摘""" 要:為探究不同緩釋肥養(yǎng)分釋放規(guī)律及對(duì)櫻桃番茄植株生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)和基質(zhì)養(yǎng)分的作用效果,以常規(guī)水溶肥為對(duì)照(CK),以包膜型緩釋肥(H1)、磷酸鹽有機(jī)緩釋肥(H2)及磷酸鹽無(wú)機(jī)緩釋肥(H3)為處理,采用土柱淋溶試驗(yàn),結(jié)果表明,3種緩釋肥均減緩了速效養(yǎng)分的釋放,包膜型緩釋肥(H1)15 d前氮素釋放率低于其他2種緩釋肥,在60 d后與磷酸鹽有機(jī)緩釋肥(H2)效果一致,且在80 d后釋放率達(dá)到最高,包膜型緩釋肥養(yǎng)分釋放規(guī)律更符合櫻桃番茄生長(zhǎng)發(fā)育需求。針對(duì)不同緩釋肥對(duì)櫻桃番茄生長(zhǎng)的影響,采用田間盆栽試驗(yàn),結(jié)果表明,與常規(guī)水溶肥相比,施用3種緩釋肥均可顯著提升基質(zhì)速效養(yǎng)分含量,H1、H2處理速效磷和速效鉀含量均高于H3處理,且H2處理的速效養(yǎng)分含量低于H1處理。與CK相比,3種緩釋肥顯著提高番茄可溶性固形物、維生素C、可溶性糖含量,可溶性糖含量分別提升了21.30%、19.73%、14.27%;3種緩釋肥促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量,單位面積產(chǎn)量分別提高了31.03%、20.13%、21.69%。通過(guò)相關(guān)性分析得出,基質(zhì)速效氮、速效鉀含量與番茄植株莖粗、葉面積、可溶性糖含量呈顯著正相關(guān),主成分與隸屬函數(shù)綜合分析表明,各緩釋肥處理綜合得分均高于CK,且包膜型緩釋肥綜合得分最高。綜上,施用緩釋肥可有效保障櫻桃番茄生長(zhǎng)中的養(yǎng)分高效利用,包膜型緩釋肥更有利于櫻桃番茄植株生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)形成。
關(guān)鍵詞:緩釋肥;養(yǎng)分釋放規(guī)律;基質(zhì)養(yǎng)分;番茄品質(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(2024)11-122-10
DOI:10.16861/j.cnki.zggc.2024.0248
收稿日期:2024-04-10;修回日期:2024-07-17
基金項(xiàng)目:吳忠市自治區(qū)級(jí)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(2021WZYQ0002)
作者簡(jiǎn)介:葉""" 挺,男,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)槭卟松砼c生態(tài)。E-mail:yeting0522@163.com
通信作者:張雪艷,女,教授,主要從事設(shè)施蔬菜栽培與生理研究。E-mail:zhangxueyan123@sina.com
中" 國(guó)" 瓜" 菜
2024,37(11):11-17
試驗(yàn)研究
中" 國(guó)" 瓜" 菜
2024,37(11):122-131
試驗(yàn)研究
Research on the effect of different slow-release fertilizers on the growth of cherry tomato plants and nutrient properties of the substrate
YE Ting1, SHEN Tingting1, WANG Xinyi1, TIAN Xingwu2, GUO Yongting2, ZHANG Xueyan1
(1. College of Enology and Horticulture, Ningxia University, Yinchuan 750021, Ningxia, China; 2. Ningxia Wuzhong National Agricultural Science and Technology Park Management Committee, Wuzhong 751100, Ningxia, China)
Abstract: To investigate the nutrient release pattern of different slow-release fertilizers and their effects on the growth of cherry tomato plants, fruit quality, and nutrients in the substrate, this experiment was conducted with conventional water-soluble fertilizers as a control, and treated with coated slow-release fertilizer(H1), phosphate organic slow-release fertilizer(H2) and phosphate inorganic slow-release fertilizer(H3). To analyze the nutrient release pattern of different types of slow-release fertilizers, a soil column leaching test was performed. The results showed that three slow-release fertilizers significantly slowed down the release of available nutrients. The nitrogen release rate of coated slow-release fertilizer(H1)was lower than that of other slow-release fertilizers before 15 days, but it was consistent with that of phosphate organic slow-release fertilizer(H2) after 60 days, and the release rate reached the maximum after 80 days. To investigate the impact of different slow-release fertilizers on the growth of cherry tomatoes, a field pot experiment was conducted. The slow-release fertilizer were more suitable for the growth and development of tomato. The results showed that the application of three slow-release fertilizers could significantly increase the content of available nitrogen, available phosphorus and available potassium in the matrix. The content of available nitrogen, available potassium and available phosphorus in H1 and H2 were significantly higher than those in H3 treatment, and the content of available nutrients in H2 treatment was lower than that in H1 treatment. Compared to the control, the three slow-release fertilizers obviously increased the content of vitamin C, soluble sugar, soluble solids, and the sugar-acid ratio of tomato, and the soluble sugar content have been elevated by 21.30%, 19.73%, and 14.27%, respectively. What’s more, they promoted tomato plant growth and increased yield by 31.03%, 20.13%, and 21.69%, respectively. Correlation analysis showed that the content of available nitrogen and available potassium in the substrate were significantly positively correlated with the stem diameter, leaf area and soluble sugar content of tomato. As indicated by principal component analysis, the composite score of each slow-release fertilizer was higher than that of the control, and the comprehensive performance of coated slow-release fertilizer was better than others. In conclusion, using slow-release fertilizers can effectively guarantee the efficient use of nutrients in the growth of bunch cherry tomatoes, and the film-encapsulated slow-release fertilizers are more suitable for the vegetative growth of bunch string-harvested plants and the formation of fruit quality.
Key words: Slow-release fertilizer; Nutrient release rule; Matrix nutrients; Tomato quality
番茄是我國(guó)種植面積最大的蔬菜作物之一,2022年全國(guó)種植面積達(dá)505.20萬(wàn)hm2,產(chǎn)量達(dá)1.87億t[1]。2023年,寧夏番茄栽培總面積達(dá)2.53萬(wàn)hm2,是寧夏主栽蔬菜作物之一[2]。櫻桃番茄因具有商品性好、品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)深受消費(fèi)者歡迎。在番茄生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)戶為了獲得高產(chǎn)量會(huì)進(jìn)行多次追肥,肥料的過(guò)量施入不僅無(wú)法使產(chǎn)量持續(xù)增加,還會(huì)引發(fā)邊際收益遞減[3],養(yǎng)分不能被作物充分吸收,殘留在土壤中造成資源浪費(fèi),同時(shí)對(duì)環(huán)境安全也造成威脅[4]。此外,農(nóng)戶在生產(chǎn)中通常使用速效肥料施肥,該肥料主要特點(diǎn)是養(yǎng)分釋放快,無(wú)法長(zhǎng)期供應(yīng)作物所需養(yǎng)分,容易淋溶或揮發(fā)。因此,降低肥料用量、提高肥料利用率以及提升番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)對(duì)農(nóng)戶收益至關(guān)重要。為提高農(nóng)戶收益水平,需要研發(fā)更有效的施肥方式或者新型肥料。緩釋肥是一種新型肥料,其特點(diǎn)在于能夠根據(jù)作物的養(yǎng)分需求提供養(yǎng)分,且只需在生長(zhǎng)初期一次性施入,不僅有利于簡(jiǎn)化肥料管理技術(shù),且可以有效降低生產(chǎn)成本。因此,緩釋肥有望在提高作物產(chǎn)量的同時(shí)減少化肥的使用量,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。有研究表明,在番茄和辣椒的種植過(guò)程中,施用緩釋肥不僅能增加產(chǎn)量,還能改善品質(zhì)[6]。此外,緩釋肥還能增強(qiáng)根系活力,進(jìn)一步促進(jìn)蔬菜的生長(zhǎng)和發(fā)育[7]。因此,緩釋肥在蔬菜種植中具有重要作用,對(duì)提升蔬菜生產(chǎn)效益有明顯的促進(jìn)作用。研究表明,緩釋肥對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育也具有促進(jìn)作用。程耀華等[8]研究發(fā)現(xiàn),相比于傳統(tǒng)復(fù)合肥,施用緩釋肥能夠顯著提高茶苗的苗高、地徑、地上和地下部干物質(zhì)含量,有效促進(jìn)茶苗生長(zhǎng)。鄭紹傑等[9]研究表明,不同用量的緩釋肥處理顯著提高了白槍桿幼苗根、莖、葉的生物量,同時(shí)對(duì)苗高和地徑也有一定的促進(jìn)作用。薛娟等[10]研究表明,隨著施肥時(shí)間的延長(zhǎng),緩釋肥養(yǎng)分釋放速率逐漸加快,能夠滿足茄子生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分,從而顯著改善茄子的根系活力,提高葉綠素含量。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)不同緩釋肥的養(yǎng)分釋放規(guī)律分析及以珍珠巖為基質(zhì)在番茄上采用不同緩釋肥的研究較少。因此,筆者通過(guò)土柱淋溶試驗(yàn)分析不同緩釋肥養(yǎng)分累積釋放規(guī)律,以櫻桃番茄為試驗(yàn)材料,設(shè)置不同緩釋肥與常規(guī)水溶肥的對(duì)比試驗(yàn),旨在探討不同緩釋肥對(duì)櫻桃番茄植株生長(zhǎng)及基質(zhì)養(yǎng)分的影響,從而為緩釋肥在番茄上的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 設(shè)計(jì)
1.1.1 土柱淋溶試驗(yàn) 試驗(yàn)于2023年9月20日至12月13日在寧夏大學(xué)葡萄酒與園藝學(xué)院園藝實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,通過(guò)淋溶試驗(yàn),模擬不同緩釋肥在基質(zhì)中的養(yǎng)分釋放過(guò)程。試驗(yàn)以珍珠巖為淋溶基質(zhì),試驗(yàn)前需將珍珠巖置于燒杯中,加入蒸餾水浸泡,攪拌去除懸浮雜質(zhì),用蒸餾水多次沖洗后置于托盤(pán)中,用110 ℃烘箱烘干。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理:包膜型緩釋肥(H1,奧朗全控復(fù)合肥料,14-14-14)、磷酸鹽有機(jī)緩釋肥(H2,好樂(lè)耕有機(jī)緩釋茄果專(zhuān)用肥,13-4-8)、磷酸鹽無(wú)機(jī)緩釋肥(H3,海生萬(wàn)新型環(huán)保智能型緩釋礦物質(zhì)復(fù)合肥,15-5-17)。土柱淋溶裝置直徑為6.5 cm、高20 cm,柱底部用雙層尼龍網(wǎng)(雙層網(wǎng)中間夾一張定性濾紙)封底,用繩子固定。土柱的填筑方法如下:首先,將10 g烘干的珍珠巖置于底層;其次,將20 g烘干的珍珠巖與一定量的肥料充分混合置于中間;最后,在土柱上部添加10 g珍珠巖,以防止淋溶過(guò)程中對(duì)基質(zhì)的干擾。填好土柱后,每根土柱加入一定量的水,在1、3、5、7、10、14、21、28、36、45、56、84 d向每個(gè)土壤柱中加入250 mL蒸餾水進(jìn)行淋洗,收集浸出液,測(cè)定浸出液中的氮、磷、鉀含量。
1.1.2 盆栽試驗(yàn) 試驗(yàn)于2023年3月23日至8月25日在寧夏吳忠市國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)F區(qū)11號(hào)溫室進(jìn)行。試驗(yàn)品種為荷蘭紐內(nèi)姆公司提供的MISTELA櫻桃番茄,生長(zhǎng)類(lèi)型為無(wú)限生長(zhǎng)型。試驗(yàn)采用東西向盆式栽培,每盆定植2株番茄,花盆規(guī)格長(zhǎng)50 cm、寬20 cm、高20 cm。試驗(yàn)共設(shè)4壟,每個(gè)處理為1壟,每壟雙行種植,壟寬為100 cm,行距為120 cm,株距25 cm,定植密度36 000株· hm-2?;|(zhì)為顆粒珍珠巖,規(guī)格在3~5 mm,其基本理化性質(zhì)如表1所示。試驗(yàn)以常規(guī)水溶肥(CK,20-20-20+TE)為對(duì)照,對(duì)照不施用底肥,只進(jìn)行追肥;以包膜型緩釋肥(H1,奧朗全控復(fù)合肥料,14-14-14)、磷酸鹽有機(jī)緩釋肥(H2,好樂(lè)耕有機(jī)緩釋茄果專(zhuān)用肥,13-4-8)、磷酸鹽無(wú)機(jī)緩釋肥(H3,海生萬(wàn)新型環(huán)保智能型緩釋礦物質(zhì)復(fù)合肥,15-5-17)為處理,根據(jù)每667 m2目標(biāo)產(chǎn)量10 000 kg計(jì)算氮肥投入量,所有處理等氮施入,50%氮肥以緩釋肥為底肥施入,50%氮肥水溶肥為追肥施入。所有處理在第一穗果實(shí)膨大后進(jìn)行追肥,每次追K2SO4和水溶肥(20-20-20+TE),各處理具體施肥用量見(jiàn)表2,所有處理統(tǒng)一水管理。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理3次重復(fù),每小區(qū)面積為30 m2。
1.2 指標(biāo)測(cè)定與方法
1.2.1 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 定植緩苗7 d后,每個(gè)處理選代表性植株3株,測(cè)量番茄株高、莖粗、葉面積及葉片數(shù),間隔14 d測(cè)量1次,連續(xù)測(cè)量4次。株高使用卷尺測(cè)量地面至植株生長(zhǎng)點(diǎn)的距離;莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量基部子葉下端1 cm處;葉長(zhǎng)使用卷尺測(cè)量葉片尖部至葉片底部的距離,葉寬用卷尺測(cè)量葉片中間最寬距離,分不同的生育期帶入葉面積公式[11]進(jìn)行計(jì)算,葉片數(shù)用觀察法計(jì)算。分別在定植30、60、90 d,采用Li-6800便攜式光合儀測(cè)定植株光合指標(biāo),每個(gè)處理選擇3株長(zhǎng)勢(shì)均一植株,取自頂葉向下第5片葉片測(cè)定植株功能葉片蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、凈光合速率和胞間CO2濃度[12]。
1.2.2 產(chǎn)量、品質(zhì)及生物量測(cè)定 在番茄果實(shí)成熟期,每個(gè)處理選取成熟度一致的3個(gè)果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)、產(chǎn)量指標(biāo)測(cè)定。用電子天平測(cè)定果實(shí)單果質(zhì)量,隨后根據(jù)單穗結(jié)果數(shù)、結(jié)果穗數(shù)計(jì)算單株產(chǎn)量,按照種植密度折合成單位面積產(chǎn)量。參照高俊鳳[13]的方法,采用水楊酸法測(cè)定果實(shí)硝酸鹽含量,采用蒽酮比色法測(cè)定果實(shí)可溶性糖含量,采用TD-45數(shù)字折光儀測(cè)定果實(shí)可溶性固形物含量,采用酸堿中和轉(zhuǎn)移法測(cè)定果實(shí)有機(jī)酸含量,采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定維生素C含量。
在拉秧期,從每個(gè)處理隨機(jī)選擇3株植株,將植株地上部和地下部用無(wú)菌手術(shù)刀分開(kāi),根系用清水洗凈并用紙吸干水分,用電子天平稱量地上部和地下部鮮質(zhì)量,隨后將地上部和地下部植株在烘箱75 ℃下烘干至質(zhì)量恒定,然后測(cè)定地上部和地下部干質(zhì)量[14]。
1.2.3 基質(zhì)養(yǎng)分測(cè)定 分別在定植30、60、90 d,每個(gè)處理用五點(diǎn)采樣法采集0~20 cm的基質(zhì)樣品,混合風(fēng)干后測(cè)定基質(zhì)pH值和氮、磷、鉀含量。采用1∶10土壤懸液電位計(jì)法測(cè)定pH值,采用凱氏定氮法測(cè)定速效氮含量,采用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷含量,采用火焰光度法測(cè)定速效鉀含量[15]。
1.2.4 浸出液氮、磷、鉀含量測(cè)定及養(yǎng)分釋放速率測(cè)定 利用土柱淋溶法收集不同時(shí)期的浸出液,采用堿性過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測(cè)定浸出液中總氮含量;采用鉬酸銨分光光度法測(cè)定浸出液中總磷含量;采用火焰光度法測(cè)定浸出液中總鉀含量[16]。
初期養(yǎng)分釋放率/%=肥料24 h內(nèi)養(yǎng)分溶出量/肥料總養(yǎng)分量×100;
28 d累積養(yǎng)分釋放率/%=28 d累積養(yǎng)分溶出量/肥料總養(yǎng)分量×100;
累積養(yǎng)分釋放率/%=累積養(yǎng)分溶出量/肥料總養(yǎng)分量×100。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
采用Excel 2016和SPSS 20.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析;采用單因素ANOVA在0.05水平進(jìn)行差異顯著性分析;采用Person相關(guān)性進(jìn)行基質(zhì)養(yǎng)分和番茄植株生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性分析,利用主成分及隸屬函數(shù)進(jìn)行綜合分析;采用Excel 2016與Origin 2022作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 緩釋肥在土柱淋溶試驗(yàn)中的養(yǎng)分釋放規(guī)律
3種緩釋肥在土柱淋溶試驗(yàn)中的氮、磷、鉀累積釋放速率如圖1所示。在整個(gè)緩釋肥的釋放周期內(nèi),隨著時(shí)間推移,3種緩釋肥氮累積釋放率逐漸升高,在28 d時(shí),氮累積釋放率均未達(dá)到60%,且3種緩釋肥28 d氮累積養(yǎng)分釋放率順序?yàn)镠2>H1>H3。在整個(gè)釋放周期H1處理的氮累積釋放率最高,為54.32%;H3處理的氮累積釋放率最低,為49.01%。在整個(gè)釋放周期,緩釋肥H1、H2和H3的磷累積釋放率均未達(dá)到25%,分別為10.06%、24.94%和14.07%。緩釋肥H1、H2和H3的鉀素初期養(yǎng)分釋放率分別為1.91%、34.50%和29.37%,且緩釋肥H1、H2和H3的鉀累積釋放率在28 d均超出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(緩釋肥28 d累積釋放率不得超過(guò)80%)。
2.2 不同緩釋肥對(duì)基質(zhì)養(yǎng)分含量的影響
由圖2可知,所有處理基質(zhì)pH、速效氮、速效磷和速效鉀含量均隨番茄生育周期延長(zhǎng)呈降低趨勢(shì),3種緩釋肥處理基質(zhì)養(yǎng)分含量均高于CK。與CK比較,H3處理可顯著提高基質(zhì)pH值,而H1和H2處理可顯著降低基質(zhì)pH值。在整個(gè)生育期,H1和H2處理的速效氮和速效磷含量均顯著高于H3處理;在30 d和60 d時(shí),H1和H2處理的速效鉀含量均顯著高于H3處理,90 d時(shí)H2和H3處理間速效鉀含量差異不顯著。H1處理的速效氮含量只有在90 d時(shí)顯著高于H2處理;在30 d時(shí),H2處理的速效鉀含量顯著高于H1處理,而60 d和90 d時(shí)H1處理顯著高于H2處理;速效磷含量始終為H1處理顯著高于H2處理。
2.3 不同緩釋肥對(duì)櫻桃番茄植株長(zhǎng)勢(shì)和光合特性的影響
由圖3可知,在番茄定植30~60 d,與CK相比,施用緩釋肥均能顯著提高櫻桃番茄植株株高、葉面積和葉片數(shù)。定植15 d時(shí),與CK相比,H1、H2和H3處理均可顯著促進(jìn)櫻桃番茄葉面積的增長(zhǎng),提升效果分別為35.25%、46.65%和44.76%。定植30 d時(shí),H2處理葉面積和葉片數(shù)均顯著高于H1和H3。在定植45 d時(shí),H1處理的株高、莖粗、葉面積均高于H2和H3,而3種緩釋肥處理間葉片數(shù)無(wú)顯著差異。在定植60 d時(shí),H1處理的莖粗、葉面積和葉片數(shù)均顯著高于H2和H3,對(duì)櫻桃番茄的促生效果最好,H2和H3處理間無(wú)顯著差異。
由圖4可知,與CK相比,施用緩釋肥有利于櫻桃番茄植株進(jìn)行光合作用,提高了植株的蒸騰速率,顯著提高了凈光合速率和氣孔導(dǎo)度。除胞間CO2濃度外,蒸騰速率、凈光合速率和氣孔導(dǎo)度隨著生長(zhǎng)期呈先增后減的趨勢(shì)。在定植60 d時(shí),H1、H2、H3處理間蒸騰速率、凈光合速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度均無(wú)顯著差異。在定植90 d時(shí),H1處理的蒸騰速率、凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均明顯高于H2、H3處理。在定植90 d時(shí),與CK相比,3種緩釋肥處理的凈光合速率分別顯著提升了27.23%、15.79%、16.50%,氣孔導(dǎo)度分別顯著提升了34.10%、16.56%、19.97%。
2.4 不同緩釋肥對(duì)櫻桃番茄品質(zhì)、產(chǎn)量和生物量的影響
由表3可知,與CK相比,施用緩釋肥能顯著提高櫻桃番茄維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比,降低有機(jī)酸和硝酸鹽含量。與CK相比,H1、H2、H3處理維生素C含量分別顯著提高了20.14%、13.67%、16.30%;可溶性糖含量分別顯著提高了21.30%、19.73%、14.27%;可溶性固形物含量分別顯著提高了27.41%、21.53%、23.53%;有機(jī)酸含量分別顯著降低了28.57%、26.19%、26.19%。3種緩釋肥處理間可溶性固形物、有機(jī)酸、硝酸鹽含量和糖酸比無(wú)顯著差異,H1處理的維生素C和可溶性糖含量最高。
由表4可知,3種緩釋肥處理單果質(zhì)量、結(jié)果穗數(shù)、單株產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)量均高于CK,其中H1處理各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)。3種緩釋肥處理相比,每穗結(jié)果數(shù)、結(jié)果穗數(shù)和單位面積產(chǎn)量無(wú)顯著差異,而H1處理的單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量均高于H2、H3,H2與H3間無(wú)顯著差異。
由圖5可知,緩釋肥處理顯著增加了番茄植株地上部和地下部干鮮質(zhì)量,且3種緩釋肥處理間地上部和地下部鮮質(zhì)量間無(wú)顯著差異。H1處理對(duì)番茄地上部和地下部植株干質(zhì)量增加效果最優(yōu),H2和H3次之,且兩者之間無(wú)顯著差異。
2.5 相關(guān)性分析與主成分分析
由表5可知,速效氮含量與莖粗、葉面積、可溶性糖含量、糖酸比及植株地上部干質(zhì)量呈顯著正相關(guān);速效磷含量與植株地上、地下部干質(zhì)量呈顯著正相關(guān);速效鉀含量與莖粗、維生素C含量、可溶性糖含量、地下部鮮質(zhì)量及單位面積產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),與株高、葉面積、葉片數(shù)、可溶性固形物含量、糖酸比及植株地上部鮮質(zhì)量呈極顯著正相關(guān),與有機(jī)酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。
由于單一指標(biāo)不能科學(xué)、有效地反映不同處理對(duì)櫻桃番茄植株生長(zhǎng)、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響,因此采用主成分分析法,對(duì)不同緩釋肥處理的長(zhǎng)勢(shì)、光合作用、品質(zhì)、產(chǎn)量等23個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。由表6可知,以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn),共提取了3個(gè)有效主成分,累積貢獻(xiàn)率為100.00%。其中,PC1的解釋方差為85.52%;PC2的解釋方差為8.17% ;PC3的解釋方差為6.31%。根據(jù)表7不同緩釋肥處理綜合評(píng)得分及排序可知,H1處理為促進(jìn)櫻桃番茄植株生長(zhǎng)、提高品質(zhì)及基質(zhì)養(yǎng)分含量的最佳處理。
3 討論與結(jié)論
在土壤淋溶試驗(yàn)中,3種緩釋肥氮素初期養(yǎng)分釋放率均未超過(guò)10%,且三者28 d的累積養(yǎng)分釋放率分別為45.09%、46.78%和41.76%,均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《緩釋肥》(GB/T 23348—2009)的要求[17]。通過(guò)土柱淋溶試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在15 d前,包膜型緩釋肥氮累積釋放率低于其他2種緩釋肥;15 d后,包膜型緩釋肥氮累積釋放率逐漸升高,60 d時(shí)在3種緩釋肥氮累積釋放率最高,并持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束,這一趨勢(shì)與3種緩釋肥基質(zhì)中速效氮含量的變化趨勢(shì)一致。
在本研究中,3種緩釋肥處理基質(zhì)的速效氮、速效磷和速效鉀含量在番茄生長(zhǎng)30~90 d均顯著高于CK,說(shuō)明3種緩釋肥顯著增加基質(zhì)養(yǎng)分含量,在生育期前90 d能為番茄提供豐富的氮、磷、鉀養(yǎng)分。包膜型緩釋肥前期(60 d前)基質(zhì)速效氮含量低于磷酸鹽有機(jī)緩釋肥,但在后期顯著高于磷酸鹽有機(jī)緩釋肥和磷酸鹽無(wú)機(jī)緩釋肥,且包膜型緩釋肥速效氮含量最高,主要是3種緩釋肥不同的緩釋材料和緩釋原理造成的[18]。本試驗(yàn)的盆栽試驗(yàn),在番茄生長(zhǎng)初期,植株澆水量較少,包膜型緩釋肥的養(yǎng)分釋放量相對(duì)其他2種緩釋肥較低;在生長(zhǎng)中后期,番茄植株所需水分增加,且環(huán)境溫度逐漸回升,包膜型緩釋肥養(yǎng)分釋放量逐漸增加,可供植株吸收。所以,與磷酸鹽有機(jī)緩釋肥和磷酸鹽無(wú)機(jī)緩釋肥相比較,包膜型緩釋肥更適合生育周期長(zhǎng)的作物。
本研究結(jié)果表明,緩釋肥對(duì)植株生長(zhǎng)各項(xiàng)指標(biāo)的促進(jìn)作用優(yōu)于常規(guī)水溶肥,在生長(zhǎng)期前60 d,添加緩釋肥處理的株高、莖粗、葉面積和葉片數(shù)均高于CK。緩釋肥可促進(jìn)植株根系發(fā)育,增加植株生物量,緩釋肥處理的地上部干、鮮質(zhì)量和地下部干、鮮質(zhì)量均顯著高于CK。這可能是因?yàn)?種緩釋肥的釋放速率和時(shí)間與作物的養(yǎng)分吸收規(guī)律相似,確保了植物在各個(gè)生長(zhǎng)階段持續(xù)得到養(yǎng)分供應(yīng),從而促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)。張小蘭等[19]的研究表明,施用控釋肥處理的番茄株高和莖粗均高于對(duì)照組,且在定植后45、60、75 d,施用控釋肥處理的番茄株高顯著高于常規(guī)施肥處理。孫哲等[20]研究表明,控釋肥能穩(wěn)定持續(xù)地為植株供應(yīng)養(yǎng)分,有利于番茄植株根系生長(zhǎng),促進(jìn)其地上部生長(zhǎng),從而促進(jìn)植株生物量增加。番茄生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求較大,而產(chǎn)量的提高與肥料養(yǎng)分的供應(yīng)密切相關(guān)[21]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,緩釋肥處理的平均單果質(zhì)量和結(jié)果穗數(shù)均高于CK,單位面積產(chǎn)量較CK提高了20.13%~31.03%。有研究表明,施用控釋肥會(huì)影響番茄單株坐果數(shù)和平均單果質(zhì)量,從而影響總產(chǎn)量[22]。通過(guò)相關(guān)性分析得出,基質(zhì)的養(yǎng)分含量與番茄植株生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量之間存在顯著相關(guān)性,緩釋肥利用特定調(diào)控機(jī)制使養(yǎng)分緩慢釋放,基質(zhì)養(yǎng)分始終能滿足番茄生長(zhǎng)需要,這也促使緩釋肥處理櫻桃番茄產(chǎn)量高于CK。
施用緩釋肥對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生影響,可溶性糖、維生素C含量和糖酸比等是評(píng)價(jià)番茄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[23]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,合理施用緩釋肥可以提高櫻桃番茄可溶性糖、可溶性固形物和維生素C含量。這與李通等[24]的研究結(jié)果一致,施用緩釋肥可促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育并提高品質(zhì),這或許是因?yàn)榫忈尫手懈缓袡C(jī)質(zhì),有效改善了櫻桃番茄的品質(zhì)。還有研究表明,施用氮肥是導(dǎo)致蔬菜體內(nèi)硝酸鹽積累的主要原因[25]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,緩釋肥處理的番茄果實(shí)硝酸鹽含量低于CK,可能是由于緩釋肥內(nèi)含有相關(guān)抑制劑,養(yǎng)分釋放速率較慢且周期更長(zhǎng),提高了番茄對(duì)硝酸鹽的轉(zhuǎn)化能力,促進(jìn)了氮素養(yǎng)分的充分吸收和轉(zhuǎn)化[26]。
綜上所述,緩釋肥對(duì)櫻桃番茄植株生長(zhǎng)、光合作用、產(chǎn)量和品質(zhì)等具有一定影響,與常規(guī)水溶肥相比,施用包膜型緩釋肥的效果最優(yōu),能顯著提高基質(zhì)速效氮、速效磷及速效鉀含量,促進(jìn)番茄植株長(zhǎng)勢(shì)和光合作用,提高果實(shí)維生素C、可溶性固形物含量及糖酸比,顯著增加作物產(chǎn)量。
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