水鉀耦合對丸?；庸し旬a(chǎn)量與品質(zhì)的影響

韓品，李麗，黃東，賈世疆，銀永安，包芳俊

(新疆天業(yè)(集團)有限公司，新疆 石河子 832000)

加工番茄(LycopersiconesculentumMill.)為茄科番茄屬[1]，是我國栽培面積最大的蔬菜之一，其生長發(fā)育旺盛，產(chǎn)量高[2]，是新疆重要的經(jīng)濟作物之一，也是發(fā)展紅色產(chǎn)業(yè)的重要作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中占有非常重要的地位[3]。新疆是我國加工番茄制品主要產(chǎn)區(qū)，具有得天獨厚的地理氣候資源條件和豐富的原料，使得加工番茄具有高產(chǎn)的生產(chǎn)能力[4]。隨著加工番茄加工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，番茄種植面積逐年增加，要獲得加工番茄高產(chǎn)，除了科學合理的化控和先進、適用、配套的農(nóng)業(yè)栽培模式外，水肥是兩個重要的影響因素，一個科學合理的灌溉和施肥機理，對加工番茄的生長和發(fā)育非常重要[5]。近年來，我國大部分地區(qū)降水不均，且大部分地區(qū)作物需水期不能滿足作物需要，加之我國是一個水資源嚴重短缺的國家，節(jié)水灌溉勢在必行，而滴灌技術(shù)是一種創(chuàng)新技術(shù)。滴灌施肥是將滴灌與施肥相結(jié)合的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，可直接將水肥輸送到作物根區(qū)位置，降低水分及肥料的流失，在提高作物水肥利用效率的同時，也顯著提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[6-7]。番茄全生育期對鉀的需求量最多，鉀是植物體內(nèi)60多種酶的活化劑，鉀素對維持細胞內(nèi)離子平衡、物質(zhì)的運轉(zhuǎn)與合成以及光合作用等方面起著重要作用[8]。長期以來農(nóng)民不施或者少施鉀肥，致使土壤中有較多鉀肥損耗，使農(nóng)田土壤速效鉀含量有較大幅度下降[9]。因此，缺鉀已成為制約加工番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要因素之一。合理施肥在大面積上種植加工番茄顯得尤為重要。相關(guān)研究表明，適當提高鉀肥用量可提高番茄坐果率[10]，合理增施鉀肥可提高加工番茄產(chǎn)量，增強抗病能力[11]。適當增施鉀肥，可改善加工番茄品質(zhì)，提高可溶性固形物和番茄紅素，提高果實Vc、可溶性糖和可溶性酸[10]。番茄作為設(shè)施內(nèi)種植最多的作物，有關(guān)水肥耦合的影響已有研究，但主要集中于以番茄產(chǎn)量為目標的水鉀耦合研究方面[12]，以品質(zhì)為目標進行得較少。為此，本試驗通過9種水鉀耦合處理設(shè)置，探討水鉀耦合對丸?；庸し旬a(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為新疆丸?；庸し押侠硎┾?、提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2019年在新疆石河子天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所(84°58′～86°24′E，43°26′～45°20′N)進行，海拔300～500 m，無霜期168～171 d，≥0 ℃活動積溫4 023～4 118 ℃，≥10 ℃活動積溫3 570～3 729 ℃，年降水量110～200 mm，年蒸發(fā)量1 000～1 500 mm。試驗地土壤質(zhì)地為壤土，pH為7.0～8.5，耕作層有機質(zhì)含量為42.3 g·kg-1，速效氮含量為91.83 mg·kg-1，速效磷含量為38.47 mg·kg-1，速效鉀含量為211.3 mg·kg-1。前茬種植膜下滴灌水稻。

供試品種為石番47號。尿素(N 46%)、磷酸一銨(P2O560.5%)、硫酸鉀(K2O 52%)。

1.2 栽培管理

采用膜下滴灌栽培模式，一膜兩行種植，株行距30 cm×60 cm。每處理2條膜，幅寬1.2 m，長6 m，面積7.2 m2。人工點播，每穴播2～3粒，田間管理同大田常規(guī)管理，2019年4月30日播種，5月8日出苗，8月28日收獲。

1.3 處理設(shè)計

加工番茄需要較大的灌水量和施肥量以滿足其生長需求。本試驗以灌溉定額和鉀肥量為因素，各3個水平，采取水肥2因子3水平完全隨機處理。其中，以667 m2為處理單位，設(shè)灌溉定額為250 m3(W1)、300 m3(W2)、350 m3(W3)3個水平，施鉀肥量為15 kg(K1)、20 kg(K2)、25 kg(K3)3個水平；各處理的尿素和磷酸一銨的施用量相同，共9個處理，重復2次。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。施肥前將鉀肥、氮肥溶解于施肥罐中，全部作為追肥，隨水滴施。磷肥全部基施。不同生育期667 m2灌水及施鉀肥量分配情況：苗期、初花期、初果期、盛果期1、盛果期2、盛果期3、盛果期4、成熟期1、成熟期2，W1分別為10、30、30、30、30、30、30、30、30 m3，W2分別為10、37、37、37、37、37、35、35、35 m3，W3分別為10、40、45、37、45、45、40、40、40 m3；初花期、初果期、盛果期1、盛果期2、盛果期3、盛果期4，K1分別為1.0、3.5、4.5、3.5、2.5、2.0 kg，K2分別為1.3、4.2、6.0、4.2、3.3、3.0 kg，K3分別為1.7、5.8、7.5、5.8、4.2、4.0 kg。

1.4 測定項目和分析方法

1.4.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的測定

于加工番茄成熟期，在每個試驗區(qū)隨機選取連續(xù)5株進行測產(chǎn)，測定并記錄每株的側(cè)枝數(shù)、結(jié)果數(shù)、紅果數(shù)、單株產(chǎn)量等。

1.4.2 加工番茄品質(zhì)的測定

每小區(qū)選取10個成熟番茄果實，測定不同處理下加工番茄的品質(zhì)。用游標卡尺測量果實的縱徑和橫徑，取其平均值計算果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑)。橫切番茄果實，測定果肉厚度，取其平均值。觀察已橫切的番茄心室數(shù)。Vc含量測定采用2，6-二氯靛酚滴定法[8]；總酸含量采用指示劑滴定法；可溶性固形物含量采用手持折光儀測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007，SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，采用最小顯著差異法(LSD)進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 水鉀耦合對丸粒化加工番茄產(chǎn)量的影響

由表1可知，不同水肥處理下，處理K1W3和K2W1的單株紅果數(shù)最多，且無顯著差異；單果重以K2W3最重，且與K3W1、K3W2、K3W3間無顯著差異，除K1W3和K2W1外，它們與其他處理間差異明顯但不顯著，說明灌水定額和鉀肥量的增加可以提高番茄單果重；在灌水定額相同的處理下，隨著鉀肥量的不斷增加，可以促進產(chǎn)量的增加，最后基本趨于平穩(wěn)；在K1相同的情況下，隨著灌水量的增加，產(chǎn)量在逐漸增加，在K2相同的情況下，隨著灌水量的增加，產(chǎn)量在逐漸減少。K3W1處理的產(chǎn)量達到最大，較其他處理有明顯提高，說明在施鉀較高的情況下，灌水量不是越高越好。

表1 水鉀耦合對丸粒化加工番茄產(chǎn)量的影響

2.2 水鉀耦合對丸?；庸し哑焚|(zhì)的影響

可溶性固形物含量是影響番茄口感風味的重要指標之一。由表2可以看出，K3W1的可溶性固形物和還原糖達到最大，分別為5.00%和3.26%。隨著灌水量和鉀肥量的增加，可溶性固形物和還原糖呈先遞增后減小的趨勢，其中，處理K1W1可溶性固形物和還原糖最小，與其他處理間差異顯著，說明不同鉀肥施用量和灌水定額對可溶性固形物和還原性糖有顯著影響。

表2 水鉀耦合對丸?；庸し哑焚|(zhì)的影響

Vc抗壞血酸是一種水溶性抗氧化劑，在人體中起著重要作用，能維持人體免疫系統(tǒng)，阻止病毒和細菌的再次侵染，防止自由基的破壞和心血管疾病的發(fā)生等。由表2可以看出，施用鉀肥量和灌水量相互影響加工番茄Vc的含量。在鉀含量相同的情況下，灌水量越多，Vc含量在逐漸增高；在鉀含量達到最大時，隨著灌水定額的增加，Vc含量降低，說明鉀的施用量和灌水定額對番茄果實中Vc含量的積累有作用，因而可以通過施鉀肥含量和灌水定額來改善果實的品質(zhì)。

番茄中適量的有機酸含量可以改善果實口感，從而提高其風味品質(zhì)，但有機酸含量過高又會使口感偏酸，而使其風味品質(zhì)變劣，因而人們常把果實中可溶性糖和有機酸的含量比值作為評價番茄品質(zhì)的指標。一般情況下，糖酸比越小，則果實風味品質(zhì)越差。從表2得知，隨著鉀含量的增加，總酸含量大體在增加，達到一定程度趨于穩(wěn)定，并有減弱的趨勢。K3W1的總酸含量達到最大，K1W1的總酸含量最小，說明鉀含量有助于提高總酸含量。K3W2的糖酸比最大，說明鉀含量對糖酸比有著促進作用，從而可以改善果實風味口感。而灌水定額和施鉀量對加工番茄心室沒有顯著影響。

3 小結(jié)與討論

水肥作為作物生長發(fā)育過程所必須的要素，影響作物的各種生理生化過程，進而影響產(chǎn)量和品質(zhì)。加工番茄是喜鉀作物，盡管新疆地區(qū)屬于富鉀地區(qū)，但仍不能滿足加工番茄在整個生育期對土壤鉀的需求。因而，科學的水肥管理在生產(chǎn)中不僅可以實現(xiàn)低投入、高產(chǎn)出、高品質(zhì)的目標，還可以節(jié)省人力、物力和財力，同時對作物生理情況也有很大影響。本研究通過田間小區(qū)試驗，探討了不同水肥處理對丸粒化加工番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為新疆種植加工番茄的節(jié)水灌溉技術(shù)提供理論技術(shù)指導。

“以水促肥，以肥調(diào)水”是水肥供應的關(guān)鍵，只有合理的水肥配比才能有利作物的生長發(fā)育和提高產(chǎn)量[13]。本試驗表明，水鉀耦合對丸?；庸し褑喂睾彤a(chǎn)量增加有顯著作用；相同灌水定額的情況下，隨著鉀肥量的不斷增加，可促進產(chǎn)量的增加，最后基本趨于平穩(wěn)；在相同鉀肥量的情況下，隨著灌水量的增加，加工番茄單果重、產(chǎn)量基本呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢。

果實中可溶性固形物含量是評價加工番茄的重要指標[14]，還原糖、總酸是構(gòu)成糖酸比的重要品質(zhì)指標，糖酸比是評價番茄風味的重要指標。本試驗中，水鉀耦合可以改善丸?；庸し哑焚|(zhì)性狀，提高加工番茄可溶性固形物、Vc、總酸含量。在相同的灌水定額處理下，隨著施鉀肥量的增加，可溶性固形物、總酸、Vc含量均呈先增加后降低的趨勢；在相同鉀肥量的情況下，隨著灌水量的增加，基本呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢。因此，本試驗條件下，膜下滴灌丸?；庸し?，667 m2灌溉定額為250 m3+鉀肥25 kg組合時，加工番茄產(chǎn)量、可溶性固形物、總酸、Vc含量都達到最大值，為最優(yōu)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效灌溉施肥組合。

當然，是否存在更加細致的灌水定額和施鉀肥量，由于加工番茄的生長是個動態(tài)過程，影響加工番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的因素很多，如土壤類型，氣候因素，番茄品種等，還需在今后的試驗中努力探求。