不同物料及配比對設施土壤與番茄產量、品質的影響

沙海寧，孫權，周明，郭鑫年，張曉娟，魏樂

（寧夏大學農學院，寧夏銀川，750021）

設施蔬菜是近年來寧夏重點發展的支柱產業之一，總栽培面積迅速擴大。番茄因其栽培簡單、管理容易、銷路廣、經濟效益高等優勢，農民的種植積極性較高，成為寧夏各類設施栽培的主要蔬菜作物。番茄需肥絕對量比較大，為高需肥蔬菜作物[1～2]，農戶習慣種植番茄時常采用大水大肥的方式，造成化肥利用率低且污染嚴重[3]，也導致高成本建造的溫室短短幾年內就發生連作障礙。為此，通過合理施用化肥，并增施有機肥、粗沙等物料，改善土壤結構及通氣狀況，為設施內作物的正常生長創造良好的土壤環境，消除依靠化肥引發的一系列不良影響，對保障迅速發展但急需技術支持的寧夏設施園藝產業而言具有非常急迫的現實意義。

設施內土壤環境的惡化主要表現之一是過度依賴化肥導致的土壤板結。通過合理摻用通透性好的青沙，可改善寧夏引黃灌區細質地土壤的水汽熱調節能力。而合理施用完全腐熟的有機肥，對保障設施作物高產優質栽培具有突出的作用。有機肥料是我國肥料中磷、鉀和微肥的主要來源，含有豐富的有機物和各種營養元素，而且還含有維生素、酶、激素、生長素、泛酸等植物生長活性物質，能促進植物生長，增強抗逆性，含有較多的酚、糖、醛類化合物及羧基，可對肥料中的氨態氮進行吸收和固定，抑制氨態氮的硝化作用，減少硝態氮的形成，降低蔬菜中硝酸鹽的積累[4～5]；同時設施環境是接近封閉或半封閉，氣密性好，在有機肥分解過程中可以產生大量的二氧化碳氣體，且不易外逸，這又成為供給植物光合作用原料的重要來源[6]。和化肥相比，有機肥經過微生物作用，形成的腐殖酸類有機膠體與土粒形成團粒結構，改善了土壤理化性狀，調節了土壤的水、肥、氣、熱，提高了土壤的保水保肥和緩沖能力，提高了土壤肥力[7]。此外對于設施內由于連作障礙產生的難以防治的土壤病蟲害，大量施用有機肥是一個有效的調控措施[8]。本試驗以青沙和商品有機肥為改土物料，研究其單獨或配合施用對設施內土壤營養狀況，番茄生長發育、產量及品質的影響，以期為創造更加適宜的設施番茄高產優質栽培水肥氣熱條件提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

①供試土壤 試驗于2008-2009年在永寧縣楊和鎮領鮮果業66.7 hm2萬間現代設施農業基地進行。該基地位于銀川平原中部，土壤為典型的人為土壤——灌淤土。其0~20 cm表層土壤基本理化性質見表1對照。其中，pH值用SH-3精密酸度計測定，全鹽含量用DDS-11電導率儀測定，有機質用重鉻酸鉀氧化-硫酸亞鐵滴定法測定，堿解氮用擴散法測定，速效磷用硫酸鉬銻抗法測定，速效鉀用火焰分光光度計法測定，容重和田間持水量用環刀法測定[9～10]。

②供試番茄 瑞克斯旺（446），為當地主栽品種。2008年8月13日育苗，9月13日定植；2009年4月3日拉秧。全生育期200 d。采用平壟雙行栽培，壟寬1.4 m，株距45 cm，行距50 cm，每壟2行，1壟為一個小區，小區面積9.8 m2，每處理重復2次；番茄全生育期內共采果9次，首次采果為2008年12月12日，最后一次采果為2009年4月2日。

1.2 試驗方法

采用完全隨機設計，處理如下：CK；單施有機肥；單施化肥；化肥+沙；有機肥+沙；化肥+有機肥+沙。P2O5施用量為225 kg/hm2，K2O施肥量為 300 kg/hm2，N施用量為300 kg/hm2。化肥：氮肥用尿素（含N 46%），磷肥用重過磷酸鈣（含 P2O546%），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%）。有機肥為“科宇”生物有機肥，施用量為15 t/hm2，起壟前一次性基施，氮肥40%基肥，60%分4次追肥，苗期重追1次，花期1次，首次采果后再追2次；磷、鉀肥1/2基施，1/2分2次在首次采果后追施。

對設施番茄幼苗期和初花期生長指標株高、莖粗、葉綠素含量水平進行了測定。其中，株高為番茄頂端到根基部的垂直高度，莖粗用數顯游標卡尺測定，葉綠素含量用SPAD-502葉綠素計測定。

1.3 統計分析

試驗結果用DPS和Excel 2003軟件進行統計分析和檢驗。

2 結果與分析

2.1 土壤供肥水平分析

土壤供肥水平是決定施肥量高低的主要參數之一。根據表1測定結果，未施肥前，供試土壤有機質肥力為中等偏低的四級水平（10~20 g/kg）；速效性堿解氮為偏低的五級水平（25~50 mg/kg）；速效磷為極缺乏的六級水平（<5 mg/kg）；速效鉀則為較豐富的三級水平（100~150 mg/kg）[11]。

2.2 不同物料及配比施用對土壤化學性質的影響

土壤化學性質是決定土壤保肥、供肥性能的關鍵因素，且易受外源物質的影響。原土壤在設施栽培條件下施入不同物料后，其化學性質的變化趨勢見表1。

與對照相比，施有機肥后，土壤pH值顯著降低，全鹽、有機質、堿解氮、速效磷均顯著增加；單施化肥，土壤pH值顯著降低，全鹽、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀均顯著增加；其他施用化肥的處理，也均大幅度降低土壤pH值，主要是供試土壤施用尿素為氮源，由于其分解后以銨離子形態存在，番茄吸氮后H+殘留于土壤，隨施氮量的增加，土壤pH值顯著下降了。這對于堿性土壤改良有益。在施有機肥的基礎上進一步增施化肥和沙子等物料，全鹽進一步顯著增加，有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀均顯著增加，尤其是有效鉀有較大幅度增長。總體上，施用有機肥能較大地提高土壤有機質含量，對改良土壤作用明顯。而有機肥配合化肥施用具有改土和快速增加土壤速效養分的功效，二者的合理搭配比例值得進一步研究。

2.3 不同物料及配比對設施番茄土壤物理性狀的影響

由于設施作物栽培時間長，適宜的土壤物理環境對促進作物根系生長，調節作物生長發育所需的水、氣、熱量狀況有重要作用。供試條件下，土壤典型物理性狀在不同處理下的反應見表1。

表1 不同物料配比對土壤基本化學性質、容重、田間持水量、總孔隙度的影響

表2 不同物料處理對土壤酶活性的影響

表3 不同施氮量對番茄生長指標的影響

有機肥施入土壤以后，顯著降低了土壤容重，增加了土壤田間持水量，并因對土壤的翻動而增加了土壤總孔隙度，使通透性增強。單施化肥也能顯著降低土壤容重，增加土壤總孔隙度，但并未增加土壤田間持水量，表明化肥對土壤容重和總孔隙度的改變主要是翻耕帶來的臨時性作用。有機肥則能從根本上改變土壤水分物理性狀。

2.4 不同物料及配比對設施番茄土壤酶活性的影響

土壤酶活性作為土壤質量的生物活性指標，與土壤生物、土壤理化性質及環境條件等密切相關。同時，磷酸酶、脲酶與作物產量之間也有一定的相關關系[12]。

從表2可以看出，不同處理都顯著提高了土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性，其中，蔗糖酶活性增加幅度最大；過氧化氫酶活性變化幅度最小。

2.5 不同物料及配比對設施番茄生長發育的影響

施用有機肥是綠色蔬菜生產的重要技術措施。不同物料處理下，日光溫室設施番茄苗期（9月26日）和花期（10月8日）生長指標測定及多重比較結果見表3。

從表3可看出，施肥對番茄生長發育產生了顯著影響，番茄株高和冠幅在兩個測定時期均顯著增加，尤其是單施有機肥促進作用最為顯著。肥料對番茄營養生長的促進作用表現在促寬和促高，而植株的健壯程度并未同步增加，不同物料處理對幼苗期莖粗影響差異不顯著；初花期，化肥+沙和有機肥+沙處理增加了土壤通氣性，顯著增加莖粗，有利于植株健壯。幼苗期化肥促長作用顯著表現在對葉綠素的增加，但生育后期番茄植株矮小，葉色濃綠，不同物料處理下葉綠素含量低于對照。

2.6 不同物料及配比對設施番茄產量的影響

大部分土壤養分供應水平有限，施肥是獲取作物高產的前提。供試條件下，設施番茄產量因施用物料的不同而明顯不同（圖1），施有機肥與化肥，設施番茄均顯著增產，以施化肥處理的產量最高。表明單季番茄生長發育及產量的形成對速效性養分反應敏感，合理施用化肥是設施番茄高產的必要保障。

表4 不同物料處理對番茄品質的影響

2.7 不同物料及配比對設施番茄品質的影響

對不同物料處理下番茄果實品質研究表明（表4），總體上，不同物料處理下番茄果實中可溶性糖顯著增加，糖酸比顯著增大，但也顯著增加了番茄的硝態氮含量。不過，番茄硝態氮含量遠小于食品安全臨界值指標。摻沙處理改善了土壤通氣性，番茄總酸度顯著下降。而化肥與有機肥配比，并摻合沙子，顯著增加了番茄的VC含量，改善了番茄的品質。

3 結論與討論

日光溫室以高產為主要目標，以大量施用化肥為最常用的栽培手段。然而人們大量施用化肥造成化肥利用率低，且帶來的污染也相當嚴重。近年來提倡多施用有機肥，或采用科學配方施肥技術，提高化肥利用率；尤其是施用有機肥，不但可以提高土壤有機質含量，有機肥經過微生物分解，轉化成蔬菜可吸收利用的有效養分，增加了土壤的養分供應，肥力大且肥效長，改善土壤理化性狀，調節土壤的水、肥、氣、熱狀況，提高土壤保水保肥和緩沖能力，從而提高了土壤肥力。此外，對于設施內由于連作障礙產生的難以防治的土壤病蟲害，采用摻沙等客土法，并配合施用有機肥，改良土壤通氣透水性，可有效調控溫室土壤連作障礙。

本研究顯示，設施番茄移栽前施有機肥后，供試土壤pH值顯著降低，全鹽、有機質、速效氮、磷、鉀均增加，并顯著降低了土壤容重，增加了土壤田間持水量和總孔隙度，從根本上改變了土壤水分物理性質。而單施化肥，土壤pH值也顯著降低，全鹽、有機質、速效氮、磷、鉀均顯著增加，起壟時的翻耕疏松過程也能顯著降低土壤容重，顯著增加土壤總孔隙度，但并不能增加土壤田間持水量。在施有機肥的基礎上進一步配施化肥和沙子等物料，全鹽進一步增加，有機質變化不明顯，速效氮、磷、鉀因化肥的施用均顯著增加。

因活性物質的加入，外源化肥和有機肥施用都顯著提高了土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性，有利于土壤養分的活化和番茄對速效養分的吸收。

施化肥和有機肥均顯著增加番茄的株高和冠幅；初花期，化肥加沙和有機肥加沙處理增加了土壤通氣性，顯著促進了莖粗的增長，有利于植株健壯。

不同物料處理下番茄果實中可溶性糖顯著增加，總酸度顯著下降，糖酸比顯著增大，改善了番茄的風味，尤其是在化肥和有機肥配合并摻合沙子，番茄VC含量最高，改善了番茄的品質，但也顯著增加了番茄的硝態氮含量。

[1]孫軍利，趙寶龍，蔣衛杰，等.不同施肥對日光溫室春茬黃瓜生長、產量和品質的影響[J].石河子大學學報：自然科學版，2006，24（6）：674-689.

[2]張艷玲，宋述堯.氮素營養對番茄生長發育及產量影響[J].北方園藝，2008（2）：25-26.

[3]沈其榮.土壤科學肥料通論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]張鵬，王森，陳友，等.不同施肥對大棚黃瓜硝酸鹽含量的影響[J].北方園藝，2000（2）：49.

[5]劉文祥，王桂英，李乃光.土壤肥力與施肥對油菜硝酸鹽含量和產量的影響[J].北京農業科學，1996，14（4）：25-27.[6]馮永軍，陳為峰，張蕾娜，等.設施園藝土壤的鹽化與治理對策[J].農業工程學報，2001，17（2）：111-114.

[7]Granox A S,Porjer G A，Erich M S.Organic amendment and rotation crop effects on the recovery of soil organic matter and aggregation in Potato cropping systems[J].Soil Science Society of America Journal,2002,66(4):1 311-1 319.

[8]李文慶，杜秉海，駱洪義，等.設施栽培對土壤微生物區系的影響[J].土壤肥料，1996（2）：31-33.

[9]鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2000.

[10]孫權.農業資源與環境質量分析方法[M].銀川：寧夏人民出版社，2004.

[11]全國土壤普查辦公室.中國土壤[M].北京：中國農業出版社，1998.

[12]和文祥，朱銘莪.陜西土壤脲酶活性與土壤肥力關系研究Ⅱ——土壤脲酶的動力學特征[J].土壤學報，1997，34（1）：42-52.