設(shè)施黃沙栽培條件下肥料施用量對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

楊世梅 張想平 唐桃霞 嚴(yán)宗山 王翠麗 陳亮

摘? ? 要：為探究在設(shè)施黃沙栽培條件下不同生物有機(jī)肥、化肥施用量及其配施對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以黃沙為栽培基質(zhì)，番茄為試驗(yàn)材料，設(shè)置5個(gè)不同的施肥處理。測(cè)定了不同處理下番茄的生理生化指標(biāo)。結(jié)果顯示，黃沙栽培條件下只施生物有機(jī)肥時(shí)番茄株高、莖粗、根長(zhǎng)、植株鮮質(zhì)量、產(chǎn)量顯著低于其他處理;可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量高于其他處理。只施化肥時(shí)，可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量、可溶性蛋白含量低于其他處理。在化肥和有機(jī)肥配施時(shí)植株生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量均高于只施生物有機(jī)肥、化肥的處理;可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量、可溶性蛋白含量高于只施化肥的處理，低于只施有機(jī)肥的處理;在黃沙栽培條件下有機(jī)肥和化肥搭配施用時(shí)產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)處于各處理中的較高水平，在黃沙栽培條件下能夠?qū)崿F(xiàn)番茄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：番茄;黃沙栽培;生物有機(jī)肥;生長(zhǎng)發(fā)育;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S641.2? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ?文章編號(hào)：1673-2871（2020）01-024-05

Abstract：? In order to explore the effects of biological organic fertilizer and chemical fertilizer on growth， yield and quality of tomato under yellow sand cultivation in greenhouse， yellow sand as cultivation matrix， tomato as test material， 5 different fertilization treatments were designed. We measured plant height， stem diameter， root length， yield， fruit morphology， soluble sugar content， tickable acid content， vitamin C content， soluble protein content. The results showed that tomato plant height， stem diameter， root length， plant fresh weight and yield are significantly lower than that of other treatments， soluble sugar content， titrable acid content， vitamin C content is higher than that of other treatments，when sole biological organic fertilizer is applied under yellow sand cultivation. The soluble sugar content， titrable acid content， vitamin C content and soluble protein content are lower than that of other treatments when sole chemical fertilizer is applied. Plant growth and yield of combined chemical fertilizer and biological organic fertilizer are higher than when sole chemical fertilizer or organic fertilizer is applied. Soluble sugar content， titrable acid content， vitamin C content， soluble protein content is higher than when sole chemical fertilizer is applied， lower than when sole biological organic fertilizer is applied. The yield and nutritional quality at high level when chemical fertilizer and biological organic fertilizer are combined.

Key words：? Tomato; Yellow sand cultivation; Biological organic fertilizer; Growth and development; Yield; Quality

近年來(lái)，我國(guó)設(shè)施蔬菜栽培迅速發(fā)展，栽培面積每年以10%左右的速度增長(zhǎng)[1]，設(shè)施番茄是栽培最多的作物，是淡季蔬菜供應(yīng)、農(nóng)民增收的重要組成部分[2]。為了追求產(chǎn)量，增加收入，普遍存在不斷增加化肥施用量，設(shè)施內(nèi)連年種植，引起了一系列問(wèn)題，如土壤中化肥農(nóng)藥殘留環(huán)境惡化，肥料利用率偏低[3]，土壤有害微生物富集，土傳病害發(fā)生嚴(yán)重[4]，最終導(dǎo)致設(shè)施蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降[5-6]。隨著人們對(duì)食品安全問(wèn)題越來(lái)越重視，提高蔬菜品質(zhì)成為亟待解決的問(wèn)題。

為了解決設(shè)施內(nèi)這一系列問(wèn)題，提高蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)，農(nóng)業(yè)研究者做了許多相關(guān)工作。武春成[7]向土壤中施用如溴甲苯、氯化苦等化學(xué)試劑減少土壤病原菌數(shù)量，起到了一定的作用;Zeng等[8]對(duì)土壤進(jìn)行灌溉洗鹽的，達(dá)到了一定的效果。馬樂(lè)樂(lè)等[9]通過(guò)研究水肥耦合對(duì)番茄品質(zhì)的影響結(jié)果顯示合理的水肥量能顯著提高番茄果實(shí)的綜合品質(zhì);楊苞梅等[10]研究發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥對(duì)土壤及菜心產(chǎn)量有較大影響;董艷等[11]將小麥與蠶豆間作研究發(fā)現(xiàn)蠶豆枯萎病的發(fā)病率和病情指數(shù)顯著降低;小麥與黃瓜間作降低了了黃瓜枯萎病的發(fā)生[12];孫曉涵[13]通過(guò)將田菁還田研究發(fā)現(xiàn)顯著提高了馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)，優(yōu)化了土壤環(huán)境。前人的研究取得了一些效果，但重點(diǎn)都集中于如何改善土壤環(huán)境，增加土壤養(yǎng)分，進(jìn)而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。筆者擬利用西北地區(qū)較豐富的黃沙作為栽培基質(zhì)，黃沙中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較少，溫度變化快，夏季高溫蒸棚時(shí)升溫較快，殺菌效果較好，能有效減輕土傳性病害[14]，配合施用生物有機(jī)肥、化肥，研究不同施肥量對(duì)番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期從另一個(gè)角度為改善設(shè)施土壤環(huán)境、番茄品質(zhì)、產(chǎn)量提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2018年3—8月在甘肅省武威市涼州區(qū)黃羊鎮(zhèn)甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院試驗(yàn)基地的溫室內(nèi)進(jìn)行，該地區(qū)具有干旱少雨、日照充足、晝夜溫差大的特點(diǎn)，年平均降水量100 mm，年平均溫度7.7 ℃，無(wú)霜期150 d左右。選用當(dāng)?shù)貜V泛種植的番茄品種‘愛(ài)吉115為試驗(yàn)材料，該品種種苗由武威百利種苗有限公司提供;選用武威地區(qū)資源較多的沙漠黃沙作為栽培基質(zhì)，容重為1.54 g·cm-3，田間持水量為9%，pH=7.87，有機(jī)質(zhì)含量（w，下同）為3.1 g·kg-1，全氮含量為0.13 g·kg-1，堿解氮含量為19 mg·kg-1，有效磷含量為28.6 mg·kg-1，速效鉀含量為51 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

挖50 cm深、60 cm寬栽培槽，在兩側(cè)和底面鋪隔離材料后填入黃沙。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)不同的基肥施用量處理，分別為T(mén)1、T2、T3，以施生物有機(jī)肥為CK1，以施復(fù)合肥為CK2，每個(gè)栽培槽為一個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共15個(gè)栽培槽，每個(gè)栽培槽面積4.2 m2，株距40 cm，行距30 cm，每個(gè)栽培槽種植35株。

T1：施生物有機(jī)肥5 kg，復(fù)合肥200 g;

T2：施生物有機(jī)肥7.5 kg，復(fù)合肥200 g;

T3：施生物有機(jī)肥10 kg，復(fù)合肥200 g;

CK1：施生物有機(jī)肥10 kg;

CK2：復(fù)合肥200 g。

試驗(yàn)所用有機(jī)底肥為山東土秀才生物科技有限公司生產(chǎn)的“底肥動(dòng)力王—土秀才”，肥料中有效活菌數(shù)≥2億·g-1、有機(jī)質(zhì)≥50%;復(fù)合肥為湖北洋豐集團(tuán)生產(chǎn)的“洋豐”牌復(fù)合肥，總養(yǎng)分≥45%。追肥施用黃腐酸鉀，pH值為6，有機(jī)質(zhì)含量486.22 g·kg-1，全氮含量21.2 g·kg-1，全磷含量8.6 g·kg-1 ，全鉀含量15.82 g·kg-1，有效活菌數(shù)2.1×108個(gè)·g-1，通過(guò)滴灌設(shè)施滴入，所有處理用量一致，每個(gè)栽培槽整個(gè)生育期用量為2.5 kg。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定 株高、莖粗、生物量、根長(zhǎng)在番茄拉秧時(shí)測(cè)定，株高用卷尺測(cè)定，莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定，根長(zhǎng)用直尺測(cè)定，拉秧時(shí)每個(gè)處理從距離溫室前屋面1.5 m位置開(kāi)始連續(xù)取10株，用電子稱(chēng)測(cè)量植株地上部分和地下部分的鮮質(zhì)量。

1.3.2 番茄品質(zhì)的測(cè)定 番茄品質(zhì)在第三穗果成熟時(shí)采摘第三穗成熟度一致的果實(shí)測(cè)定?？扇苄蕴呛坎捎幂焱壬y(cè)定，還原型維生素C含量采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定，可溶性蛋白采用李合生的考馬斯亮藍(lán)G-250測(cè)定法，可滴定酸測(cè)定采用Na（OH）滴定法測(cè)定[15-17]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物有機(jī)肥施用量對(duì)番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 對(duì)番茄株高、莖粗、根長(zhǎng)的影響 由表1可知，在黃沙栽培條件下化肥施用量相同增加生物有機(jī)肥施用量可以促進(jìn)株高、莖粗、根長(zhǎng)的增加。不同施肥量處理株高由高到低依次為T(mén)3、T2、T1、CK2、CK1，有機(jī)肥和化肥配施的處理間株高依次是T3處理株高最高，T2其次，T1處理最小，但方差分析結(jié)果顯示各處理間差異不顯著;T1、T2、T3、CK2處理株高顯著高于只施有機(jī)肥的CK1處理，只施化肥的CK2處理株高較CK1處理高22.5 cm。莖粗、根長(zhǎng)各處理的變化趨勢(shì)和株高一致，T1、T2、T3、CK2處理莖粗、根長(zhǎng)顯著大于CK1處理;表1結(jié)果也顯示CK1處理株高、莖粗、根長(zhǎng)顯著低于其他處理。表明在黃沙栽培條件下有機(jī)肥和化肥配施能促進(jìn)植株和根部的生長(zhǎng)，但在只施有機(jī)肥的植株較有機(jī)肥、化肥配施和只施化肥的處理生長(zhǎng)慢。

2.1.2 對(duì)番茄地上部分、地下部分生長(zhǎng)的影響 由表2可知，不同施肥處理對(duì)植株地上部分和地下部分的生物量積累存在一定的影響，各處理間生物量依次為T(mén)3>T2>T1>CK2>CK1，T1、T2、T3處理植株鮮質(zhì)量顯著高于CK1處理，但T1、T2、T3處理間差異不顯著，CK2處理植株鮮質(zhì)量顯著高于CK1處理，植株鮮質(zhì)量最重的T3處理較CK1處理鮮質(zhì)量大2.18倍;各處理間根冠比大小依次為CK1>T3>T1>T2>CK2，CK1處理根冠比顯著大于其他處理，分別較T3、T2、T1、CK2大0.56%、1.05%、0.98%、1.13%。CK1處理植株鮮質(zhì)量最小，根冠比最大，這可能是在黃沙栽培條件下只施有機(jī)肥對(duì)地下部分的影響大于地上部分。

2.2 不同生物有機(jī)肥施用量對(duì)番茄果實(shí)性狀、產(chǎn)量的影響

2.2.1 對(duì)果實(shí)性狀的影響 表3顯示，不同有機(jī)肥施用量處理對(duì)番茄果實(shí)縱橫徑影響存在顯著差異，各處理果實(shí)縱徑、橫徑均表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1>CK2>CK1;化肥施用量相同的條件下隨著有機(jī)肥施用量增加果實(shí)越大，T3處理果實(shí)最大，只施用有機(jī)肥CK1處理果實(shí)最小，T3處理番茄果實(shí)縱徑、橫徑較CK1處理分別大18.06、9.97 mm。果形指數(shù)CK1處理最大，與CK2處理存在顯著差異，但與T1、T2、T3處理間無(wú)顯著差異。

2.2.2 對(duì)果實(shí)產(chǎn)量的影響 由表4可知，在同樣的的化肥施用量條件下，隨著有機(jī)肥使用量的增加，番茄單果質(zhì)量越大，產(chǎn)量越高，不同處理單果質(zhì)量、株產(chǎn)、小區(qū)產(chǎn)量、667 m2產(chǎn)量的變化趨勢(shì)一致，大小依次為T(mén)3>T2>T1>CK2>CK1;只施有機(jī)肥未施化肥的CK1處理單果質(zhì)量、株產(chǎn)、小區(qū)產(chǎn)量、667 m2產(chǎn)量顯著低于其他處理低，單果質(zhì)量分別較其他處理小48.71～72.65 g，株產(chǎn)較其他處理小0.97～1.45 kg，小區(qū)產(chǎn)量較其他處理少34.1～51.07 kg，667 m2產(chǎn)量較其他處理低2 707.68～4 055.13 kg。

2.3 不同生物有機(jī)肥施用量對(duì)番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表5數(shù)據(jù)可知，有機(jī)肥不同施用量對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有不同程度的影響。在化肥施用量相同的條件下，可溶性糖含量隨著有機(jī)肥施用量增加而變大，只施有機(jī)肥未施化肥的CK1處理可溶性糖含量高于其他處理，只施化肥的CK2處理顯著低于其他處理，CK1處理可溶性糖含量較CK2處理高1.25%;可滴定酸含量的變化趨勢(shì)與可溶性糖含量變化趨勢(shì)相同CK1>T3>T2>T1>CK2，CK1處理顯著高于其他處理，CK2處理含量最低?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量在化肥施用量相同的條件下隨著有機(jī)肥施用量的增加而有變大的趨勢(shì)，但不同處理?xiàng)l件對(duì)可溶性蛋白質(zhì)含量變化影響不顯著，在CK1處理?xiàng)l件下可溶性蛋白質(zhì)含量小于T3、T2，大于T1、CK2，可溶性蛋白質(zhì)含量在本試驗(yàn)條件下未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。從表5還可以看出化肥和有機(jī)肥的施用量對(duì)維生素C含量有較大影響，CK1處理維生素C含量顯著高于其他處理，隨著有機(jī)肥施用量的增加維生素C含量大小依次為CK1>T3>T2>T1>CK2，CK1處理維生素C含量較CK2處理高6.07 mg·kg-1。

2.4 不同處理對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)綜合品質(zhì)的影響

參照劉建輝等[18]對(duì)番茄綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)的方法，根據(jù)表6中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)表5中每個(gè)處理營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的指數(shù)值進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，將各處理的各項(xiàng)指數(shù)值累加得出不同品種的營(yíng)養(yǎng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果如表7所示，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)越高表明該品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越好，不同處理的綜合指數(shù)大小依次為CK1>T3>T2>T1>CK2。CK1處理的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最高，CK2最小，只施有機(jī)肥CK1處理綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好，只施化肥CK2處理綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最差。

3 討 論

3.1 不同生物有機(jī)肥施用量對(duì)番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響

本研究結(jié)果顯示，在黃沙栽培條件下有機(jī)肥和化肥配施時(shí)番茄株高、莖粗、生物量顯著高于只施有機(jī)肥或只施化肥的處理，孔躍[19]研究表明有機(jī)肥和化肥配施能促進(jìn)番茄的生長(zhǎng)，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果基本一致。土壤質(zhì)地影響作物根系的形態(tài)分布及時(shí)空變化，并且影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收與利用[20]，本研究結(jié)果表明，在黃沙栽培條件下只施有機(jī)肥（CK1）時(shí)植株鮮質(zhì)量最小，根冠比最大，在黃沙栽培條件下只施有機(jī)肥對(duì)地下部分的影響大于地上部分，這可能是因?yàn)樯惩令?lèi)質(zhì)地的土壤顆粒間孔隙度大，通氣性強(qiáng)，透水力好，有機(jī)質(zhì)分解速度快，養(yǎng)分供應(yīng)快[21]。因此，在本試驗(yàn)條件下有機(jī)肥和化肥配施時(shí)，黃沙栽培可以實(shí)現(xiàn)番茄植株的正常生長(zhǎng)。

3.2 不同生物有機(jī)肥施用量對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

土壤的不同質(zhì)地影響土壤的肥力狀況進(jìn)而影響植物生長(zhǎng)[21]。有研究表明不同的土壤，施相同的肥料，其蔬菜產(chǎn)量不同;相同的土壤，施不同的肥料，蔬菜所吸收的養(yǎng)分來(lái)自土壤和肥料的養(yǎng)分比例也不同[22]。本研究結(jié)果顯示，在黃沙栽培條件下施相同的化肥，隨著有機(jī)肥施用量的增加，可以提高番茄產(chǎn)量，這與孔躍等對(duì)番茄和小白菜的研究結(jié)果基本一致[19]。然而，不同學(xué)者研究結(jié)果也存在一定的爭(zhēng)議，孫雅杰等[23]研究表明，施用有機(jī)肥在一定程度上保證番茄產(chǎn)量，但是施用有機(jī)肥、化肥或有機(jī)肥和化肥配施對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，而本研究結(jié)果顯示在只施化肥、有機(jī)肥或有機(jī)肥和化肥配施時(shí)產(chǎn)量存在顯著差異，這可能是黃沙養(yǎng)分含量少，蓄肥能力差[21]，在黃沙栽培條件下作物的生長(zhǎng)更依賴(lài)肥料，所以在肥料施用合理的條件下番茄黃沙栽培也能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

3.3 不同生物有機(jī)肥施用量對(duì)番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

沙土養(yǎng)分含量少，蓄肥能力差[21]，有機(jī)肥含有大量的氮源和碳源，施用后在一定程度上提高土壤的微生物活性和有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)而影響蔬菜的品質(zhì)[24]。本研究結(jié)果顯示，在黃沙栽培條件下只施用有機(jī)肥、化肥或有機(jī)肥和化肥配施時(shí)對(duì)番茄可溶性蛋白質(zhì)含量、可滴定酸含量的影響不顯著;只施化肥的番茄果實(shí)可溶性糖含量顯著低于只施有機(jī)肥或有機(jī)肥和化肥配施的的處理，只施有機(jī)肥的番茄果實(shí)可溶性糖含量最高;在只施有機(jī)肥時(shí)番茄維生素C含量顯著高于只施化肥或有機(jī)肥和化肥配施的處理。這與孔躍[19]施用生物有機(jī)肥的番茄中的還原糖含量高于其他處理研究結(jié)果一致。李恕艷等[25]也認(rèn)為，施用有機(jī)肥可以提高番茄可溶性總糖、維生素C和可溶性固形物含量，改善番茄口感。土壤含水量水分也會(huì)影響番茄品質(zhì)，適當(dāng)降低土壤含水量可提高番茄果實(shí)中維生素C、可溶性糖、有機(jī)酸等含量[9]，黃沙保水能力弱，土壤溫度變化快，容易干旱[21]，也會(huì)對(duì)番茄品質(zhì)造成一定的影響。

本研究結(jié)果顯示，在黃沙栽培條件下，生物有機(jī)肥、化肥的施用量和不同的配施方法影響番茄的植株生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)，在只施生物有機(jī)肥時(shí)植株生長(zhǎng)較弱，番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最高，但產(chǎn)量較低;只施化肥時(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最差;在化肥和有機(jī)肥配施時(shí)植株生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均處于較高水平，番茄綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)處于較高水平、且產(chǎn)量最高，說(shuō)明在黃沙栽培條件下能夠?qū)崿F(xiàn)番茄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，但理論還有待進(jìn)一步提升。

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