水肥耦合對(duì)滴灌加工番茄生理生長及產(chǎn)量的影響

竇允清 王振華 張金珠

摘要：為探究水肥耦合對(duì)新疆地區(qū)膜下滴灌加工番茄生長、生理和產(chǎn)量的影響，并綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)量和水肥調(diào)控效應(yīng)，提出滿足高產(chǎn)高效最優(yōu)的灌溉施肥制度。通過小區(qū)試驗(yàn)，以加工番茄品種3166為試材，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道和當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝管理方法，設(shè)2因素3水平試驗(yàn)，即3個(gè)滴灌水量[高水5 250 m3/hm2（W1）、中水3 938 m3/hm2（W2）、低水2 625 m3/hm2（W3）]和3個(gè)施肥水平[高肥（F1）：尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為300、225、225 kg/hm2，中肥（F2）：尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為225、169、169 kg/hm2，低肥（F3）：尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為150、113、113 kg/hm2]，進(jìn)行完全組合處理設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，水肥耦合對(duì)加工番茄株高、莖粗、水分利用效率、凈光合速率及產(chǎn)量的影響顯著。在相同的灌水處理下，隨著肥料增施，加工番茄的產(chǎn)量先增高后降低;在相同肥料處理下，隨著灌水量的不斷增加，可以促進(jìn)產(chǎn)量的增長，最后趨于平穩(wěn)。隨著灌水量的減少，降低了加工番茄的產(chǎn)量。綜合試驗(yàn)結(jié)果分析，灌溉定額設(shè)為3 938 m3/hm2，施肥采用225 kg/hm2尿素、169 kg/hm2磷酸一銨、169 kg/hm2氯化鉀組合時(shí)，加工番茄的產(chǎn)量達(dá)到174.20 t/hm2，水分利用效率達(dá)到26.0 kg/m3，為最優(yōu)高產(chǎn)高效灌溉施肥組合。

關(guān)鍵詞：加工番茄;滴灌;水肥耦合;灌水量;施肥水平;產(chǎn)量;水分利用效率

中圖分類號(hào)：S641.206;S641.207 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）07-0124-05

新疆是我國加工番茄制品的主要產(chǎn)區(qū)，具有得天獨(dú)厚的地理氣候條件和豐富的原料，有著成熟的生產(chǎn)加工企業(yè)，結(jié)合較低的生產(chǎn)成本，新疆地區(qū)加工番茄產(chǎn)量位居世界前三，番茄醬出口量達(dá)到全球貿(mào)易總量的1/4[1]。長期過量灌水施肥，導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)下降[2]，土壤硝態(tài)氮淋失嚴(yán)重[3]。因此，科學(xué)的水肥管理措施對(duì)于西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境的保護(hù)和資源可持續(xù)發(fā)展都意義深遠(yuǎn)。滴灌施肥是將施肥與滴灌相結(jié)合的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，通過滴灌灌水器不僅將植物所需的水分養(yǎng)分輸送到植物根區(qū)，還可以降低水分及肥料的流失，在提高作物的水肥利用效率的同時(shí)也顯著提高了作物的產(chǎn)量及品質(zhì)[4-6]。20世紀(jì)以來，我國在對(duì)膜下滴灌施肥進(jìn)行了大面積推廣的基礎(chǔ)上，作物產(chǎn)量及水肥利用效率相比常規(guī)灌水施肥提高了20%～30%[7]。同樣的技術(shù)可以運(yùn)用在加工番茄大田試驗(yàn)上，在這種情況下研究水肥耦合對(duì)膜下滴灌加工番茄的產(chǎn)量、品質(zhì)、光合特性、水分利用效率和生理生長指標(biāo)的影響，對(duì)于制定新疆地區(qū)加工番茄節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、高效的灌溉施肥制度也有重要的實(shí)際意義。

近年來，在干旱半干旱地區(qū)關(guān)于水肥耦合的研究多數(shù)集中于玉米[8]、棉花[7]、小麥[9]、大棗[10]、溫室番茄[11]等作物上。由于番茄的蔬菜價(jià)值較高，針對(duì)番茄的研究基本圍繞溫室番茄展開，邢英英等研究表明，與常規(guī)溝灌施肥相比，滴灌施肥增加番茄產(chǎn)量（31.04 t/hm2）、干物質(zhì)量和總氮吸收量，增幅分別達(dá)到47%、54%和82%，同時(shí)果實(shí)中維生素C含量、水分利用效率（WUE）和氮肥利用率（NUE）分別提高61.8%、46%和77%[11]。膜下滴灌有助于番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及水分利用效率的提高。李建明等研究認(rèn)為，水肥對(duì)光合作用和產(chǎn)量有著顯著影響，水對(duì)光合作用的影響大于肥料，對(duì)產(chǎn)量的影響小于肥料[12];在一定范圍內(nèi)，番茄產(chǎn)量隨灌溉上限及施肥定額的增加而增加。李世娟等研究表明，植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、運(yùn)輸和利用都依賴于土壤水分，土壤的水分狀況在很大程度上決定著肥料的合理用量[13]。孫文濤等在滴灌條件下水肥耦合對(duì)溫室番茄產(chǎn)量效應(yīng)的研究中表明，灌水量和鉀肥用量的交互作用是影響番茄產(chǎn)量的主要因素，其次是氮肥用量;僅從產(chǎn)量角度分析，以高灌水量、施中等氮肥量、高等鉀肥量為水肥調(diào)控的佳最組合[14]。王鵬勃等研究指出，在相同灌水量條件下，番茄果實(shí)中硝酸鹽、可溶性蛋白和可滴定酸含量與肥料用量呈正相關(guān);在相同肥料用量下，隨著基質(zhì)含水量增加，番茄果實(shí)中硝酸鹽、可溶性蛋白、還原糖以及可溶性糖含量逐漸降低，番茄紅素含量在中水處理下較高[15]。以上研究表明，目前關(guān)于水肥耦合對(duì)滴灌條件下番茄的生長、生理、產(chǎn)量及品質(zhì)等方面開展的研究主要是圍繞溫室番茄展開的，對(duì)新疆地區(qū)日光條件下大田加工番茄的研究還比較少。因此本試驗(yàn)試圖研究不同灌水量和施肥量對(duì)膜下滴灌加工番茄的生理生長及產(chǎn)量的影響，尋求新疆膜下滴灌加工番茄生產(chǎn)過程中的最優(yōu)水肥灌溉制度。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)小區(qū)概況

試驗(yàn)于2017年5月1日在現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基地暨石河子大學(xué)節(jié)水灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)站位于石河子市石河子大學(xué)農(nóng)試場（85°59′E，44°19′N，海拔410 m），平均地面坡度為0.6%，屬于溫帶大陸性干旱氣候，無霜期為173 d，年均日照時(shí)間為2 900 h，多年平均降水量為210 mm，年均蒸發(fā)量為1 660 mm。年平均風(fēng)速為1.6 m/s，靜風(fēng)占32%，偏東風(fēng)占14%，偏西風(fēng)占17%，偏南風(fēng)占22%，偏北風(fēng)占15%。試驗(yàn)小區(qū)面積為0.114 hm2，凈種植面積為0.104 hm2，前茬種植作物為棉花和小麥。作物沿南北方向種植，試驗(yàn)田地下水埋深8 m以下，物理黏粒含量（粒徑<0.01 mm）大于21%，土壤質(zhì)地為中壤土，0～60 cm土壤平均容重為1.54 g/cm3。試驗(yàn)區(qū)土壤理化性質(zhì)狀況如表1所示。

試驗(yàn)用品種為加工番茄3166，2017年5月3日移苗定植，2017年8月26日收獲。種植方式為當(dāng)?shù)氐湫偷钠饓鸥材ぴ耘嗄Ｊ剑荒晒芩男校?.45 m，毛管間距70 cm，番茄幼苗按單穴單株定植在壟的兩側(cè)，行距35 cm，株距30 cm。選用新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)的單翼迷宮式滴灌帶，外徑16 mm，壁厚 0.30 mm，滴頭間距30 cm，滴頭流量1.8 L/h。滴灌施肥設(shè)備主要由水源、水泵、回流管、施肥罐、旋翼式水表和輸配水管道系統(tǒng)等組成。為降低相鄰處理之間水肥相互滲透對(duì)試驗(yàn)的影響，處理之間埋60 cm深的塑料薄膜。所有田地的除草、打藥等田間農(nóng)藝管理措施一致。加工番茄的膜下滴灌種植模式見圖1。

1.2 試驗(yàn)方法

加工番茄需要較大的灌水量和施肥量以滿足其生長需求。根據(jù)文獻(xiàn)[14-15]和當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝管理，了解當(dāng)?shù)卮筇锛庸し逊N植的常規(guī)灌水、施肥量情況，設(shè)定灌溉定額和施肥2個(gè)因素，采用水、肥2因子3水平完全處理。試驗(yàn)用肥料為尿素[CO（NH2）2，N質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.4%]、磷酸一銨（NH4H2PO4，P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.5%）和氯化鉀（KCl，K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57%）。灌溉定額設(shè)高水5 250 m3/hm2（W1）、中水 3 938 m3/hm2（W2）、低水 2 625 m3/hm2（W3）3個(gè)水平，施肥采用3個(gè)水平[高肥（F1）：尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為300、225、225 kg/hm2，中肥（F2）：尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為225、169、169 kg/hm2，低肥（F3）：尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為150、113、113 kg/hm2]，共9個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)定3個(gè)重復(fù)。根據(jù)加工番茄的生理生長情況，采取少量多次的灌水施肥方式，施肥前將肥料完全溶解于施肥罐中。滴灌灌水量和施肥量分5次施入，每次的施肥量的計(jì)算依據(jù)小區(qū)面積、總施肥量、番茄生育期和施肥次數(shù)而定。番茄生育期依次為苗期、開花期、果實(shí)膨大一期、果實(shí)膨大二期和收獲期。具體試驗(yàn)灌溉制度見表2。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生長指標(biāo) 加工番茄共分為5個(gè)生育期：苗期（5月 3—31日）、開花期（6月1—19日）、第一果實(shí)膨大期（6月20日至7月9日）、第二果實(shí)膨大期（7月10—23日）、收獲期（7月24日至8月26日）。在每個(gè)生育期末，每小區(qū)隨機(jī)選擇3株，從植株基部用卷尺測量株高，莖粗用電子游標(biāo)卡尺測量并采用十字交叉法讀數(shù)，取其平均值。

1.3.2 土壤含水率的測定 在加工番茄移栽定植后，在每個(gè)生育期末， 在水平方向距離滴灌帶15 cm處和垂直方向采用土鉆取土，取土深度為 100 cm（按0～10、10～20、20～30、30～40、40～50、50～60、60～80、80～100 cm分層），采用烘干法測定土壤含水率，即土壤含水率=（鮮土質(zhì)量-干土質(zhì)量）/干土質(zhì)量×100%。

1.3.3 光合指標(biāo)的測定 于2017年8月3日10：00—20：00進(jìn)行光合指標(biāo)的測定，采用Li-6400便攜式光合測定儀，測定凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）的日變化。測定在10：00—20：00時(shí)間段進(jìn)行，每隔2 h測定1次。光源采用自然光源，每個(gè)處理選取3株加工番茄進(jìn)行測定，測定前對(duì)加工番茄第4層向陽葉片用紅繩標(biāo)記，并取其平均值。計(jì)算水分利用效率WUE，計(jì)算公式為：WUE=Pn/Tr。

1.3.4 增產(chǎn)效應(yīng)的測定 增產(chǎn)效應(yīng)的測定公式如下：

EI=（YX-YL）/YL[16]。

式中：YX為某水分處理和某肥料處理的產(chǎn)量，kg/hm2;YL為低水低肥料處理的產(chǎn)量，kg/hm2。

1.3.5 30 cm厚土層水分利用效率的測定 水分利用效率即植株每蒸騰消耗1 m3水所生產(chǎn)的果實(shí)的質(zhì)量，土壤含水率用土鉆取土測定，WUE=果實(shí)產(chǎn)量/（灌溉前與拉秧后30 cm厚土層土壤含水率均值-定植前30 cm厚土層土壤含水率）×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥耦合對(duì)滴灌加工番茄生長指標(biāo)的影響

水肥耦合對(duì)加工番茄生長的株高、莖粗有顯著的影響[17]。經(jīng)過相關(guān)性分析，灌水量對(duì)加工番茄株高增長率的影響達(dá)到了極顯著水平（P<0.01，F(xiàn)=52.868），對(duì)加工番茄莖粗增長率的影響達(dá)到了顯著水平（P<0.05，F(xiàn)=3.944）;施肥量對(duì)加工番茄株高增長率的影響達(dá)到了極顯著水平（P<0.01，F(xiàn)=396.293），施肥量對(duì)加工番茄的莖粗增長率的影響不顯著（P>0.05）。水肥耦合作用對(duì)加工番茄的株高和莖粗的影響均達(dá)到了顯著水平（P<0.05，F(xiàn)=82.968;P<0.05，F(xiàn)=18.212）。由圖2-a可知，在水肥處理情況下，在W1、W2和W3處理中，株高的增長率皆在F2情況下達(dá)到最大值，隨著灌水量的減少，在同一肥料F3的處理下，株高的增長率在逐漸降低，且W3F3達(dá)到最小值。在不同灌水量和施肥量過渡區(qū)W1F3和W2F1，W2F3和W3F1株高的增長率變化沒有相同灌水量下不同施肥量處理的變化大，由此可知灌水量對(duì)株高的影響比較大，且灌水量和施肥量共同作用于株高的增長率。

由圖2-b可知，在W1、W2和W3處理下，莖粗的增長率分別在W1F2、W2F2和W3F2處理下達(dá)到最大值，隨著灌水量的減少，在同一肥料F3的處理下，莖粗的增長率在逐漸降低，且W3F3處理達(dá)到最小值。在不同灌水量和施肥量過渡區(qū)，W1F3與W2F1、W2F3與W3F1莖粗的增長率變化沒有W1F2與W1F3、W3F2與W3F3明顯，由此可見灌水量對(duì)莖粗的影響較大。在相同的灌水量處理下，莖粗增長率隨著施肥量的增加呈先提高后降低的趨勢;在相同的施肥量下，隨著灌水量的增加，加工番茄的莖粗增長率呈現(xiàn)出不同的變化。由此可知，水肥共同作用于加工番茄的莖粗。

2.2 水肥耦合對(duì)加工番茄生理因素的影響

光合效應(yīng)也是作物生長的重要指標(biāo)。表3是果實(shí)膨大二期灌水后48 h，14：00不同的水肥處理對(duì)加工番茄凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度及水分利用效率的影響。在施肥量一定的情況下，灌水量對(duì)Pn、Ci和WUE的影響均達(dá)到顯著水平（P<0.05），施肥量僅對(duì)Pn的影響達(dá)到顯著水平（P<0.05），對(duì)Tr、Gs、Ci和WUE的影響不顯著。

葉片的光合速率受環(huán)境多個(gè)因子影響且這些因子相互促進(jìn)或者抑制，并非是孤立存在的[18]。由表3可知，光合速率受灌水量和施肥量的交互影響。不同的水肥處理的Pn、Tr、Gs和Ci分別介于1.73～11.40 μmol/（m2·s）、1.11～3.30 mmol/（m2·s）、0.04～0.13 mol/（m2·s）和93.0～373.0 μmol/mol之間，Pn、Tr、Gs的最大值皆為W2F3處理，最小值分別在W2F1、W1F3、W1F3;Ci的最大值處理是W2F1，最小值處理是W1F2。各處理的Pn、Tr、Gs和Ci最大值比最小值分別提高了559%、197%、225%和301%。說明加工番茄葉片可以通過調(diào)節(jié)自身氣孔導(dǎo)度的開放大小來進(jìn)行光合速率調(diào)節(jié)，光合速率在一定程度上促進(jìn)了蒸騰速率和胞間CO2濃度的提高。WUE的較大值依次在W1F2、W3F1、W2F3處理，最小值在W2F1處，可以看出水分利用效率的較大值、最小值都落在了W2處理內(nèi)，在相關(guān)性分析中，灌水量對(duì)水分利用效率影響顯著。

2.3 水肥耦合對(duì)加工番茄產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量作為最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在研究加工番茄的水肥耦合中意義重大，與加工番茄的生長、生理特性都存在一定的關(guān)系。從圖3可以看出，加工番茄的產(chǎn)量與灌水量和施肥量有著明顯的關(guān)系，過高或過低的灌水量，番茄的產(chǎn)量均不能達(dá)到最高值。加工番茄的產(chǎn)量介于89.83～174.20 t/hm2之間，W2F2的產(chǎn)量最高，其次是W1F1和W1F2。從節(jié)水、節(jié)肥、產(chǎn)量多方面考慮，W2F2處理是最優(yōu)的灌溉施肥方式。W2F2產(chǎn)量比W3F2處理產(chǎn)量增加了93.9%。隨著灌水量的增加，加工番茄的產(chǎn)量從大到小依次是W2、W1、W3，W2處理產(chǎn)量較W1、W3分別提高了4%、55%。在相同的灌水處理下，隨著肥料的增加，加工番茄的產(chǎn)量會(huì)有不同的結(jié)果。在W2處理下，隨著施肥量的增加，加工番茄產(chǎn)量從大到小的順序?yàn)镕2、F3、F1。W2F2產(chǎn)量較W2F3、W2F1分別提高了7%、17.8%。在相同肥料的處理下，不同的灌水量對(duì)加工番茄產(chǎn)量的影響不同。在F1情況下，W1F1較W2F1、W3F1，產(chǎn)量分別提高了16.5%、53.4%。W2F2較W1F2加工番茄的產(chǎn)量提高了3%，隨著灌水量的增加，對(duì)加工番茄的產(chǎn)量有抑制的效果，但效果不明顯。W2F2較W3F2加工番茄的產(chǎn)量提高了94%，隨著灌水量的減少，對(duì)加工番茄的產(chǎn)量降低有著明顯影響。

此外，由圖3可見，在水分充足的條件下，高肥和中肥料對(duì)產(chǎn)量有影響但不顯著，W1F1、W1F2產(chǎn)量均較高;但肥料較少也直接影響作物的產(chǎn)量，W1F2產(chǎn)量較W1F3增產(chǎn)34.2%。在水資源匱乏的灌溉條件下，W3F1、W3F3較W3F2產(chǎn)量提高25.1%、23.1%，產(chǎn)量受肥料的影響不大。在W2處理下，水肥共同耦合作用于加工番茄的產(chǎn)量。

2.4 水肥耦合對(duì)加工番茄30 cm厚土層水分利用效率及增產(chǎn)效應(yīng)的影響

利用SPSS相關(guān)性分析軟件，由表4可知，灌水對(duì)加工番茄產(chǎn)量的影響顯著（P<0.05，F(xiàn)=8.940），對(duì)灌溉水分利用效率的影響不顯著（P>0.05，F(xiàn)=1.800）;施肥對(duì)加工番茄產(chǎn)量和水分利用效率的影響都不顯著（P>0.05，F(xiàn)=0.097;P>0.05，F(xiàn)=0.091）;水肥交互對(duì)加工番茄的產(chǎn)量影響極顯著（P<0.01，F(xiàn)=170.876），水肥交互對(duì)加工番茄的水分利用效率影響顯著（P<0.05，F(xiàn)=72.546）。

由表4還可知，W2F2產(chǎn)量最高，水分利用效率從高到低依次是W2F1、W3F1、W3F3。最低的是W1F3，最大值處理比最小值提高了129%。由水分利用效率W1F1>W1F3，W2F1>W2F3，W3F1>W3F3可知，當(dāng)灌溉量一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)肥料的增施同時(shí)可以提高作物對(duì)水分的吸收利用;由W1F2>W1F1，W2F3>W2F2，W3F3>W3F2可知，灌水量一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)肥料的增施不利于水分的吸收。同理，W1F2>W2F2，W1F2>W3F2，在一定范圍內(nèi)灌水量的增加可以提高作物對(duì)水分的吸收利用;W3F3>W2F3>W1F3，當(dāng)施肥量一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)灌水量的增加不利于水分的吸收。在一定的范圍內(nèi)，水肥對(duì)產(chǎn)量的影響具有相互促進(jìn)的關(guān)系。合理有效的水肥調(diào)控是實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)。W3處理下的水分利用效率較高，但產(chǎn)量都較低，W3F2處理增產(chǎn)效應(yīng)出現(xiàn)負(fù)增長，可見灌水量對(duì)產(chǎn)量的影響顯著大于施肥量，且灌水量對(duì)加工番茄產(chǎn)量的影響顯著（P<0.05，F(xiàn)=8.940）。在W1中，水分利用效率W1F2>W1F1>W1F3，產(chǎn)量W1F1>W1F2>W1F3，由此說明，灌水量一定時(shí)，施肥量影響著產(chǎn)量。在W2中，產(chǎn)量W2F2>W2F3>W2F1，由此說明，并不是隨著施肥量的增加產(chǎn)量便增加。在W2F2處理下，灌水量、施肥量、水分利用效率都沒有達(dá)到最大值，但是產(chǎn)量、產(chǎn)量增長效應(yīng)都達(dá)到最大值。由此說明，在本試驗(yàn)條件下，W2F2處理的水肥耦合效果最好，為最優(yōu)節(jié)水、節(jié)肥灌溉施肥處理。

3 討論

科學(xué)的水肥管理在生產(chǎn)中不僅可以實(shí)現(xiàn)低投入、高產(chǎn)出、高品質(zhì)的目標(biāo)，還可以節(jié)省人力、物力和財(cái)力。在作物生育期不同的情況下，作物生長生理情況也受很大影響[18-20]。本研究通過田間試驗(yàn)，分析了不同的水肥處理對(duì)滴灌加工番茄生理生長及產(chǎn)量的影響，為新疆種植加工番茄的節(jié)水灌溉技術(shù)提供指導(dǎo)。

灌溉量與施肥量對(duì)光合作用的影響不同，水分對(duì)光合作用的影響高于施肥量[21]，這與本試驗(yàn)的結(jié)果相似。中水低肥處理下光合速率最高，為11.4 μmol/（m2·s），可能是由于適宜的水分環(huán)境下有利于提高氣孔導(dǎo)度[20]。過高或者過低的灌水量均不利于葉片進(jìn)行光合作用，存在明顯的負(fù)效應(yīng)，這與李銀坤等的研究結(jié)果[22]一致。光合速率的適當(dāng)提高有利于產(chǎn)量的增加，進(jìn)而促進(jìn)水分利用效率的提高[23]。

水肥互相作用對(duì)作物的產(chǎn)量和水分利用效率有顯著影響[24]。趙志華等的研究結(jié)果[25]表明，過高或過低的施肥量均不利于植物對(duì)水分養(yǎng)分的吸收利用，進(jìn)而導(dǎo)致減產(chǎn)。“以水促肥、以肥調(diào)水”是水肥供應(yīng)的關(guān)鍵，只有合理的水肥配比才能有利于作物生長發(fā)育和提高產(chǎn)量[26]。本試驗(yàn)表明，水肥耦合對(duì)加工番茄的株高、莖粗增長率的影響均達(dá)顯著水平。灌水量對(duì)株高增長率的影響達(dá)極顯著水平，對(duì)莖粗增長率的影響達(dá)顯著水平;施肥量對(duì)株高增長率的影響達(dá)極顯著水平，對(duì)莖粗增長率的影響不顯著，這一結(jié)論與劉小剛等對(duì)作物小?？Х让缒旧L的研究結(jié)果[27]相似。本研究表明，水肥交互作用下加工番茄的產(chǎn)量達(dá)到最優(yōu)，灌水量和施肥量最高時(shí)的產(chǎn)量均沒有達(dá)到最優(yōu)，在不同的水肥條件下，加工番茄的產(chǎn)量表現(xiàn)不同，水分不足時(shí)，適當(dāng)?shù)卦黾庸嗨亢褪┓柿烤商岣呒庸し旬a(chǎn)量，過高的水肥使用量會(huì)減少加工番茄的產(chǎn)量，這與田軍倉等學(xué)者研究認(rèn)為的灌水量與施肥量交互作用對(duì)產(chǎn)量影響顯著[28-29]有類似結(jié)果。由于一些試驗(yàn)處理方法和測量環(huán)境不同、試驗(yàn)開展年限少、試驗(yàn)存在隨機(jī)性誤差可能導(dǎo)致部分研究結(jié)果不太一致，對(duì)于確定最優(yōu)的新疆地區(qū)膜下滴灌加工番茄的水肥耦合方法還需要進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論

通過全面考慮水肥協(xié)同效應(yīng)，節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)和新疆的區(qū)域特性，把每個(gè)影響因素有機(jī)結(jié)合起來，最終才能實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)肥高產(chǎn)高效。本試驗(yàn)中較優(yōu)的灌水施肥制度為膜下滴灌條件下中水中肥處理，即灌水量為3 938 m3/hm2，尿素、磷酸一銨、氯化鉀用量分別為225、169、169 kg/hm2，根據(jù)加工番茄生育期的不同，苗期、花期、果實(shí)膨大一期、二期、收獲期，可按 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2的比例進(jìn)行灌水和施肥。灌水對(duì)加工番茄株高、莖粗增長率的影響分別達(dá)到了極顯著、顯著水平;施肥僅對(duì)株高增長率的影響達(dá)到極顯著水平;水肥耦合株高和莖粗生長的影響均達(dá)到了顯著水平。

在施肥一定的情況下，灌水量對(duì)Pn、Ci和WUE的影響均達(dá)到顯著水平，施肥僅對(duì)Pn的影響達(dá)到顯著水平。WUE的最大值在W2F1處，可以看出水分利用效率的最大值、最小值都落在了W2處理內(nèi)，在相關(guān)性分析中，灌水量處理對(duì)水分利用效率呈現(xiàn)顯著影響。當(dāng)灌溉量一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)肥料或灌水量的增施可以提高作物對(duì)水分的吸收利用;當(dāng)施肥量一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)灌水的增加不利于水分的吸收，水肥對(duì)產(chǎn)量的影響具有相互促進(jìn)的關(guān)系。

灌水對(duì)加工番茄產(chǎn)量的影響顯著，水肥耦合對(duì)產(chǎn)量及水分利用效率影響分別達(dá)極顯著、顯著水平。在相同的灌水處理下，隨著肥料的增加，產(chǎn)量呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢;在相同肥料處理下，隨著灌水量的不斷增加，對(duì)加工番茄的產(chǎn)量有先促進(jìn)后抑制的效果，但效果不明顯;隨著灌水量的減少，對(duì)加工番茄的產(chǎn)量降低有著明顯影響。

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