不同追肥水平對設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收和土壤養(yǎng)分變化的影響

廉曉娟，梁新書，楊軍，王艷，王正祥

（天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，300192）

近年來，種植戶因過分追求產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益而盲目施肥，不但造成土壤質(zhì)量下降，而且使得蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)降低[1，2]，甚至影響植株對營養(yǎng)元素的吸收[3]，因此肥料施用受到人們廣泛的關(guān)注。目前，很多學(xué)者在番茄施肥種類和水平上進(jìn)行了諸多研究，合理的氮、磷、鉀肥以及有機(jī)肥配比能顯著促進(jìn)番茄的生長，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)[4，5]。劉德等[2]研究表明，適量增施氮肥能夠促進(jìn)根系的發(fā)育，增加氮磷鉀養(yǎng)分吸收量，而過量施用氮肥則有相反的效果。靳麗云等[6]研究表明，不同肥料對番茄養(yǎng)分吸收、葉綠素含量及產(chǎn)量品質(zhì)的影響不同，有機(jī)肥和氮、磷、鉀配施在改善番茄果實(shí)品質(zhì)方面效果明顯。曹子庫等[7]研究表明，平衡施肥能夠改善番茄品質(zhì)，提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。還有研究表明，低磷處理會使番茄根、莖、葉中鉀含量下降，適量施磷可以提高作物對鉀的吸收[8]。

目前關(guān)于設(shè)施番茄施用氮、磷、鉀方面的研究報(bào)道很多[9]，但由于試驗(yàn)條件不同，所得試驗(yàn)結(jié)果也不盡相同，因此有必要研究不同施肥水平對天津設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收和土壤養(yǎng)分的影響，以期為高磷鉀土壤番茄種植合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年8月到2018年1月在天津?yàn)I海新區(qū)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。

試驗(yàn)地地勢平坦，土壤質(zhì)地為中黏土，土壤磷、鉀養(yǎng)分含量較高，土壤理化性質(zhì)見表1。

1.2 供試作物

供試番茄品種為津粉207，由天津市科潤農(nóng)業(yè)科技股份有限公司蔬菜研究所提供。

1.3 供試肥料

試驗(yàn)用基肥稻殼雞糞 （N 2.54%、P2O52.49%、K2O 2.62%）由河北省豐收綠色有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)，追肥尿素（N 46%）由河北陽煤正元化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn)、磷酸二氫鉀（P2O552%、K2O 34%）由唐山市豐南區(qū)成豐技術(shù)有限公司生產(chǎn)、硝酸鉀（N 13.5%，K2O 46%）由天津凱盟國際貿(mào)易有限公司提供。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

8月10日播種，9月8日定植，株行距40 cm×50 cm，單稈整枝，每株保留4穗果。試驗(yàn)共設(shè)4個處理，各處理肥料追施總量見表2。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積33 m2，每處理3次重復(fù)。各處理基肥一致，施用稻殼雞糞225 m3/hm2，灌水施肥方式均采用滴灌，各處理灌水量一致，不同施肥處理間用陽光板隔離。從第一穗果膨大期開始滴灌追肥，共追肥5次。

表1 土壤基本性質(zhì)

1.5 項(xiàng)目測定

①土壤樣品的測定 2017年8月20日番茄定植前采集土壤測土壤基本理化性質(zhì) （表1）。2018年1月24日番茄拉秧后每個處理分別采集 0～20、20～40、40～60 cm 土壤樣品測定土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、全鹽含量。土壤堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定，速效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗顯色法，速效鉀含量采用醋酸銨浸提-火焰光度計(jì)法測定，有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定，全鹽含量采用重量法測定，pH值采用電位法測定，容重采用烘干法測定[10]。

②植株和果實(shí)中養(yǎng)分含量的測定和養(yǎng)分吸收量的計(jì)算 番茄拉秧前每個處理隨機(jī)選取6棵植株，分莖、葉、果分別取樣，用水洗凈、105℃烘箱中殺青30 min，然后在80℃條件下烘至恒重稱其質(zhì)量。取各處理混合均勻的干樣，用小型粉碎機(jī)粉碎過篩后用于測定葉片、莖和果實(shí)中全氮、全磷、全鉀的含量。樣品消煮采用濃H2SO4與H2O2聯(lián)合消煮法，全氮含量采用凱氏定氮法測定，全磷含量采用釩鉬黃比色法，全鉀含量采用原子吸收分光光度法測定[11]。養(yǎng)分吸收量計(jì)算方法參照邢英英等[12]的方法。

③番茄產(chǎn)量的測定 每次采收小區(qū)分別單獨(dú)記錄產(chǎn)量，根據(jù)小區(qū)面積折算各處理番茄產(chǎn)量。

④番茄品質(zhì)的測定 2017年12月25日每個處理選取大小、成熟度一致的番茄果實(shí)樣品測定指標(biāo)。VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定，可溶性總糖含量采用菲林指示劑滴定法測定，可滴定酸度采用指示劑滴定法。

表2 各處理追肥總量 kg/hm2

表3 不同處理番茄產(chǎn)量和品質(zhì)

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

從表3中可以看出，不同處理間產(chǎn)量無顯著差異 ，T3略 高 于 其 他 處 理 ，分 別 比 T1、T2、T4高 出3.43%、1.56%、3.92%，T2產(chǎn)量次之。各處理VC含量T2＞T1＞T3＞T4，處理間可溶性糖、可滴定酸含量差異不明顯，T2糖酸比最高，為 5.41，T4（不追肥處理）VC、可溶性糖、可滴定酸、硝態(tài)氮含量均低于其他處理，T3處理施肥量高，硝態(tài)氮含量明顯高于其他處理。

2.2 不同處理對番茄植株養(yǎng)分含量和吸收量的影響

從表4中可以看出，不同處理番茄葉、莖和果實(shí)中全鉀含量大于全氮、全磷含量，且全鉀含量莖＞果實(shí)＞葉，全氮含量葉＞果實(shí)＞莖，全磷含量莖＞葉＞果實(shí)。葉片和莖中的全氮含量隨著施肥量增加而增加，T3＞T2＞T1＞T4，果實(shí)中全氮含量 T2＞T3＞T1＞T4。 T4和T1處理莖、葉、果實(shí)中全磷含量高于其他處理。不同處理葉、莖和果實(shí)中全鉀含量無明顯差異，說明該土壤自身鉀含量過高，施肥量對植株全鉀的吸收影響不大。

從表5中可以看出，處理間養(yǎng)分吸收量相差不大，各處理葉、莖、果實(shí)中全鉀吸收量明顯高于全氮、全磷養(yǎng)分吸收量。葉和果實(shí)養(yǎng)分吸收量為全鉀＞全氮＞全磷，莖中養(yǎng)分吸收量為全鉀＞全磷＞全氮。番茄植株和果實(shí)中全氮總吸收量隨著追肥量的增加而增加，T3＞T2＞T1＞T4，全鉀吸收量 T3＞T1＞T2＞T4，而全磷總吸收量T3最低。各處理養(yǎng)分吸收總量T3＞T1＞T2＞T4，番茄產(chǎn)量為 68 758～71 454 kg/hm2時，吸收N 119.8～156.4、P2O5106.8～122.7、K2O 346.6～381.0 kg/hm2，N ∶P2O5∶K2O 為 1 ∶（0.78 ～0.89） ∶（2.44 ～2.89）。根據(jù)番茄產(chǎn)量數(shù)據(jù)計(jì)算出每生產(chǎn)1 000 kg番茄養(yǎng)分吸收量為 N 1.74～2.19、P2O51.55～1.72、K2O 5.04～5.33 kg，可見生產(chǎn)1 000 kg番茄全氮吸收量偏低，全磷、全鉀吸收量偏高，可能是土壤本身磷、鉀含量高，造成磷、鉀元素在植株體內(nèi)的累積。

2.3 不同處理對土壤養(yǎng)分和全鹽含量的影響

從圖1~3可以看出，各處理土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量變化趨勢一致，隨著土壤深度的增加，土壤養(yǎng)分含量明顯降低，T3施肥量最高，土壤各層次養(yǎng)分含量也明顯高于其他處理。土壤堿解氮含量，0~20 cm 層次，T3處理與 T1、T4差異顯著， 比 T1、T2、T4分別高出12.01%、9.84%、16.52%；20~40 cm 層次 ，T3比 T1、T2、T4分別高出 21.48%、18.96%、32.46%；40~60 cm 層次，T3比 T1、T2、T4分別高出 35.47%、26.85%、39.09%。土壤速效磷含量，不同土壤層次處理間無顯著差異，0~20 cm層次，T3比T1、T2、T4分 別 高 出 7.28% 、0.15% 、20.9% ；20~40 cm 層 次 ，T3比 T1、T2、T4分 別 高 出20.22%、9.74%、26.15%；40~60 cm 層 次 ，T3比 T1、T2、T4分別高出 14.56%、6.62%、15.05%。土壤速效鉀含量，0~20 cm層次，T3顯著高于T1、T4，比 T1、T2、T4分別高出 14.56%、6.62%、15.05%；20~40 cm 層 次 ，T3比 T1、T4分 別 高 出1.34%、16.87%；40~60 cm 層次，T3比 T1、T2、T4分別高出8.84%、8.72%、22.62%。

表4 不同處理植株、果實(shí)中全氮、全磷、全鉀含量 %

表5 不同處理植株、果實(shí)中養(yǎng)分吸收量 kg/hm2

圖1 不同處理對土壤堿解氮含量的影響

圖2 不同處理對土壤速效磷含量的影響

圖3 不同處理對土壤速效鉀含量的影響

圖4 不同處理對土壤全鹽含量的影響

從圖4可以看出，T3各層次全鹽含量與其他處理有一定差異，0~20 cm全鹽含量顯著高于T4，比T4高23.04%；20~40 cm層次，T3全鹽含量顯著高于其他處理，T1、T2、T4間全鹽含量差異不顯著；40~60 cm層次，T3的全鹽含量顯著高于T4。T4土壤剖面各層次全鹽含量均低于其他處理。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，試驗(yàn)土壤磷、鉀含量較高，不同追肥水平下，各處理間產(chǎn)量差異不顯著，處理T2VC含量和糖酸比均高于其他處理，番茄品質(zhì)較好。

從養(yǎng)分吸收來看，各處理番茄葉、莖、果實(shí)中的全鉀吸收量高于全氮、全磷的吸收量。N∶P2O5∶K2O 為1∶（0.78～0.89）∶（2.44～2.89），與吳建繁等[13]研究結(jié)果N∶P2O5∶K2O 為 1∶（0.41～0.45）∶（1.21～1.30）相比，番茄植株氮吸收量偏低，磷、鉀吸收量偏高，可能是因?yàn)橥寥辣旧砹住⑩浐扛?，造成磷、鉀元素在植株體內(nèi)累積，且抑制了氮元素的吸收，因此，需要優(yōu)化施肥方案，增加氮肥投入量，降低磷、鉀肥的施用量，促進(jìn)植株中的氮素吸收。

不同施肥水平對土壤養(yǎng)分、鹽分變化的影響研究表明，隨著土壤中施入氮、磷、鉀肥料的增多，土壤中的堿解氮、速效磷、速效鉀、全鹽含量呈增加趨勢，不追肥處理T4，其各層次養(yǎng)分含量均低于其他處理，說明施肥量的高低直接影響土壤中養(yǎng)分含量的高低，養(yǎng)分含量高的土壤施用化肥會造成土壤養(yǎng)分、鹽分累積，從而造成肥料浪費(fèi)和環(huán)境污染。

綜合分析，4個處理中，處理T2（追肥量N 277.5 kg/hm2、P2O583.25 kg/hm2、K2O 416.3 kg/hm2），番茄產(chǎn)量較高，品質(zhì)最好，養(yǎng)分投入量低，土壤中鹽分累積相對較低，但磷、鉀吸收量偏高，在T2施肥方案基礎(chǔ)上增施氮肥，降低磷、鉀肥的施用量更利于番茄在該肥力條件的土壤中生長。