氮、鉀用量對機(jī)采加工番茄果實(shí)成熟、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

張占琴頡建輝李 艷王建江楊相昆

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院 作物研究所,新疆石河子 832000;2.谷物品質(zhì)與遺傳改良兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗室,新疆石河子 832000)

加工番茄是普通番茄中的一種栽培類型,其主要特點(diǎn)是矮化自封頂,花期集中,耐貯藏運(yùn)輸,主要用于制作番茄醬,目前中國已成為世界上最大的加工番茄生產(chǎn)和出口國之一[1-2]。新疆是我國加工番茄主要產(chǎn)區(qū),生產(chǎn)能力占全國的90%以上。隨著加工番茄采收機(jī)械的引進(jìn)與發(fā)展,近年來新疆地區(qū)機(jī)械采收面積迅速擴(kuò)大[3]。機(jī)械采收的迅速發(fā)展對番茄種植管理提出新的要求,即果實(shí)集中成熟度好、果肉厚、硬度高,抗壓、耐貯運(yùn)。

氮、鉀是番茄需求量最大的兩大元素[4-7],其施用量及時間是影響產(chǎn)量與品質(zhì)的重要因素。國內(nèi)對于氮、鉀不同施肥量及配比對加工番茄產(chǎn)量和品質(zhì)影響已有研究報道。新疆地區(qū)加工番茄主要采用膜下滴灌種植,滴灌條件下養(yǎng)分吸收及分配規(guī)律與澆灌地存在一定差異[8],增施氮、磷、鉀肥和配施微肥明顯促進(jìn)番茄生長發(fā)育[9]。適當(dāng)增施氮肥可以提高加工番茄生物量和氮積累量,過量則容易造成貪青晚熟,但也可通過后期合理增減氮肥,調(diào)控果實(shí)集中成熟度[10-11]。膜下滴灌鉀肥的用量和方式對加工番茄產(chǎn)量和品質(zhì)有顯著性影響[12],增施鉀肥能提高加工番茄的單株結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量和產(chǎn)量,提高經(jīng)濟(jì)效益[13]。改善加工番茄品質(zhì),提高果實(shí)可溶性固形物、番茄紅素、果實(shí)維生素C、可溶性糖、有機(jī)酸含量等[13-14],降低硝酸鹽量積累[9],減少果實(shí)著色障礙[15-16]。鉀肥分別在開花期和結(jié)果期滴灌追施50%的經(jīng)濟(jì)效益高于其他施用時期[17]。在石河子地區(qū)施用氮肥、鉀肥對加工番茄均有顯著增產(chǎn)作用,氮、鉀肥增產(chǎn)率分別為32.8%～51.4%、13.3%～23.0%[18]。

目前,國內(nèi)對于適合機(jī)械采收加工番茄的氮、鉀肥用量的系統(tǒng)性研究較少,各地種植戶往往根據(jù)人工采摘的經(jīng)驗估算,甚至為了追求高產(chǎn)盲目施肥,很難達(dá)到果實(shí)集中成熟的要求,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益、番茄產(chǎn)量及品質(zhì)。

本研究開展機(jī)采加工番茄不同N、K 配比試驗,研究其對產(chǎn)量、果實(shí)集中成熟度、商品品質(zhì)的影響,篩選出最佳施肥組合和施肥時期,以期為機(jī)械采收加工番茄高產(chǎn)高效栽培提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年在新疆石河子新疆農(nóng)墾科學(xué)院2輪2號試驗地(44.3108°N、85.986°E,海拔460 m)進(jìn)行,該地區(qū)屬于典型的干旱氣候區(qū),年平均氣溫7.5～8.2 ℃,日照2 318～2 732 h,無霜期147～191 d,年降雨量180～270 mm,年蒸發(fā)量1 000～1 500 mm,≥10 ℃的活動積溫3 570～3 729 ℃。試驗田土壤質(zhì)地為粘壤土,耕層(0～30 cm)土壤基本理化性狀為:有機(jī)質(zhì)含量23.45 g·kg-1,全鹽含量1.18 g·kg-1、全氮含量1.38 g·kg-1,全磷含量1.26 g·kg-1,全鉀含量19.6 g·kg-1,堿解氮含量79.2 mg·kg-1,有效磷含量20.0 mg·kg-1、速效鉀含量423.4 mg·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計

供試加工番茄品種為‘墾番1503’,為新疆農(nóng)墾科學(xué)院自育品種。在田間進(jìn)行二因子隨機(jī)區(qū)組試驗,設(shè)置N、K 兩個因素,每個因素設(shè)3個水平,其中N 肥用量分別為:114.1 kg·hm-2(N1低)、152.1 kg·hm-2(N2中)、190.1 kg·hm-2(N3高);K2O 肥用量分別為59.1 kg·hm-2(K1低)、118.2 kg·hm-2(K2中)、175.8 kg·hm-2(K3高),共9個水平(N1K1、N1K2、N1K3、N2K1、N2K2、N2K3、N3K1、N3K2、N3K3),所 有 處 理P2O5用量相同,為117.66 kg·hm-2,3次重復(fù),共27個小區(qū),每個小區(qū)面積18.4 m2。其中氮肥以尿素(總氮量≥46.4%)、磷酸一銨(含量≥98.5%、N∶P∶K 為12∶61∶0)、磷肥以磷酸一銨、鉀肥以硫酸鉀(K2O≥50%)施入。

1.3 田間管理

2019-03-23溫室播種,播種后即刻滴水,番茄于4月1日出苗,5月8日定植于大田。大田于5月4日機(jī)械鋪膜,鋪膜后滴水保持土壤濕潤,方便打孔。5月7日機(jī)械打孔,5月8日人工移栽。加工番茄采用膜下滴灌種植,膜寬2.05 m,每膜鋪3條滴灌帶,種植3 行,平均行距77 cm,株距33 cm,保苗株數(shù)39 000株·hm-2。全生育期灌水9次,隨水滴肥,每次灌水及施肥量見表1,停水后15 d收獲。

表1 不同處理水肥管理措施Table 1 Water and fertilizer management under different treatments

1.4 土壤樣品及加工番茄各項指標(biāo)測定方法

土壤樣品測定方法:在加工番茄移栽前和收獲后按照梅花形取樣法每個處理取5個點(diǎn),取樣深度0～30 cm,將5個點(diǎn)土樣混勻后自然陰干,送新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所檢測。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法,全氮采用凱氏定氮法,全磷采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法、全鉀采用氫氧化鈉熔融-火焰光度法、水解性氮采用堿解擴(kuò)散法,速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法,速效鉀乙酸銨浸提-火焰光度法,可溶性總鹽采用烘干殘渣法。

果實(shí)紅熟率測定:每個處理標(biāo)記10株植株,自7月26日起,每天記錄標(biāo)記植株的紅果數(shù)和青果數(shù),計算出果實(shí)日紅速熟速率。

單果物質(zhì)積累測定:果實(shí)生長發(fā)育后期,7月25日、8月1日、8月8日、8月15日取5株樣品,全部果實(shí)稱量計數(shù),計算平均單果質(zhì)量。品質(zhì)測定時則是隨機(jī)摘取20個中上部的果實(shí)計算平均單果質(zhì)量。

小區(qū)產(chǎn)量測定:于番茄停水后15 d 實(shí)收6.9 m2面積內(nèi)全部果實(shí),紅果、青果、爛果分開計產(chǎn),分別計算出紅果率、青果率、爛果率。

加工番茄品質(zhì)測定:在小區(qū)測產(chǎn)時,隨機(jī)摘取20個中上部果實(shí)粉碎打漿,測定品質(zhì)性狀。番茄固形物含量采用愛拓MASTER 折射儀測定,p H采用美國SpectrumIQ150測定,其他參數(shù)(番茄紅素、a/b值、葉綠素含量、β-胡蘿卜素、L值)采用意大利瑪薩莉(maselli)色差儀(LC01)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理加工番茄生育進(jìn)程的差異

研究表明不同處理加工番茄坐果前生育進(jìn)程基本一致,即6月5日進(jìn)入初花期、6月25日進(jìn)入果實(shí)膨大期,此后不同處理生育期逐漸產(chǎn)生差異。7月24日起部分處理果實(shí)開始轉(zhuǎn)紅,總體趨勢為中高施肥處理果實(shí)轉(zhuǎn)色較早,低施肥處理果實(shí)轉(zhuǎn)色較晚。

2.2 不同N、K 配比土壤養(yǎng)分變化

由表2可知,經(jīng)過一個種植季節(jié)不同處理土壤各項指標(biāo)均發(fā)生變化:土壤p H 由播種前7.92～8.02變?yōu)槭斋@后的7.84～7.95,各個處理變化范圍為-0.02～0.08。施肥量較高的N2K2、N2K3、N3K2、N3K3處理p H 的變化幅度相對較大。所有處理土壤鹽分含量均上升,N2K3上升幅度較大,為0.71‰(由播種前0.86‰上升至收獲后1.57‰),其余處理變化幅度較小,為0.19‰～0.32‰。所有處理有機(jī)質(zhì)含量呈上升趨勢,N3K3上升幅度較大,為4.76 g·kg-1(由播種前18.64 g·kg-1上升至收獲后23.41 g·kg-1),同樣施肥量較低的處理有機(jī)質(zhì)上升幅度較小。

表2 不同處理土壤養(yǎng)分變化(ˉx±s)Table 2 Soil nutrient under different treatments

土壤中水解性氮沒有出現(xiàn)規(guī)律性變化,低氮和高氮(N1K1、N1K3、N1K3、N3K1、N3K2、N3K3)水解性氮呈減少趨勢,中氮(N2K1、N2K2、N2K3)水解性氮呈上升趨勢。土壤中速效磷和速效鉀呈上升趨勢,N2K3、N3K2上升幅度都較大,速效磷上升幅度為13.46 mg·kg-1(由播種前13.97 mg·kg-1上升到收獲后27.43 mg·kg-1)和18.47 mg·kg-1(由播種前7.35 mg·kg-1上升到收獲后25.82 mg·kg-1),速效鉀上升幅度為85.83 mg·kg-1(播種前466.93 mg·kg-1上升到收獲后552.77 mg·kg-1)和92.13 mg·kg-1(播種前465.79 mg·kg-1上升到收獲后557.92 mg·kg-1)。土壤中全氮呈增加趨勢,全磷和全鉀呈下降趨勢,全磷的下降趨勢較大的是N2K2和N3K3,分別下降0.28 g·kg-1(由播種前1.54 g·kg-1下降到1.26 g·kg-1)和0.33 g·kg-1(播種期前1.62 g·kg-1下降到收獲后1.29 g·kg-1)。全鉀下降趨勢較大的為N3K1和N3K3,分別為28.06 g·kg-1(播種前39.04 g·kg-1下降到收獲后10.98 g·kg-1)和35.07 g·kg-1(播種前46.41 g·kg-1下降到收獲后11.34 g·kg-1)。

2.3 不同施肥處理果實(shí)日紅速熟速率的差異

由表3可知,7月31日-8月4日期間N、K用量對果實(shí)日紅速熟速率影響顯著,二者互作對其影響極顯著。8月5日-8月9日期間N、K 用量及其互作對果實(shí)日紅速熟率影響均顯著。在7月26日-7月30日和8月10日-8月14日期間N、K 及其互作對果實(shí)日紅速熟率均無顯著影響。比較不同施N、K 用量對果實(shí)紅熟率的影響可知,7月26日-7月30日期間N1、N2、N3果實(shí)日紅速熟速率分別為2.60 個·d-1、1.98個·d-1、1.99個·d-1。K1、K2、K3分別為2.51個·d-1、2.21 個·d-1、1.86 個·d-1。7 月31日-8月4日期間N1、N2、N3果實(shí)日紅速熟速率分 加 為3.15 個·d-1、4.09 個·d-1、4.05個·d-1。K1、K2、K3分別為3.14個·d-1、3.77個·d-1、4.39個·d-1,K1顯著低于K2和K3。8月5日-8月9日期間N1、N2、N3果實(shí)日紅速熟速率分別為10.60 個·d-1、10.26 個·d-1、10.87 個·d-1。K1、K2、K3分 別 為10.40個·d-1、10.87個·d-1、10.46 個·d-1,N3顯著高于N2,K2顯著低于K1和K3。8月10日-8月14日期間N1、N2、N3果實(shí)日紅速熟速率為3.70個·d-1、4.39個·d-1、4.65個·d-1。K1、K2、K3分別為4.14個·d-1、3.77個·d-1、4.84個·d-1。

表3 不同N、K 處理對加工番茄果實(shí)日紅速熟率影響的方差分析Table 3 Variance analysis of effects of different N and K treatments on daily red ripeness rate of processed tomato

由圖1可知,7月26日-7月30日期間果實(shí)日紅速熟速率較緩慢,為1.8～3.07個·d-1,不同處理之間無顯著差異,N1K1和N1K2處理相對較快,為2.83個·d-1和3.07個·d-1。在7月31日-8月4日期間果實(shí)日紅速熟速率開始加快,為2.63～6.2個·d-1,不同處理之間顯著差異,此期間N2K2、N2K3、N3K3果實(shí)紅熟率加快更為明顯。8月5日-8月9日期間達(dá)到最大值,速率為10.11～11.45個·d-1。從8月10日起果實(shí)紅熟率開始下降,降為2.06～5.46個·d-1。

圖1 不同處理加工番茄果實(shí)日紅速熟率Fig.1 Daily red ripeness rate of processed tomato under different treatments

由此可見,7月31日-8月9日為果實(shí)轉(zhuǎn)色的關(guān)鍵時期,N、K 及其互作對果實(shí)的紅熟率影響顯著,在此期間合理調(diào)控N、K 的施用量,促進(jìn)果實(shí)集中成熟,對于提高機(jī)采加工番茄產(chǎn)量及收獲效率具有重要意義。

2.4 不同N、K 配比對加工番茄單果物質(zhì)積累的影響

由表4可知,N、K 及其互作對7月25日、8月1日、8月8日、8月15日4個時期的單果質(zhì)量均影響極顯著。7月25日N1、N2、N3單果質(zhì)量分別為46.43 g、52.25 g、48.84 g。K1、K2、K3分別為47.87 g、49.57 g、50.08 g,不同施N 水平差異顯著,K1顯 著 低 于K2和K3。8 月1 日N1、N2、N3單果質(zhì)量為56.33 g、64.38 g、62.38 g,K1、K2、K3分別為56.96 g、62.25 g、63.87 g,不同施N、K 水平差異均顯著。8月8日N1、N2、N3單果質(zhì)量分別為71.64 g、81.93 g、79.34 g,K1、K2、K3分別為72.35 g、79.94 g、80.62 g,不同施N 水平差異顯著,K1顯著低于K2和K3。8月15日N1、N2、N3單 果 質(zhì) 量 為74.47 g、84.47 g、81.74 g,K1、K2、K3分別為74.37 g、83.02 g、83.29 g,不同施N 水平差異顯著,K1顯著低于K2和K3。

表4 不同N、K 處理加工番茄單果物質(zhì)積累量及方差分析(ˉx±s)Table 4 Single fruit mass of processing tomato and variance analysis of different N and K treatments

由圖2可知,7月25日果實(shí)相對較小,單果質(zhì)量 為45.45～52.89 g,N1K1、N1K2、N1K3、N3K1處理單果質(zhì)量為45.45～47.31 g,顯著低于其他處理(50.36～52.89 g)。自8月1日果實(shí)物質(zhì)積累對N、K 的用量更為敏感,此時低氮水平的3個處理差異不顯著;中氮水平下中、高鉀處理顯著高于低鉀處理;而在高氮水平,低、中、高鉀三者差異均顯著。8月8日中、高氮水平下,中、高鉀處理單果質(zhì)量顯著高于低鉀處理。8月15日的變化趨勢與8 月8 日類似。比較總體趨勢可知,自8月1日起N2K2、N2K3、N3K2、N3K34個處理的單果質(zhì)量顯著高于其他處理,成熟時單果質(zhì)量 分 別 達(dá) 到88.65 g、86.41 g、85.77 g、86.87 g。

圖2 不同處理單果物質(zhì)積累動態(tài)Fig.2 Single fruit mass under different treatments

從上述分析可知,不同處理單果物質(zhì)積累趨勢基本相同,物質(zhì)積累較快的7月25日-8月8日期間,后半段時期與果實(shí)日紅速熟速率最快的時期基本吻合。與紅熟轉(zhuǎn)色不同,N、K 及其互作對各時期果實(shí)物質(zhì)積累均影響顯著,可見N、K 的合理配施對果實(shí)生長發(fā)育至關(guān)重要,果實(shí)的物質(zhì)積累最終決定產(chǎn)量的形成,因此本研究結(jié)果對大田生產(chǎn)的肥料施用具有指導(dǎo)作用。

2.5 不同N、K 配比對加工番茄產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表5、6可知,N、K 及其互作對加工番茄單果質(zhì)量、產(chǎn)量、紅果率影響極顯著,對收獲株數(shù)、爛果率影響不顯著。N 肥對青果率影響不顯著,K肥對其影響極顯著,兩者互作對青果率及單株果實(shí)數(shù)影響極顯著。比較N1、N2、N3產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成可知,N1、N2、N3產(chǎn)量分別為14.29×104kg·hm-2、16.21×104kg·hm-2、15.32×104kg·hm-2,不同施N 水平差異顯著。K1、K2、K3產(chǎn)量分別為14.29×104kg·hm-2、15.84×104kg·hm-2、15.75×104kg·hm-2,K1顯著低于K2、K3。不同N、K 水平單株果實(shí)數(shù)和收獲株數(shù)差異均不顯著。

表5 2019年不同處理加工番茄產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成(ˉx±s)Table 5 Yield and yield component of processed tomato under different treatments in 2019

由圖3～圖5可見,N1、N2、N3的紅果率分別為89.55%、91.41%、91.05%,N1顯著低于N2和N3,青果率和爛果率不同施N 水平無顯著差異。K1、K2、K3的 紅 果 率 分 別 為88.39%、92.01%、91.62%,K1顯著低于K2和K3;青果率分別為9.08%、4.84%、5.89%,K1顯著高于K2和K3;不同施K水平爛果率無顯著差異。

圖3 不同施肥處理紅果率的差異Fig.3 Difference of red fruit rate under different fertilization treatments

圖4 不同施肥處理青果率的差異Fig.4 Difference of green fruit rate under different fertilization treatments

圖5 不同施肥處理爛果率的差異Fig.5 Difference of rotting-pod rate under different fertilization treatments

比較相同施N 肥水平,不同施K 量對番茄產(chǎn)量和紅熟率的影響可知:低N 和高N 水平下,不同施K 量加工番茄產(chǎn)量、果實(shí)紅熟率差異不顯著。在中N 水平下不同施K 量對番茄產(chǎn)量及果實(shí)紅熟率影響均顯著。比較相同施K 肥水平,不同施N 量對番茄產(chǎn)量和紅熟率的影響可知:在低、中、高鉀水平,不同施N 量產(chǎn)量和果實(shí)紅熟率差異均顯著。說明只有在適合的N 肥水平,K 肥肥效才能有效發(fā)揮。而N 肥肥效對K 肥的依賴較低。

整體比較不同處理產(chǎn)量及其構(gòu)成、果實(shí)紅熟率等綜合因素,N2K2、N2K3、N3K2、N3K3產(chǎn)量和紅熟率較高,產(chǎn)量分別為:17.09×104kg·hm-2、16.65×104kg·hm-2、16.12×104kg·hm-2、15.85×104kg·hm-2,紅熟率分別為:94.09%、93.48%和93.29%、91.93%,這4個處理產(chǎn)量顯著高于其他處理。與本文前述的果實(shí)紅熟率和單果物質(zhì)積累量顯著高于其他處理的結(jié)論一致。

機(jī)械采收加工番茄要求果實(shí)的集中成熟度超過90%,本研究中的6 個處理達(dá)到此要求,但N1K1、N1K2產(chǎn)量偏低,而N3K3肥料用量偏大產(chǎn)量、果實(shí)紅熟率較N2K2、N2K3、N3K2處理低。所以本研究推薦N2K2、N2K3、N3K2肥料用量,各地可具體根據(jù)番茄生育進(jìn)程,可在此范圍(N 152.1～190.1 kg·hm-2,P2O5117.66 kg·hm-2、K2O 118.2～175.8 kg·hm-2)內(nèi)靈活掌握,從經(jīng)濟(jì)效益及保護(hù)環(huán)境角度分析比較,推薦肥料用量為P2O5152.1 kg·hm-2,P2O5117.66 kg·hm-2,K2O 118.2 kg·hm-2。

2.6 不同N、K 配比對加工番茄品質(zhì)的影響

由表7可知,N、K 及其互作對單果質(zhì)量、果實(shí)可溶性固形物含量、番茄紅素影響極顯著。K肥及N、K 互作對a/b值影響顯著。N、K 互作對葉綠含量影響顯著,對β-胡蘿卜素影響極顯著,N肥對L值影響顯著。比較不同施N 和K 水平加工番茄品質(zhì)性狀的差異,N1、N2、N3可溶性固形物含量分別為4.88%、5.21%、5.09%,不同施N水平 差 異 顯 著;K1、K2、K3分 別 為4.94%、5.15%、5.09%,K1顯著低于K2和K3。N1、N2、N3番茄紅素含量分別為19.11 mg·hg-1、20.73 mg·hg-1、20.95 mg·hg-1、K1、K2、K3分別為19.11 mg·hg-1、20.83 mg·hg-1、20.84 mg·hg-1,均表現(xiàn)為低肥水平顯著低于中高肥水平。N1、N2、N3的a/b值和β-胡蘿卜素?zé)o顯著差異,K1、K2、K3也是如此。N1、N2、N3葉綠素含量分別為0.49 mg·hg-1、0.54 mg·hg-1、0.53 mg·hg-1,L值分別為:33.12、34.83、34.39,二者表現(xiàn)為N1顯著低于N2和N3。K1、K2、K3葉綠素含量和L值均無顯著差異。

表6 不同N、K 處理對加工番茄單果成熟影響的方差分析Table 6 Variance analysis of effects of different N and K treatments on fruit maturity of processed tomato

表7 不同處理加工番茄果實(shí)品質(zhì)(ˉx±s)Table 7 Fruit quality of processed tomato under different treatments

分析不同處理的品質(zhì)變化規(guī)律,與本文前述研究結(jié)果基本一致,即N2K2、N2K3、N3K2、N3K3的單果質(zhì)量、固形物含量顯著高于其他處理、番茄紅素含量顯著高于N1K1、N1K2、N1K3、N2K1。不同處理單果質(zhì)量變幅較大,為94.90～105.07 g,其中N2K2、N2K3、N3K2、N3K3單果較重,分別為105.07 g、102.37 g、104.20 g、104.93 g。不同處理固形物含量變幅為4.88%～5.30%,N2K2、N2K3、N3K2、N3K3的果實(shí)固形物含量也較高分別為5.37%、5.30%、5.22%、5.10%,果 實(shí) 番 茄紅素的含量變化趨勢類似與固形物;N1K3和N3K2的a/b值顯著高于N3K1,其他處理之間差異不顯著。葉綠素、β-胡蘿卜素、L 值不同處理之間無顯著差異。

3 討論

氮素是植物需求量最大的的營養(yǎng)元素,氮與作物的產(chǎn)量和干物質(zhì)積累密切相關(guān),對加工番茄產(chǎn)量的貢獻(xiàn)也最大[7]。大量研究表明:適量的氮肥能夠促進(jìn)番茄根系發(fā)育、提高生物產(chǎn)量、增加氮磷鉀養(yǎng)分吸收量、降低臍腐病發(fā)生率,而過量施用氮肥則有相反的效果[18-21]。鉀肥也是加工番茄需求較大的元素,增施鉀肥能夠提高單株結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量和產(chǎn)量[12]。而氮磷鉀配合施用能促進(jìn)番茄生長發(fā)育、提高著色率、增強(qiáng)抗逆性及提高產(chǎn)量。本研究表明,氮肥和鉀肥及其互作是對機(jī)械采收加工番茄果實(shí)紅熟速率、集中成熟度構(gòu)成影響的關(guān)鍵因素,且隨著肥料用量的加大,單果質(zhì)量、紅熟率均顯著提高。與前人的研究結(jié)果一致。同時本研究明確N、K 及其互作對加工番茄果實(shí)物質(zhì)積累和紅熟影響的關(guān)鍵時期,對于指導(dǎo)機(jī)械采收加工番茄肥料配施具有重要的意義。

果實(shí)中番茄紅素和可溶性固形物是評定番茄,尤其是加工番茄品質(zhì)的重要指標(biāo)[22-23],增施鉀可以提高可溶性固形物、還原糖含量,過量施鉀會略微降低可溶性固形物、還原糖含量[12,24]。本研究中氮施肥條件下,中等施鉀量果實(shí)固形物含量和番茄紅素含量最高,與前人研究結(jié)果一致。同時本研究根據(jù)加工番茄果實(shí)發(fā)育特點(diǎn)及需肥規(guī)律,在番茄生長的發(fā)育的后期加大鉀肥的投入,果實(shí)集中成熟度、固形物含量、番茄紅素含量均達(dá)到較高水平。

近年來,新疆地區(qū)機(jī)械采收加工番茄面積不斷擴(kuò)大,果實(shí)的集中成熟度和商品品質(zhì)是機(jī)械采收關(guān)注的熱點(diǎn)問題。當(dāng)果實(shí)集中成熟度超過90%時,機(jī)采收效率會大幅提升。加工企業(yè)對果實(shí)品質(zhì)的要求越來越高,特別是對果實(shí)可溶性固形物含量,可溶性固形物含量的高低是影響加工企業(yè)成本的重要因素,目前新疆地區(qū)交售的原料可溶性固型物含量平均在4.0%～5.0%,與美國加州大面積種植條件下原料可溶性固形物含量平均在5.5%以上還有很大差距。目前國內(nèi)對于適宜機(jī)械采收加工番茄研究工作開展的較少,通過合理的肥料配比及施肥時間的調(diào)控,提高果實(shí)集中成熟度、提高果實(shí)可溶性固形物含量,提高料耗比,為企業(yè)降低成本,也是目前加工番茄發(fā)展的重要方向。本研究中的6個處理果實(shí)集中成熟度超過90%,但N1K1、N1K2處理產(chǎn)量居第4位,產(chǎn)量偏低,而N3K3處理產(chǎn)量居第4 位,肥料用量偏大,經(jīng)濟(jì)效益偏低,本研究推薦N2K2、N2K3、N3K2肥料配比在果實(shí)集中成熟度、產(chǎn)量、果實(shí)可溶性固形物及番茄紅素含量均達(dá)到較高的水平,可在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論

經(jīng)過一個生長季節(jié),不同處理土壤鹽分、有機(jī)質(zhì)含量、速效磷和速效鉀、全氮呈增加趨勢,全磷和全鉀含量呈下降趨勢,高施處理土樣各指標(biāo)變化幅度略高于較低施處理。

N、K 及其互作通過影響果實(shí)物質(zhì)積累、關(guān)鍵時期的果實(shí)紅熟速率從而影響果實(shí)集中成熟度、產(chǎn)量及品質(zhì)的形成。本研究篩選出N2K2、N2K3、N3K2產(chǎn)量達(dá)到16.12×104kg·hm-2、紅熟率超過93.29%、果實(shí)可溶性固形物含量高于5.22%、番茄紅素含量超過21.38 mg·hg-1,符合機(jī)采加工番茄的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水平,對應(yīng)的肥料配比與施肥時期在機(jī)械采收加工番茄生產(chǎn)中推薦使用。