番茄中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均低于其他處理。

圖2 新型水溶性肥料對番茄葉綠素含量的影響

圖3 新型水溶性肥料對番茄產(chǎn)量的影響

表3 新型水溶性肥料對番茄果實品質的影響

2.5 新型水溶性肥料對土壤基本性狀的影響

由表4可知，相比種植前的土壤性狀，施用新型肥料和商品水溶肥均可以改善土壤性狀，提高速效養(yǎng)分含量。其中，T1的全氮較CK高出2.5%，T2和T3則顯著低于CK；T1、T2、T3的有機質分別比CK高13.7%、6.3%、4.2%；有效磷含量只有T3比CK高4.9%；3個處理的速效鉀含量T3最高，但是都顯著低于CK；T1、T3的EC比CK分別高81.1%、91.7%；新型水溶肥處理的土壤pH值有所下降，各處理高低順序為T2＞CK＞T1＞T3，T1、T3與CK相比分別降低了0.07、0.08個單位。T1對土壤全氮和有機質改善效果明顯，T3則明顯提高了土壤有效磷，降低了土壤pH值。

表4 新型水溶性肥料對土壤基本性狀的影響

3 討論與結論

施用氮肥和磷肥可以顯著影響番茄生長指標[18-20]，蔬菜種植中的純氮肥施用量是普通大田作物的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，且氮素利用率低[21]。

本研究表明，施用新型水溶性肥料可以影響番茄的株高和莖粗，其中T1和T3處理的番茄株高表現(xiàn)較佳，T1的番茄莖粗至定植后53 d，比CK高23.79%，同時，定植后93 d其SPAD值為35.45，比CK高32.03%。SPAD與番茄葉綠素含量顯著相關[22]，由此可知聚磷酸銨有利于番茄葉綠素的合成，促進光合反應發(fā)生，加速番茄生長，提高產(chǎn)量，T1和T3產(chǎn)量分別比CK高出12.64%、4.74%，與前人研究結果一致[6,19]。T1的可溶性糖含量比CK高9.17%，有效提高了糖酸比，但降低了VC含量，提高了NO3-N含量，這可能與銨態(tài)氮提供有關[23]，T1的全氮比CK高出2.5%，T1、T2、T3的有機質分別比CK高13.7%、6.3%、4.2%；T1、T3的EC比CK分別高81.1%、91.7%；T1、T3的pH值與CK相比分別降低了0.07、0.08個單位。近年來，由于化肥過量使用、不合理灌溉等因素，全球堿地面積日益擴大、堿化程度日趨嚴重，高pH值的土壤會加重植物毒害，抑制其生長甚至導致死亡[21-22]，通過調(diào)控肥料來降低土壤pH值，具有重要意義。

綜合來說，商品水溶肥和新型水溶性肥料均可以起到提高產(chǎn)量，改善土壤養(yǎng)分的功效，新型水溶性肥料在促進作物葉綠素合成，提高可溶性糖含量，以及降低土壤pH值方面效果更佳，適合作為新型的氮磷源肥料施用，其中聚磷酸銨綜合表現(xiàn)最好。新型水溶性肥料和商品水溶肥相比價格較低[24]，但是需要使用者根據(jù)配方自行配制，提高了工作量，且需要一定的技術水平。