不同施肥調(diào)控措施對設(shè)施番茄產(chǎn)量?養(yǎng)分利用及品質(zhì)的影響

摘要 針對河北省設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中施肥不合理，供給數(shù)量需求增加和品質(zhì)下降等問題，采用田間試驗(yàn)法，以設(shè)施番茄為研究對象，設(shè)置農(nóng)民習(xí)慣施肥和不同施肥措施處理，研究不同施肥處理對番茄產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分利用及經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，合理進(jìn)行配方肥及其配施生物菌和鈣肥均可以提高番茄單果重2.9%～29.7%、產(chǎn)量3.8%～43%、干物質(zhì)積累0.62%～17.4%，氮和磷養(yǎng)分吸收利用分別提高26.2%～74.1%、24.6%～ 71.6%，改善果實(shí)VC最高達(dá) 6.4%、可溶糖最高達(dá)34.4%，降低果實(shí)總酸度最高達(dá)15.7%，增加純經(jīng)濟(jì)效益。以IFI2（無機(jī)配方肥配施春雨生物菌肥）和IFI3（無機(jī)配方肥配施自制菌劑和鈣肥）處理綜合作用效果較好。

關(guān)鍵詞 設(shè)施番茄；產(chǎn)量；品質(zhì)；養(yǎng)分效率；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號 S 158.3;S 641.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）22-0147-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.031

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Different Fertilization Control Measures on the Yield，Nutrient Utilization and Quality of Tomatoes in Facilities

LIU Yang WANG Yan-qun1，SUN Jian-min3 et al

（1.College of Resources and Environmental Sciences，Agricultural University of Hebei/Key Laboratory for Farmland Eco-Environment of Hebei，Baoding，Hebei 071001;2.Vocational and Technical Education Center of Fuping，F(xiàn)uping，Hebei 073200;3.China Geo-engineering Corporation，Beijing 100080）

Abstract Aiming at the problems of the unreasonable fertilization，the increase of quantity， decrease of quality in supply and so on in the production of protected vegetable in Hebei Province，facility tomato was as the research object，treatments of farmers’ habit fertilization and different fertilization measures were set to study on tomato yield，quality，nutrient utilization and economic benefits.The results showed that compared with the treatment of farmers’ habit fertilization，rational formula fertilizer and its combination with biological bacteria and calcium fertilizer could improve tomato single fruit weight 2.9%-29.7%，yield 3.8%-43%，dry matter accumulation 0.62%-17.4%，N and P absorption and utilization 26.2%-74.1%、24.6%- 71.6%，improve fruit Vc up to 6.4% ，soluble sugar up to 34.4% and decrease total acidity up to 15.7%，increase pure economic benefit.IFI2 （inorganic formula fertilizer combined with biological fertilizer produced by Chunyu） and IFI3 （inorganic formula fertilizer combined with self-made bacteria agent and calcium fertilizer） had better comprehensive effect.

Key words Facility tomato;Yield;Quality;Nutrient efficiency；Economic benefit

河北省蔬菜播種面積81.4萬hm2，總產(chǎn)量5 284.2萬t。其中設(shè)施蔬菜產(chǎn)量1 316.1萬t，占蔬菜總產(chǎn)量的24.9%。自2016年起該省設(shè)施蔬菜將每年遞增約2.67萬hm2，“十三五”末全省設(shè)施蔬菜占種植面積的60%。菜農(nóng)大量施用化肥，養(yǎng)分比例不平衡造成化肥在土壤中積累、蔬菜品質(zhì)下降等現(xiàn)象^［1-2］，這就出現(xiàn)了蔬菜供給數(shù)量上的增加與品質(zhì)上需要改善的矛盾。

研究表明，合理減肥在滿足蔬菜需求的前提下不但節(jié)約成本，且有效提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)^［3］。在施肥中添加改良劑改善土壤環(huán)境^［4-5］。有機(jī)肥施入土壤經(jīng)過微生物分解，轉(zhuǎn)化成可以吸收利用的養(yǎng)分，增加土壤養(yǎng)分，改善土壤理化性狀；施用作物秸稈、動物糞便后，土壤總孔隙度增加3%～7%，土壤吸附力比施用化肥增加50%^［6］。微生物菌劑近年來備受關(guān)注，人工培植的有益微生物菌群能在生長基質(zhì)中繁殖，改善土壤生態(tài)平衡，增強(qiáng)營養(yǎng)吸收，促進(jìn)蔬菜生長，提高產(chǎn)量、品質(zhì)和改善土壤環(huán)境^［7-9］。增施中微量元素可以刺激蔬菜光合作用，提高產(chǎn)量，改善其品質(zhì)^［10-11］。但各種土壤改良措施均是針對區(qū)域特點(diǎn)和種植作物類型提出來的。

針對河北省番茄生產(chǎn)中施肥不合理、供給數(shù)量需求增加和品質(zhì)下降等問題，筆者采用田間試驗(yàn)法，設(shè)置農(nóng)民習(xí)慣施肥和不同施肥措施處理，研究不同施肥處理對番茄生長、產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分利用及經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在為番茄安全生產(chǎn)、供應(yīng)京津蔬菜需求提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試土壤。試驗(yàn)設(shè)在河北省清苑縣立中蒙養(yǎng)農(nóng)場設(shè)施棚室，供試土壤為潮褐土，0～40 cm土壤基本理化性狀見表1。

1.1.2 供試肥料。試驗(yàn)所用肥料為尿素（含N 46%）、二銨（含N18%，含PO5 46%）、硫酸鉀（含KO 50%）、過磷酸鈣（含PO5 16%）、硝基水溶肥18-8-24、硝基高鉀水溶肥16-0-30、土壤改良劑1（市售生物肥1，由江蘇某生物肥企業(yè)生產(chǎn)，有機(jī)質(zhì)>40%，活菌>0.2億/g）、土壤改良劑2（市售生物肥2，由石家莊開發(fā)區(qū)春雨生物工程有限公司生產(chǎn)，有機(jī)質(zhì)>40%，活菌>0.02億/g）、土壤改良劑3（課題組自己研制，活菌>0.5億/g；配以硝酸鈣型氮肥，總氮含量>15.5%，水溶鈣含量>19%）。

1.1.3 供試番茄。北京東辰國際美顏1319。

1.2 試驗(yàn)方法

共設(shè)6個處理：不施肥（F0）、農(nóng)民習(xí)慣施肥（FF）、無機(jī)配方肥（IF）、無機(jī)配方肥+土壤改良劑1（IFI1）、無機(jī)配方肥+土壤改良劑2（IFI2）、無機(jī)配方肥+土壤改良劑3（IFI3），每個處理6行，面積27 m2，重復(fù)3次，隨機(jī)排列。通過對河北番茄進(jìn)行實(shí)地調(diào)查得知，研究區(qū)農(nóng)民習(xí)慣施純N、PO5、KO分別為360、270、225 kg/hm2，施磷量偏高鉀偏低，供試土壤養(yǎng)分實(shí)際含量情況結(jié)合番茄目標(biāo)產(chǎn)量和需肥特征，進(jìn)行配方施肥調(diào)整，設(shè)置的無機(jī)配方肥為純N、PO5、KO施用量分別為330、225、360 kg/hm2。各處理的養(yǎng)分用量見表2。

無機(jī)配方肥的N、P、K肥按照表3基追肥比例進(jìn)行施用，其余的改良劑均在底肥一次性施入?；拾凑毡壤旌煤笕鍪┯诘乇?，采用起壟定植，每個小區(qū)設(shè)3壟，每壟2行，共30株。在番茄第一穗果膨大期到第四穗果膨大期分3次追肥。其他田間病蟲草害和栽培管理等技術(shù)措施按照當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)水平統(tǒng)一管理。12月26日育苗，次年2月24日移栽定植，5月 26日開始采收，7月9日拉秧。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 植物樣品。

（1）果形和品質(zhì)。在第二穗和第三穗果成熟時分別在每小區(qū)隨機(jī)挑選出無壞斑的果實(shí)6顆，用游標(biāo)卡尺測定果實(shí)的橫徑、縱徑，橫徑在果身平面上2個垂直方向測定2次，果形指數(shù)為番茄縱徑與橫徑的比值，橫徑變異系數(shù)為2次橫徑測量值的標(biāo)準(zhǔn)差與平均值的比值；將番茄用打漿機(jī)打成勻漿，IR200S 手持式糖度計測定可溶性固形物含量，0.1 mol/L NaOH 滴定法測定有機(jī)酸含量，硫酸-蒽酮比色法測定可溶性糖含量，2-6二氯靛酚滴定法測定VC含量^［12］。

（2）產(chǎn)量。對每個小區(qū)標(biāo)記的代表性2株，從開始采收至拉秧，稱重，計算各處理的單果重、單株果實(shí)數(shù)、單株產(chǎn)量及1 hm2產(chǎn)量。

（3）植株干重和養(yǎng)分。分別在果實(shí)成熟期和拉秧期選擇每個小區(qū)已標(biāo)記的2株番茄，將果實(shí)、植株稱鮮重，于 105 ℃烘箱內(nèi)殺青 30 min，然后 80 ℃烘干至恒重，稱其干重，粉碎后，濃HSO4-HO消煮，用凱氏定氮法測定全氮，鉬銻鈧比色法測定全磷，火焰光度法測定全鉀^［13］。

肥料生產(chǎn)效率=施肥處理產(chǎn)量/施肥量

1.3.2 經(jīng)濟(jì)效益計算。考慮各種肥料和灌水、用工的成本，番茄市場價5.00元/kg，尿素2.88元/kg，二銨3.84元/kg，硫酸鉀5.76元/kg，過磷酸鈣2.64元/kg。硝基水溶肥（18-8-24）9.60元/kg，硝基高鉀水溶肥（16-0-30）4.20元/kg，生物改良劑1為3.60元/kg，生物改良劑2為3.00元/kg，土壤改良劑3為3.00元/kg。

1.4 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2010 繪圖，SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對番茄產(chǎn)量和干物質(zhì)的影響

由表4可知，與F0處理相比，各施肥處理番茄單果重、產(chǎn)量、整株干重分別提高5.1%～36.3%、14.6%～63.9%、7.0%～25.5%。與FF處理相比，IF的單果重、產(chǎn)量、整株干重分別增加10.5%、15.7%和5.8%。與IF處理比，添加土壤改良劑的IFI2和IFI3處理的單果重、產(chǎn)量、整株干重分別增加16.0%～17.3%、16.4%～23.6%、7.2%～10.9%。以添加土壤改良劑的IF2處理的單果重、產(chǎn)量和整株干重最高。說明無機(jī)配方肥及其配施土壤改良劑均可提升番茄干物質(zhì)積累、單果重和產(chǎn)量。

2.2 不同施肥處理對番茄養(yǎng)分利用的影響

由表5可知，與F0相比，各處理的莖葉N、P、K積累量分別提高1.5%～93.4%、8.6%～29.4%、7.8%～20.9%，果實(shí)N、P、K積累量分別增加0.8%～80.1%、0.5%～59.4%、60.4%～210.7%。與IF相比，IFI2處理的N、P、K積累量莖葉分別提升28.4%、9.6%、5.2%，果實(shí)分別增加35.9%、14.6%、8.1%。整株N、P、K積累量與果實(shí)積累量趨勢一致，IFI2的番茄整株N、P積累量較高，較FF分別提高83.5%、14.0%；IFI3的整株K積累量較高，比FF增加14.5%。說明無機(jī)配方肥及其添加土壤改良劑大都有利于番茄各器官N、P、K的積累。

2.3 不同施肥處理對番茄品質(zhì)的影響

由表6可知，與F0相比，不同處理的果形指數(shù)顯著增大，而處理間無顯著差異。各處理的橫徑變化較小。不同施肥處理番茄VC含量較F0提高 42.0%～76.7%；IFI2和IFI3的VC含量最高，較IF增加16%左右。與F0相比，各處理的可溶性固形物、可溶性糖含量提高7.0%～11.6%、89.4%～239.1%，IFI3最高。IFI2和IFI3處理總酸度最小，糖酸比較高。綜合品質(zhì)指標(biāo)以IFI3對番茄品質(zhì)改善較好。

2.4 不同施肥處理對番茄肥料生產(chǎn)效率的影響

與FF處理相比，各無機(jī)配方肥處理的氮肥生產(chǎn)效率增加26.2%～74.1%，磷肥生產(chǎn)效率提高24.6%～ 71.6%。與無機(jī)配方肥（IF）相比，IFI2處理的氮肥生產(chǎn)效率提高8.7%，磷肥生產(chǎn)效率提高23.6%，鉀肥生產(chǎn)效率提高23.6%。說明無機(jī)配方肥及其添加改良劑2更能促進(jìn)番茄氮、磷和鉀吸收利用（表7）。

2.5 不同施肥處理對番茄經(jīng)濟(jì)效益的影響

與FF相比，除IFI1處理的經(jīng)濟(jì)效益變化不大外，其他各無機(jī)配方肥處理的經(jīng)濟(jì)效益增加1.43萬～5.39萬元/ hm2（表8）。與IF相比，IFI2、IFI3的經(jīng)濟(jì)效益分別提高3.96萬、2.80萬元/hm2。說明增施土壤改良劑2和3雖然生產(chǎn)成本增加，但可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 討論與結(jié)論

該研究結(jié)果表明，與FF處理比，IF處理的單果重、產(chǎn)量、干重均增加，說明合理施用無機(jī)配方肥有利于番茄生長和產(chǎn)量形成。研究表明，土壤中施入生物調(diào)理劑可以增加作物株高、葉綠素含量等生長指標(biāo)，抑制病原菌生長，降低發(fā)病率，提高坐果率^［14］。孟阿靜等^［15］指出，施用生物菌肥與對照相比溫室番茄果實(shí)Vc、番茄紅素含量顯著提高130.6%和30.3%，番茄單果重、單株結(jié)果數(shù)與對照相比分別提高12.4%、13.5%。該研究結(jié)果表明，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，在無機(jī)配方肥基礎(chǔ)上增加自制生物菌劑和鈣肥的IFI3處理番茄VC含量、可溶性固形物、可溶性糖和糖酸比分別提高6.4%、4.3%、34.4%和59.4%，總酸度降低15.7%。同時，推薦無機(jī)配方肥有利于氮、磷、鉀的吸收，提高氮肥和磷肥生產(chǎn)效率。這是由于微生物菌肥能增加土壤中微生物的活性，為作物生長提供良好的生長環(huán)境和充足的養(yǎng)分，同時Ca能夠提高蔬菜葉片葉綠素含量、POD和SOD活性、降低硝態(tài)氮含量等^［16-17］。

各處理間比較， IFI2處理的單果重、產(chǎn)量、干重最高，其次是IFI3。IFI3的番茄Vc含量、可溶性固形物、可溶性糖和糖酸比較高，總酸度較低，IFI2次之。IFI2的番茄整株N、P積累量較高，IFI3的整株K積累量較高。IFI2和IFI3的N肥和P肥生產(chǎn)效率接近，經(jīng)濟(jì)效益IFI2高于IFI3。隨著人們對蔬菜品質(zhì)的要求越來越高，而且該試驗(yàn)只是進(jìn)行了Vc、可溶糖和總酸度等部分品質(zhì)指標(biāo)的測定，IFI2和IFI3處理在產(chǎn)量、品質(zhì)、氮肥和磷肥生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益上均超過農(nóng)民習(xí)慣施肥和無機(jī)配方肥，說明生物菌劑和鈣肥均有促進(jìn)作用，綜合考慮，IFI2和IFI3這2個處理均可以作為推薦施肥措施進(jìn)行應(yīng)用，既能促進(jìn)養(yǎng)分積累和利用，改善其品質(zhì)，又可獲得穩(wěn)定高產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

［1］

王亞坤.河北省蔬菜生產(chǎn)投入要素分析與綜合效益評價研究［D］.哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

［2］ 劉洋，彭正萍，王艷群，等.不同褐土區(qū)菜地與相鄰糧田土壤性狀比對研究［J］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017，40（6）：21-26.

［3］ 佟容，王國臣，喬建磊，等.減氮施肥對菠菜生長發(fā)育及品質(zhì)的影響［J］.北方園藝，2021（14）：59-64.

［4］ 劉慧軍，劉景輝，于健，等.土壤改良劑對燕麥土壤理化性狀及微生物量碳的影響［J］.水土保持學(xué)報，2012，26（5）：68-77.

［5］ 楊建超，陳有福，付湘，等.不同氮肥用量對甜瓜生長、 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［J］.塔里木大學(xué)學(xué)報，2021，33（2）：79-85.

［6］ MIN J，ZHANG H L，SHI W M.Optimizing nitrogen input to reduce nitrate leaching loss in greenhouse vegetable production［J］.Agricultural water management，2012，111：53-59.

［7］ 錢海燕，楊濱娟，黃國勤，等.秸稈還田配施化肥及微生物菌劑對水田土壤酶活性和微生物數(shù)量的影響［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2012，21（3）：440-445.

［8］ 張雪艷，田蕾，高艷明，等.生物有機(jī)肥對黃瓜幼苗生長、基質(zhì)環(huán)境以及幼苗根系特征的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29（1）：117-125.

［9］ 叢山，孫瑤，王志典.微生物菌肥對設(shè)施番茄生長特效及酸化土壤化學(xué)性質(zhì)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（10）：120-122.

［10］ 劉金平，孫菲菲，王夏，等.減量施肥對番茄生長和品質(zhì)的影響［J］.北方園藝，2021（8）：52-56.

［11］ 褚?guī)Z，駱洪義，林舉梅，等.番茄對氮磷鉀及中微量元素的吸收規(guī)律研究［J］.中國土壤與肥料，2021（1）：247-255.

［12］ 王學(xué)奎，黃見良.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)［M］.3版.北京：高等教育出版社，2015.

［13］ 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［14］ 方雪丹，耿麗平，劉文菊，等.微生物菌劑對番茄生長及產(chǎn)量的影響研究［J］.北方園藝，2016（7）：27-30.

［15］ 孟阿靜，馬彥茹，楊新華，等.微生物菌肥對溫室番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］.北方園藝，2014（7）：169-171.

［16］ 陳超群，付勇，龔榮高，等.不同時期采用不同配比施肥對甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)的影響［J］.四川農(nóng)業(yè)科技，2021 （7）：36 - 38，43.

［17］ 蔡杰，張潔，喻珊，等.施肥方式對木薯根際土壤細(xì)菌多樣性與群落結(jié)構(gòu)特征的影響［J］.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022 ，51（1）：15-20.