1圖分類號:S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-2871(2025)06-146-06
Effects of chemical fertilizer reduction and organic fertilizer on yield and quality of tomato
HE Zhixue’, ZHUHuixia2,ZHANG Yuxin2,WEI Min2,TAO Xinglin2,LULiangxia’ (1.Huiningotualhrotes;sitegbde myofAgriculturaliences,anhou7o70,anu,na)
Abstract: Inorder toreduce theamountofchemical fertilizer used in the productionof tomato in plastic greenhouse,improve the fertilizerutilizationrateand further improve thequalityof tomato.Tomato variety mouthfeel18 was usedas experimental material,undertheconditionoffertlizerreduction,combinedwithsolidbio-organicfertilizerandliquidorganic fertilizermadebystarch biochemical liquid.Fourtreatments wereset:Nofertilization(CK),conventional fertilization (T1), 30% reduction of fertilizer+bio-organic fertilizer(T2), 30% reduction of fertilizer+Chunyoujia(T3), the experimentwasconductedtostudytheefectsofdiffrentfertilizationmodesonagronomiccharacters,fruitquality,yieldand economicbenefitoftomatoinplasticgreenhouse.Under theconditionofchemicalfertilizerreduction,adding bioorganic organic fertilizerorChunyoujiafertilizerhadthebesteectonpromoting tomatogrowth,improving fruitqualityncreasingyieldand economic benefit.Compared withT1treatment,T2andT3 treatmentcould significantlyimprove tomato agronomiccharacterindexesand quality,theyield significantlyincrease by 4.7% and 3.3% ,respectively.Principalcomponent analysissuggested thatthefertilizer modeofreducingchemical fertlizerandsupplementingwithbio-organic fertilizer hadabetereectonthegrowth,qualityandyieldoftomato.Ingeneral,undertheconditionofchemicalfertilizerruction andbalanced fertilization,applying bio-organic fertilizer 200kg?667m-2 or Chunyoujia 10kg?667m-2 could effectively improvethefruitquality,yieldandeconomic benefitoffacilitytomato,which was theoptimal fertilization mode inthe process of facility tomato production in this area.
Keywords:Tomato;Organic fertilizer;Yield;Quality;Economic benefit
設(shè)施蔬菜種植作為一種高投入、高產(chǎn)出的生產(chǎn)模式,對肥料的需求量較大,因此在蔬菜生產(chǎn)過程中,為了追求高產(chǎn),過量施肥現(xiàn)象較為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計,國內(nèi)設(shè)施蔬菜氮肥施用量達(dá) 56.7kg?667m-2 ,是氮肥推薦施肥量的1.9倍,磷、鉀肥施用量 243.7~ 229.2kg?667m-2 ,氮、磷、鉀肥嚴(yán)重超標(biāo)施用且比例失衡,而盲目、隨意、長期單一施肥,不僅造成生產(chǎn)成本增加、資源浪費,同時造成土壤結(jié)構(gòu)改變、次生鹽漬化加重、產(chǎn)量及蔬菜品質(zhì)下降等問題3]。
有機(jī)肥的施用,不僅對改善土壤環(huán)境、增加肥力、提高肥料利用率、增強植物抗性等方面有良好的效果,同時可有效提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[47。化肥適量減施與有機(jī)肥配施對改善蔬菜品質(zhì)和提高產(chǎn)量具有重要意義。因此,探明設(shè)施蔬菜合理施肥模式和改善土壤環(huán)境迫在眉睫。番茄(So-lanumlycopersicumL.)由于豐富的營養(yǎng)成分、獨特的口感風(fēng)味及多樣的食用形式,被人們青睞,也是國內(nèi)設(shè)施栽培的主要蔬菜種類之一。隨著人們生活水平的不斷提高,對番茄的需求開始從數(shù)量向口感和品質(zhì)轉(zhuǎn)變。鑒于此,筆者以平衡施肥為依據(jù),研究化肥減量條件下,配施固體生物有機(jī)肥和以淀粉生化液為原料加工成的液體有機(jī)肥對塑料大棚番茄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以期為減少化肥用量、避免連作障礙、提高肥料利用率、實現(xiàn)塑料大棚番茄優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的合理施肥提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
試驗于2023年 5-10 月在甘肅省白銀市會寧縣中川鎮(zhèn)蔬菜產(chǎn)業(yè)園塑料大棚中進(jìn)行。供試的土壤為黃綿土,全氮含量 Π(μ) ,后同) 1.13g?kg-1 、速效磷含量 20.99mg?kg-1. 、速效鉀含量 218.83mg?kg-1 、有機(jī)質(zhì)含量 13.55g?kg-1?pH8.09 。年平均降水量420mm ,有效積溫 2300°C ,無霜期 130d 左右。
1.1材料
試驗用番茄品種為甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所培育的口感18。試驗所用肥料購自會寧縣旭擇農(nóng)業(yè)科技綜合服務(wù)有限公司,尿素(含 N46% ),過磷酸鈣(含 P2O512% ,硫酸鉀(含 K2O52% ,硫酸鉀型復(fù)合肥 (N,P2O5,K2O 含量分別為17-17-17),硝酸鉀型水溶肥 (N,P2O5,K2O 含量分別為16-8-34),生物有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)含量 340% ,有效活菌數(shù) ?0.2 億 CFU?g-1) ,醇優(yōu)佳[依托中國農(nóng)業(yè)大學(xué)廢棄物資源肥料化利用團(tuán)隊的技術(shù)支持,以淀粉生化液為原料,經(jīng)深度生化、膜濃縮-分段提取工藝,生產(chǎn)出分子質(zhì)量在 500~2000Da 的小肽、多聚糖、維生素、有機(jī)酸、作物促生物質(zhì)等混合高級生化復(fù)合液, (N+P2O5+K2O) 含量 (ρ)=80g?L-1 ,有機(jī)質(zhì)含量(ρ)200g?L-1] 。
1.2 試驗設(shè)計
試驗采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,共設(shè)4個處理,具體施肥處理如下:處理1(CK):不施肥,即番茄全生育期不施肥。處理2(T1):常規(guī)施肥,即番茄全生育期按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶習(xí)慣施肥。處理3(T2):化肥減量30%+ 生物有機(jī)肥。在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,根據(jù)番茄養(yǎng)分吸收比例平衡施肥,化肥總量減施 30% ,同時配施生物有機(jī)肥 200kg?667m-2 。處理4(T3):化肥減量 30%+ 醇優(yōu)佳。在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,根據(jù)番茄養(yǎng)分吸收比例平衡施肥,化肥總量減施 30% ,同時配施醇優(yōu)佳 10kg?667m-2 。各處理施肥量詳見表1。
試驗中的每個處理3次重復(fù),小區(qū)面積 320m2 。處理2(T1)基肥和后期追肥按當(dāng)?shù)爻R?guī)管理,T2和T3處理的 N,P2O5,K2O 分別基施 30%.75%.30% ,追肥3次,第1次(開花坐果期 )N?P2O5,K2O 分別追施 20%.7%.20% ,第2次(結(jié)果盛期) )N1P2O5,K2O 分別追施 25%.9%.25% ,第3次(結(jié)果后期)N、P2O5,K2O 分別追施 25%.9%.25% 。T2配施的生物有機(jī)肥作為基肥一次性施入,T3增施的醇優(yōu)佳作為追肥分3次追施,即開花坐果期、結(jié)果盛期和結(jié)果后期分別追施 5.0,2.5,2.5kg?667m-2 。番茄苗于5月18日定植,雙行定植,每穴定植1株,株距 35cm 10月9日拉秧,田間管理與當(dāng)?shù)爻R?guī)管理相同。
1.3 測定指標(biāo)及方法
農(nóng)藝性狀測定:各小區(qū)隨機(jī)選取15株,每次采收期記錄采摘果數(shù)和單果質(zhì)量;拉秧后采用卷尺測定株高,采用游標(biāo)卡尺測定莖粗。
品質(zhì)測定:在番茄結(jié)果盛期,采摘果實鮮樣,采用2,6-二氯酚靛酚染色法測定維生素C含量,采用考馬斯亮藍(lán)G-250溶液法測定可溶性蛋白含量,采用高效液相色譜法測定氨基酸和有機(jī)酸含量,采用標(biāo)準(zhǔn)滴定法測定總糖含量,糖酸比 總糖含量/有機(jī)酸含量。
肥料農(nóng)學(xué)利用率/ (kg?kg-1)= (施肥區(qū)產(chǎn)量-無肥區(qū)產(chǎn)量)施肥量;肥料偏生產(chǎn)力/ (kg?kg-1)= 施肥區(qū)產(chǎn)量/施肥量。
產(chǎn)量測定:各處理產(chǎn)量按小區(qū)分次計量累計,形成小區(qū)產(chǎn)量,并折合 667m2 產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計分析。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel2007、SPSS26進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗 (plt; 0.05),采用OriginPro2021軟件作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1不同施肥模式對番茄農(nóng)藝性狀的影響
從圖1可以看出,不同的施肥模式對番茄農(nóng)藝性狀有一定的影響。T2處理的株高顯著高于CK和T1處理,與T3處理差異不顯著,T3處理的株高顯著高于CK;T2和T3處理的番茄莖粗無顯著差異,二者均顯著高于CK和T1處理;T1、T2和T3處理的單株果數(shù)和單果質(zhì)量無顯著差異,三者均顯著高于CK。以上結(jié)果表明,在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上,減施化肥配施生物有機(jī)肥可顯著提高番茄的株高和莖粗。
2.2不同施肥模式對番茄品質(zhì)的影響
由表2可知,在CK和T1處理之間,隨著施肥量的增加番茄果實維生素C含量顯著降低,T2和T3處理的維生素C含量顯著高于CK和T1處理,二者差異不顯著;與CK相比,T2和T3處理顯著提高了可溶性蛋白含量、總糖含量及糖酸比,降低了有機(jī)酸含量,二者差異不顯著。以上結(jié)果表明,在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上,減施化肥配施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳,可有效提高番茄果實品質(zhì),改善口感。
2.3 不同施肥模式對番茄產(chǎn)量及肥料利用率的影響
由圖2可知,不同施肥模式的單株產(chǎn)量、產(chǎn)量、肥料農(nóng)學(xué)利用率及肥料偏生產(chǎn)力均以T2處理最高,與T3處理差異不顯著,二者均顯著高于其他處理。T2和T3的產(chǎn)量分別為 4386.0kg?667m-2 和4325.6kg?667m-2 ,較T1分別顯著提高 4.7% 和3.3% 。T2和T3處理的肥料農(nóng)學(xué)利用率較T1處理分別顯著提高 68.4% 和 63.8% ,肥料偏生產(chǎn)力較T1處理分別顯著提高 60.4% 和 58.2% 。以上結(jié)果表明,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,減施化肥配施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳,不僅可以促進(jìn)番茄產(chǎn)量提高,同時還可以提高肥料農(nóng)學(xué)利用率和肥料偏生產(chǎn)力。
2.4不同施肥模式對經(jīng)濟(jì)效益的影響
由表3可知,T3處理的經(jīng)濟(jì)效益最高,達(dá)到16293.5元 667m-2 ,與T2處理差異不顯著,二者均顯著高于CK和T1處理,T2和T3處理的效益較T1處理分別增加899.4元·667m-2 和987.5元·667m-2 ,顯著提高了 5.9% 和 6.5% 。不同施肥模式間產(chǎn)投比差異顯著,大小依次為 T3gt;T2gt;T1 。表明在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,減施化肥配施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳,不僅降低了生產(chǎn)成本,還可有效提高番茄產(chǎn)值和效益。
2.5不同施肥模式番茄生長、品質(zhì)及產(chǎn)量的綜合評價
對不同施肥模式下番茄生長、品質(zhì)及產(chǎn)量進(jìn)行主成分分析,得到主成分的貢獻(xiàn)率和累計貢獻(xiàn)率,結(jié)果如表4所示,特征值大于1的主成分有2個,分別為7.06和1.90,第一主成分貢獻(xiàn)率為 78.50% 主要由農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、肥料農(nóng)學(xué)利用率等組成,第二主成分貢獻(xiàn)率為 21.10% ,主要由維生素C含量、可溶性蛋白含量、總糖含量等組成。第一、二主成分累計貢獻(xiàn)率達(dá)到 99.60% 。
968X5+0.311X6+0.881X7+0.022X8+0.925X9;
Y2=- 0.065X1+ 0.210X2- 0.081X3+ 0.223X4+ 0.249X5+0.949X6+0.472X7-0.994X8+0.365X90
綜合得分 Y=0.788Y1+0.212Y2
對不同施肥模式進(jìn)行綜合評價和排序,如表5所示。不同施肥模式對番茄生長、品質(zhì)和產(chǎn)量的影響排序為 T2gt;T3gt;T1gt;CK ,表明T2處理施肥模式對番茄生產(chǎn)、品質(zhì)和產(chǎn)量的影響效果最好。
3 討論與結(jié)論
株高、莖粗等農(nóng)藝性狀作為植株營養(yǎng)生長的重要指標(biāo),也是形成作物高產(chǎn)的先決條件,其大小直接影響到能否為高產(chǎn)果實提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。本試驗中,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上,減施 30% 化肥配施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳,可提高蕃茄的株高和莖粗,改善植株長勢,與李英楠等的研究結(jié)果一致,這與增施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳提高土攘有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤微環(huán)境、促進(jìn)植株生長有關(guān)。
外觀形態(tài)、口感風(fēng)味、營養(yǎng)組成成分及特征香氣化合物等作為番茄果實的品質(zhì)指標(biāo)[14],其中糖分作為營養(yǎng)成分的重要組成因子,其含量在一定程度上決定了番茄果實的口感[15]。本試驗施肥模式下,T2和T3處理的維生素C、可溶性蛋白、總糖含量及糖酸比顯著高于其他處理,有機(jī)酸含量顯著低于常規(guī)施肥T1處理。說明在常規(guī)施肥條件下,適量減施化肥配施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳,對番茄果實營養(yǎng)成分的合成和積累具有一定的促進(jìn)作用,同時也可降低果實有機(jī)酸含量,提高總糖含量和糖酸比,改善番茄果實的口感風(fēng)味,與董鵬榮等關(guān)于氮鉀化肥減施增施生物有機(jī)肥對番茄果實品質(zhì)影響的研究結(jié)果一致,此外也說明過量施肥或施肥比例失衡,將對番茄果實維生素C、可溶性蛋白、總糖等營養(yǎng)成分的積累具有不同程度的抑制作用,但隨施肥量的減少和施肥比例的均衡,這種抑制作用也隨之緩解[]。
大量和中微量等營養(yǎng)元素齊全的有機(jī)肥,養(yǎng)分釋放具有緩慢性,有機(jī)無機(jī)肥配施,可不同程度地提高作物產(chǎn)量18,也可持續(xù)提高土壤速效養(yǎng)分含量。蔣強等[19]研究發(fā)現(xiàn),減施化肥配施生物有機(jī)肥,能夠在番茄產(chǎn)量不降低的前提下改善果實品質(zhì),提高土壤肥力。本試驗研究表明,減量平衡施肥條件下,配施生物有機(jī)肥或醇優(yōu)佳的T2處理和T3處理的產(chǎn)量、肥料農(nóng)學(xué)利用率及肥料偏生產(chǎn)力顯著高于常規(guī)施肥T1處理,這與鄭劍超等[2]在化肥減施條件下配施有機(jī)肥對番茄生長影響的研究結(jié)果一致。同時本試驗研究表明,該施肥模式下,T2和T3處理可降低生產(chǎn)投入成本,顯著提高經(jīng)濟(jì)效益,較T1處理增收899.4\~987.5元·667m-2 。說明化肥與有機(jī)肥二者配施,具有一定的互作效應(yīng),使土壤養(yǎng)分相互協(xié)調(diào),一方面可及時利用化肥中的速效養(yǎng)分,另一方面又能由有機(jī)肥提供后續(xù)釋放的養(yǎng)分,滿足作物生長期的養(yǎng)分供給,從而提高作物產(chǎn)量、肥料農(nóng)學(xué)利用率及經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述,在平衡施肥的基礎(chǔ)上,化肥施用量較常規(guī)施肥減施 30% 的條件下,配施生物有機(jī)肥200kg?667m-2 或醇優(yōu)佳 10kg?667m-2 ,可顯著提高試驗區(qū)番茄的農(nóng)藝性狀指標(biāo),改善果實品質(zhì),提高肥料農(nóng)學(xué)利用率,分別顯著增產(chǎn) 3.3% 和 4.7% ,經(jīng)濟(jì)效益分別顯著提高 5.9% 和 6.5% ,可作為優(yōu)化的施肥方案在當(dāng)?shù)卦O(shè)施番茄生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
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