不同施肥方式對日光溫室番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及肥料利用率的影響

吳崇義，何強強*，王小鋒，毛 輝，何有軍

（1.涇川縣蔬菜生產(chǎn)辦公室，甘肅 涇川 744300；2.平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅 平?jīng)?744000）

日光溫室是隴東地區(qū)設(shè)施蔬菜栽培的主要方式，而番茄是隴東地區(qū)日光溫室蔬菜主要品種，隨著設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的迅速發(fā)展，設(shè)施番茄栽培面積越來越大，不僅實現(xiàn)了設(shè)施番茄周年供應(yīng)，而且隨著農(nóng)業(yè)科技水平的提高以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，單位面積產(chǎn)量和產(chǎn)值均有所升高，但生產(chǎn)中存在種植戶因盲目追求高產(chǎn)而不合理灌水、施肥和長期連作，導(dǎo)致土壤次生鹽漬化、蔬菜生理障礙、肥料利用率降低等問題[1]。楊陽等[2]、新楠等[3]研究表明，氮磷鉀合理配施可提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)，促進土壤養(yǎng)分吸收，降低果實硝酸鹽含量，提高肥料利用率。因此，確定合理肥料種類、施用量、施肥方法已成為蔬菜生產(chǎn)中亟待解決的問題。根據(jù)作物的需肥規(guī)律、土壤養(yǎng)分狀況及肥料效應(yīng)，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和種植狀況，開展了日光溫室夏秋茬番茄肥料利用率試驗，分析了氮磷鉀不同施用量、施肥方式對日光溫室番茄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，探索隴東地區(qū)日光溫室夏秋茬番茄配方施肥方法及水肥一體化技術(shù)，以期為日光溫室科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在甘肅省涇川縣紅河鄉(xiāng)吳家村蔬菜園區(qū)日光溫室進行。試驗地塊排灌方便，肥力均勻，生產(chǎn)性能良好，土壤含有機質(zhì)11.89 g/kg、全氮0.86 g/kg、硝態(tài)氮118.7 mg/kg、銨態(tài)氮15.0 mg/kg、速效磷47.3 mg/kg、速效鉀337 mg/kg，pH值8.19。

1.2 試驗材料

番茄品種選用北京中研惠農(nóng)種業(yè)有限公司的“惠1617”。氮肥選用云南云天化國際化工股份有限公司生產(chǎn)的尿素（N≥46.0%）；磷肥選用云南豐勤攀磷化工有限公司生產(chǎn)的顆粒狀過磷酸鈣（P2O5≥16%）；鉀肥選用俄羅斯阿欽斯克有限責(zé)任公司生產(chǎn)的硫酸鉀（K2O含量≥52%）；新型肥料選用“喜滿地”牌大量元素水溶肥：平衡型（20-20-20）、高鉀型（10-9-40）、高磷型（8-45-15）、高氮高鉀型（20-8-28）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用單因素對比試驗設(shè)計，共設(shè)8個處理，分別為不施肥（CK）、不施氮（處理2）、不施磷（處理3）、不施鉀（處理4）、配方施肥（處理5）、新型肥料（水溶肥，處理6）、水肥一體化（處理7）和肥料減量（處理8），具體施肥方法和用量見表1。每個處理3次重復(fù)，隨機分布，小區(qū)面積40 m2。

表1 667 m2施肥量試驗設(shè)計 kg

1.4 試驗方法

小區(qū)之間設(shè)田埂隔離，壟作栽培，布設(shè)滴灌，實行單排單灌，雙行種植，行株距65 cm×40 cm，667 m2種植2 200株，3月10日育苗，4月25日定植。配方施肥區(qū)和缺素區(qū)的磷肥在種植前作基肥底施，氮肥用量的1/3、鉀肥用量的2/3在種植前作基肥底施，氮肥2/3、鉀肥1/3分別于結(jié)果期、采收期（第1、2穗果采收）隨水追施；新型肥料區(qū)分別于開花期、結(jié)果期、果實膨大期（第1、2穗果開始膨大）、采收期（第1、2穗果采收）用水溶肥、尿素隨水追施；水肥一體化區(qū)的氮肥1/3、磷肥2/5、鉀肥48.7%種植前作基肥底施，氮肥2/3、磷肥3/5、鉀肥51.3%分別于開花期、結(jié)果期、果實膨大期、采收期用水溶肥、尿素隨水追施。除施肥不同外，田間常規(guī)管理，每株留5穗果，灌水采取以肥帶水、少量多次的原則，根據(jù)不同生育時期、采收期適當(dāng)增加灌水次數(shù)，減少灌水量。

1.5 指標(biāo)測定

種植前采用五點法、采收后采取三點法采集土樣，測定0～20 cm土壤有機質(zhì)、全氮、無機氮（硝態(tài)氮、銨態(tài)氮）、速效磷、速效鉀含量和pH值。

每小區(qū)隨機挑選生長均勻的15株番茄做標(biāo)記，每5株1組，定期觀察記載生育期、生物學(xué)特性、抗病性及產(chǎn)量。各小區(qū)番茄分期采收并計產(chǎn)，盛果期（第2、3穗果采收）測定果實養(yǎng)分含量和品質(zhì)，拉秧時測定秸稈（包括葉、根）鮮質(zhì)量、干質(zhì)量和養(yǎng)分含量。處理1測定果實和莖葉產(chǎn)量，處理2測定果實和莖葉產(chǎn)量及全氮含量，處理3測定果實和莖葉產(chǎn)量及全磷含量，處理4測定果實和莖葉產(chǎn)量及全鉀含量，處理5—8測定果實和莖葉產(chǎn)量及全氮、全磷、全鉀含量。土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化—油浴加熱法測定，全氮采用凱氏定氮法測定，有效磷采用分光光度計法測定，速效鉀采用火焰光度計法測定，pH值采用酸度計法測定。果實和莖葉養(yǎng)分方面，全氮采用凱氏定氮法測定，全磷采用酸溶—釩鉬黃比色法測定，全鉀采用酸溶—火焰光度法測定，莖葉采用全氮自動定氮法測定，全鉀采用火焰光度法測定，全磷采用鉬銻抗比色法測定。果實品質(zhì)方面，水分采用直接干燥法測定，可溶性固形物采用折光計法測定，維生素C采用熒光法測定，可溶性糖采用直接滴定法測定，總酸采用酸堿滴定法測定，蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法測定[4]。

葉面積測定采用葉長寬乘積的一元線性回歸方程法，葉面積（LA）＝0.233LW＋31.387，式中L為葉長、W為葉寬[5]。肥料利用率＝（氮磷鉀區(qū)作物養(yǎng)分吸收量－缺素區(qū)作物養(yǎng)分吸收量）/養(yǎng)分施入量×100%。

1.6 數(shù)據(jù)分析方法

采用Excel 2016和SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對番茄生育期的影響

由表2可知，與CK相比較，處理5開花期提前了3 d，采收期延長了10 d，處理7、處理8開花期均提前2 d，采收期均延長8 d。說明配方施肥、水肥一體化、肥料減量均可促進植株生長，開花坐果期提前2～3 d，采收期延長8～10 d。

2.2 不同施肥處理對番茄生長發(fā)育的影響

由表2可知，處理5、處理7生物學(xué)性狀最優(yōu)，其中莖粗均較CK增長2 mm，葉長分別增長7、5 cm，葉寬分別增長12、11 cm，葉面積系數(shù)分別增長1.67、1.41，莖葉鮮質(zhì)量增長442.1、404.0 g/株，且各指標(biāo)與CK間差異均達顯著水平。

表2 不同施肥處理番茄生育期和生物學(xué)性狀比較

2.3 不同施肥處理對番茄果實性狀的影響

由表3可以看出，施肥處理番茄果實性狀均優(yōu)于CK，果實橫徑、縱徑均以處理5、處理7最大，單穗結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量均以處理7最大，較CK分別顯著增加1.2個、41.6 g、404.2 g/株，且各指標(biāo)均顯著大于處理2、處理3、處理4和處理8；其次是處理5，單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量均顯著大于CK、處理2、處理3、處理4和處理8。

2.4 不同施肥處理對番茄品質(zhì)的影響

由表3可知，處理5、處理7番茄可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、總酸、蛋白質(zhì)的含量均顯著高于CK，其中，可溶性固形物含量以處理6、處理7最高，均為5.4%，顯著高于其他處理，其次是處理4、處理5，均為5.2%，顯著高于CK、處理2、處理3、處理8。維生素C含量以處理5最高，其次是處理7，比CK分別顯著增長10.2%和9.7%，其他各處理均低于CK?？扇苄蕴呛恳蕴幚?和處理7最高，比CK增長9.4%，均顯著高于CK、處理3、處理4、處理6和處理8?？偹岷恳蕴幚?最高，其次是處理7，分別比CK增長26.4%和25.0%，處理5、處理6和處理4分別比CK增長23.1%、20.9%和19.2%，以上處理均顯著高于處理3、處理2和CK。蛋白質(zhì)含量以處理6最高，比CK顯著增長13.85%，其次是處理7、處理5、處理4，分別比CK增長10.8%、9.23%和6.15%，以上處理均顯著高于處理2、處理3、處理8和CK。

表3 不同施肥處理番茄果實性狀和品質(zhì)表現(xiàn)

2.5 不同施肥處理對番茄抗病性的影響

由表4可知，不同施肥處理對番茄抗病性影響不大，試驗期間各處理病蟲害發(fā)生較輕。處理2施氮量不足，植株生長瘦弱，病毒病零星發(fā)生，處理5、處理7因植株生長旺盛，密度大，后期處理5有疫病輕度發(fā)生，處理7有霜霉病輕度發(fā)生。說明配方施肥可促進植株生長健壯，但需注意加強田間管理。

2.6 不同施肥處理對番茄產(chǎn)量的影響

由表4可知，番茄667 m2產(chǎn)量以處理7最高，處理5、處理6、處理7、處理8平均667 m2產(chǎn)量分別比CK增產(chǎn)83.28%、81.23%、86.41%、68.75%，且均極顯著大于其他處理；處理2、處理3、處理4每667 m2產(chǎn)量分別較CK增長38.63%、34.08%、36.00%，均極顯著大于CK且極顯著小于其他施肥處理；處理5比處理6增產(chǎn)1.13%，但二者間差異不顯著。

表4 不同施肥處理番茄抗病性和產(chǎn)量表現(xiàn)

2.7 不同施肥處理對土壤養(yǎng)分狀況的影響

由表5可知，不同施肥處理對土壤養(yǎng)分含量有顯著性影響。有機質(zhì)含量以處理5最高，其次是處理6，分別比CK增加29.46%和15.2%，且均顯著高于CK和種植前；再次是處理7，比CK顯著增加13.4%，但與種植前無顯著差異；處理3、處理8均較CK和種植前顯著降低。全氮含量方面，施肥處理均高于CK和種植前，其中以處理8最高，其次是處理7，分別比CK增加21.18%和17.65%，且均顯著高于CK、處理1、處理2、處理3、處理4、處理6和種植前。硝態(tài)氮含量方面，處理1—5均較種植前顯著降低，處理6—8均較種植前顯著增加，其中以處理5最低，顯著低于其余處理及種植前，處理3、處理4、處理6、處理7、處理8均顯著高于CK。銨態(tài)氮含量方面，所有處理均較種植前降低，以處理6含量最高，顯著高于其他處理；其次是處理8，較CK顯著增長10.4%。有效磷含量方面，各處理均較種植前提高，處理5含量最高，比CK顯著增長35.5%，且顯著高于其余施肥處理和種植前，其余施肥處理（處理3除外）均顯著高于CK，處理3則顯著低于CK。速效鉀含量方面，處理4、處理6均較種植前降低，其余處理均較種植前提高；以處理8含量最高，處理8、處理5、處理3均較CK顯著增加，處理2、處理4和處理6均較CK顯著降低，處理7與CK間差異不顯著。土壤pH值方面，處理1—5均較種植前增加，處理6—8均較種植前降低；處理5的pH值最高，其次是處理3、處理2、處理4，均高于CK；處理6—8均低于CK。

表5 不同施肥處理土壤養(yǎng)分含量和酸堿度比較

2.8 不同施肥處理對番茄果實、莖葉養(yǎng)分含量的影響

由表6可知，不同施肥處理對番茄果實氮磷鉀含量有顯著性影響，果實全氮含量以處理7最高，顯著高于其他處理，其次是處理5，顯著高于處理2、處理6和處理8；全磷含量以處7最高，顯著高于其他處理，其次是處理6，顯著高于處理3、處理5和處理8；全鉀含量以處理6最高，顯著高于其他處理，處理8含量最低。

各施肥處理莖葉全氮、全鉀含量差異均不顯著（表6），全氮含量以處理6最高，全鉀含量以處理8最高。施肥對莖葉全氮、全鉀含量影響不大，主要原因是農(nóng)戶常期大量施用氮肥，當(dāng)?shù)赝寥浪傩р浐扛?。全磷含量以處?最高，說明配方施肥、新型肥料能顯著提高莖葉全磷含量。

2.9 不同施肥處理番茄肥料利用率比較

由表6可知，處理5氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為37.38%、26.21%和61.99%，處理6氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為37.18%、26.69%、55.27%，處理7肥料利用率最高，氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為46.85%、27.69%、65.70%，比處理5分別提高9.47、1.48、3.71百分點，比處理6分別提高9.67、1.00、10.43百分點，比處理8分別提高23.81、12.53、15.48百分點，說明水肥一體化有利于提高肥料利用率。

表6 不同施肥處理番茄果實、莖葉養(yǎng)分含量、養(yǎng)分吸收量和肥料利用率比較

3 結(jié)論與討論

隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展以及農(nóng)業(yè)科技水平的提高，合理施肥已成為提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素，目前，各地開展了一系列配方施肥技術(shù)研究，但針對設(shè)施番茄新型肥料水肥一體化和肥料利用率的研究還很少。已有研究結(jié)果表明，合理配方施肥能促進植株生長，提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)[2-3]，且氮磷鉀合理配方施肥可改善土壤養(yǎng)分狀況，提高土壤肥力，減少鹽分積累，提高肥料利用率[1-2]。本試驗結(jié)果表明，處理7（氮磷鉀1∶0.43∶0.85配施，氮肥1/3、磷肥2/5、鉀肥48.7%種植前作底肥，氮肥2/3、磷肥3/5、鉀肥51.3%分別于開花期、結(jié)果期、果實膨大期、采收期用水溶肥、尿素水肥一體化追施）效果最好，能促進番茄生長，改善土壤養(yǎng)分狀況，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，提高肥料利用率，氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為46.85%、27.69%、65.70%，建議在生產(chǎn)中因地制宜推廣應(yīng)用。

本試驗中處理7（水肥一體化區(qū)）番茄667 m2產(chǎn)量最高，為8 108.9 kg，處理5（配方施肥區(qū)）次之，667 m2產(chǎn)量為7 972.8 kg，處理6（新型肥料區(qū)）667 m2產(chǎn)量為7 883.6 kg，分別比CK增產(chǎn)86.41%、83.28%和81.23%。新楠等[3]、崔瑞秀等[6]的研究結(jié)果與本試驗結(jié)果一致，即配方施肥、水肥一體化能夠促進番茄植株生長，開花坐果期提前2～3 d，采收期延長8～10 d，株高、莖粗、葉片顯著增大，抗病性增強，單穗結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量及番茄果實中可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、蛋白質(zhì)的含量增加，產(chǎn)量和品質(zhì)提高；另外，增施磷鉀肥、配方施肥、新型肥料、水肥一體化能調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分供求平衡，加速土壤養(yǎng)分分解和轉(zhuǎn)化，提高土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量，提高肥料利用率，降低硝態(tài)氮含量，減少鹽分積累，防止土壤鹽漬化。

本試驗表明，水肥一體化有利于提高肥料利用率。配方施肥的氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為37.38%、26.21%、61.99%；水肥一體化的氮肥、磷肥、鉀肥利用率分別為46.85%、27.69%、65.70%，分別比配方施肥提高9.47、1.48、3.71百分點。

綜上所述，配方施肥、施用新型肥料、水肥一體化能調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分供求平衡，加速土壤養(yǎng)分分解轉(zhuǎn)化，提高土壤供肥能力，減少鹽分積累，防止土壤鹽漬化，促進植株生長，增加產(chǎn)量，提高果實中氮、磷、鉀、維生素C、可溶性糖和蛋白質(zhì)的含量，其中水肥一體化更有利于提高肥料利用率。因此，日光溫室推廣配方施肥、新型肥料、水肥一體化施肥技術(shù)，可改良土壤養(yǎng)分狀況，提高產(chǎn)量品質(zhì)和肥料利用率，助力化肥減量增效。