不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄營養及栽培效果的影響

李凌慧 張小蘭 王丹丹 孫周平

（設施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧省設施園藝重點實驗室，遼寧省設施蔬菜工程實驗室，沈陽農業大學園藝學院，遼寧沈陽 110866）

不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄營養及栽培效果的影響

李凌慧 張小蘭 王丹丹 孫周平*

（設施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧省設施園藝重點實驗室，遼寧省設施蔬菜工程實驗室，沈陽農業大學園藝學院，遼寧沈陽 110866）

為了明確日光溫室基質袋式栽培番茄的施肥方案，以圣羅菲為試材，研究了4種施肥水平〔CK：經驗型施肥量，F1：標準施肥量（參考以色列番茄營養液配方和施肥方案制定），F2：低于標準施肥量20%，F3：高于標準施肥量20%〕對基質袋培番茄的生長、產量、品質及養分利用的影響。結果表明：F2 處理的番茄植株長勢較好、最粗壯，植株生物量和單株果實產量均顯著高于其他處理，N肥和K肥的利用率亦高于其他處理，果實品質與其他施肥處理差異不顯著，可以作為日光溫室番茄基質袋培的推薦施肥方案。

番茄；日光溫室；基質袋式栽培；施肥方案

無土栽培具有可避免連作障礙、擴展農業生產空間、有利于實現農業生產現代化等優點，在發達國家被廣泛應用（謝小玉 等，2005）。目前我國主要的無土栽培方式為槽式基質栽培，其管理方式與傳統土壤栽培相似，生產管理簡便（汪曉云，2006）。與槽式基質栽培和土壤栽培相比，基質袋式栽培（簡稱袋培）省去了施肥、整地、起壟、葺槽等勞動強度大的環節，可以減少人工，提高效率；同時，采用插箭式滴灌方法，可以避免土壤深層滲漏和土面蒸發導致的水分流失，易于實現肥水的精準控制，大大提高了水肥利用效率，有利于設施蔬菜生產實現標準化與現代化管理，應用前景廣闊（李勝利和孫治強，2004；謝小玉 等，2005；李遠新和陳殿奎，2006；孟婕 等，2007；狄文偉 等，2008；葛婷婷和李萍萍，2008；劉升學 等，2009；周彤，2011；徐文俊 等，2012；馬艷 等，2013）。

國外袋培主要使用巖棉、椰糠等作為基質，采用全價無機營養液灌溉，實現了水肥一體化精準控制（丁健，2011；萬軍，2011）。而我國大多采用低成本的農業廢棄物發酵后按一定的比例配成復合營養基質（王鵬勃 等，2015），基質中含有各種可以為作物提供養分的大量元素和微量元素，但養分釋放緩慢，難以在作物養分需求高峰期提供足夠的養分，且營養供給情況復雜（王忠，2000；Jiang et al.，2001；劉偉 等，2005；蔣衛杰，2007；柴喜榮 等，2013）。鑒于我國生產實際，無法照搬國外僅使用全價無機營養液的施肥方式。采用營養基質配施無機化肥，既能充分發揮營養基質養分種類齊全、肥效持久的優勢，又能利用無機化肥養分集中、肥效快的特點，達到提高蔬菜產量和品質的目的（沈中全 等，1995；朱亞平 等，1999）。

關于溫室袋培營養基質配方已有大量研究報道（陳雙臣 等，2005；郭世榮，2005；程智慧 等，2010；白龍強 等，2012；李海燕，2012；聶書明和杜中平，2013；），但是與袋培基質配方相適應的養分供應與施肥方案鮮見報道。本試驗在沈陽農業大學設施蔬菜栽培生理課題組研制的番茄袋培基質配方的基礎上，開展了不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄營養及栽培效果的研究。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2014年1～7月在沈陽農業大學園藝學院科研基地日光溫室內進行，溫室長60 m、跨度8 m；溫室地面鋪黑色地布，棚膜采用PO無滴膜。

供試番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品種為圣羅菲（山東壽光市瑞豐種業有限公司），采用基質袋式栽培；基質袋材料為編織袋，規格為50 cm×30 cm，每袋裝基質2.92 kg，基質配方為牛糞、作物秸稈及糠醛渣（具體配方正在申請專利）；灌溉采用箭式滴灌系統，灌水量由本校設施蔬菜栽培生理課題組研制的自動灌溉系統進行控制。

1.2試驗方法

2014年1月10日播種，3月1日、番茄幼苗三葉一心時選擇長勢一致的壯苗定植，株距0.3 m，行距1.0 m，種植密度為4株·m-2，定植40 d后開始不同施肥水平處理。植株進行單干整枝，留6穗果摘心，目標產量5 kg·株-1。

設置4個施肥水平，分別是CK（日常管理經驗施肥量）、F1（標準施肥量）、F2（低于標準施肥量20%）和F3（高于標準施肥量20%）；小區面積5 m2，共種植20株，采用隨機區組排列，3次重復。

標準施肥量的確立：總施肥量=目標產量施肥量（每生產1 000 kg番茄需要的N、P、K分別為2.54、0.75、4.35 kg）-基質養分供應量；其中，配方基質全氮含量為17.39 g·kg-1、全鉀16.41 g·kg-1、全磷35.08 g·kg-1、堿解氮532.3 mg·kg-1、速效鉀489.2 mg·kg-1、速效磷417.6 mg·kg-1、EC值1.95 mS·cm-1、pH值5.45；施肥水平以以色列番茄各生長階段的營養液配方（表1）為基礎，計算出番茄不同生長時期的需肥量（表2）。

試驗中采用速溶平衡復合肥和速溶高鉀復合肥交替施用，開花坐果期施2次平衡肥、1次高鉀肥；采收期施2次高鉀肥、1次平衡肥；拉秧前1個月停止施肥。速溶平衡復合肥的養分含量為N 18%、K2O 18%、P2O518%、MgO 2%、Fe 1 000 mg·kg-1、Mn 500 mg·kg-1、B 200 mg·kg-1、Zn 100 mg·kg-1、Cu 110 mg·kg-1、Mo 70 mg·kg-1；速溶高鉀復合肥的養分含量為N 14%、K2O 28%、P2O57%、MgO 2%、Fe 1 000 mg·kg-1、Mn 500 mg·kg-1、B 200 mg·kg-1、Zn 100 mg·kg-1、Cu 110 mg·kg-1、Mo 70 mg·kg-1。

表1 番茄各生長階段營養液配方（以色列）

表2 不同處理施用的肥料種類及施用量

1.3項目測定

4月15日，每處理隨機選定3株番茄幼苗，每隔15 d測量1次株高（用卷尺測量子葉到生長點的距離）、莖粗（用游標卡尺測量生長點以下4片葉與5片葉中間位置的莖粗），3次重復。

盛果期，每處理取相同部位果實測定品質指標，3次重復。采用蒽酮法測定可溶性糖含量；采用標準滴定法測定有機酸含量；采用分光光度計法測定VC含量。

定植60 d后始收，之后每隔7 d采收1次；測定每穗果質量，累加計算產量。

分別于定植后45、75、115 d進行破壞性取樣，每處理隨機選取3株；將植株根、莖、葉、果實分開，單獨稱質量；然后分別裝入紙袋中，105 ℃殺青30 min，85 ℃烘干48 h至衡重，分別稱干質量；將植株干樣粉碎研磨過100目篩，采用H2SO4-H2O2方法進行消煮，然后測定其氮、磷、鉀含量。

養分利用率=（植株養分吸收量+果實養分吸收量）/（初始基質養分總量+施用養分量）×100%

1.4數據處理

采用Excel 2010軟件對試驗數據進行統計分析和作圖；采用DPS軟件進行方差分析，采用Duncan新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄植株生長的影響

2.1.1 對番茄株高的影響 由圖1可知，番茄幼苗定植后15 d，F2、F3處理的株高高于對照，但是差異未達顯著水平，F1處理的株高顯著低于F2處理；定植后30 d，對照的株高最高，F2、F3處理的株高與對照差異不顯著，F1處理的株高顯著低于對照；定植后45 d，各處理間株高差異不顯著；定植后60 d，F2處理的株高與對照差異不顯著，F1、F3處理的株高顯著低于對照；摘心時（定植后75 d），F1、F2、F3處理的株高均低于對照，但各處理間差異不顯著。說明，對照植株長勢最好，F2處理植株生長較好，F1處理植株生長較緩慢。

圖1 不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄株高的影響

圖2 不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄莖粗的影響

2.1.2 對番茄莖粗的影響 由圖2可知，番茄幼苗定植后15 d，F2處理的莖粗最大，但各處理間差異不顯著；定植后30 d，F2處理的莖粗顯著高于其他處理；定植后45 d，F2處理的莖粗與對照差異不顯著，但顯著高于F3處理；定植后60 d，F2處理的莖粗最大，但各處理間差異不顯著；摘心時（定植后75 d），F2處理的莖粗最大，對照次之，F1處理的莖粗顯著低于F2處理。說明，F2處理的植株最粗壯。

2.2不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄植株生物量積累的影響

從表3可以看出，F2處理的番茄植株地上部、地下部干質量分別為111.03 g和18.06 g，均顯著高于對照及F1、F3處理；隨著施肥量的增加植株根冠比逐漸降低，F2處理的根冠比最大，亦顯著高于對照及F1、F3處理。

表3 不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄植株生物量的影響

2.3不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄果實產量的影響

從表4可以看出，F2處理的番茄單株坐果數最多，顯著高于對照，F1處理的單株坐果數最少；F2處理的平均單果質量最大，為162.4 g，與對照差異不顯著，但顯著高于F1、F3處理；F2處理的單株產量最高，比對照及F1、F3處理分別顯著提高20.45%、36.33%、19.77%。

表4 不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄果實產量的影響

2.4不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄果實品質的影響

從表5可以看出，對照的可溶性糖含量最高，為1.92%，顯著高于F2、F3處理；對照的有機酸含量亦最高，為0.25%，顯著高于F1、F3處理；各處理糖酸比的大小為F1＞F3＞F2＞對照，F1處理的糖酸比顯著高于對照和F2處理；VC含量各處理之間差異不顯著。

表5 不同施肥水平對日光溫室袋培番茄果實品質的影響

2.5不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄植株養分利用率的影響

從表6可以看出，番茄植株對N肥和K肥的利用率均隨著施肥量的增加呈下降的趨勢，N肥利用率最高的是F2處理，為28.8%，其次是F1、F3處理，均明顯高于對照；K肥利用率最高的亦是F2處理，為34.2%，比對照及F1、F3處理分別提高了36.25%、8.92%、36.25%。P肥利用率最高的是F3處理，其次是F2處理，均明顯高于對照。

表6 不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄植株養分利用率的影響

2.6不同施肥水平與番茄果實產量的相關性分析

將各處理N、P、K肥施用量與番茄果實產量進行主成分回歸分析，得到回歸方程y=53.77+80.58X1+70.10X2+18.50X3（其中X1為N肥施用量，X2為K肥施用量，X3為P肥施用量），相關系數R2=0.912 9。顯著水平P1=0.002 6、P2=0.020 1、P3=0.564 4，說明X1因素與產量極顯著相關，X2因素與產量顯著相關，X3因素與產量相關性不顯著。同時，該方程的系數代表了各因素所占的權重，系數越大影響越大，也說明X1因素對產量的影響最大，其次是X2因素。

3 結論與討論

營養基質具有養分種類齊全、肥效持久等特點，但也存在養分釋放緩慢、難以在作物養分需求高峰期提供足夠的養分等缺陷，因此合理配施無機化肥對作物生長至關重要（寧建鳳 等，2007；王柳 等，2007）。本試驗結果表明，不同施肥水平對番茄果實產量有顯著影響，這一結果與高新昊等（2005）的研究結論相反，其原因可能是本試驗的施肥處理考慮到番茄不同生長階段對肥料需求不同，栽培過程中采用的是分段式追肥方案。

本試驗中，不同施肥處理的番茄植株對養分的吸收利用率總體上表現為K＞N＞P，這與趙營等（2011）對土壤栽培番茄養分吸收規律及李建勇（2004）對營養基質無土栽培番茄（槽式栽培）養分利用規律的研究結果一致。本試驗根據植株養分吸收計算出的N、K利用率高于李建勇（2004）的研究結果，但低于韓道杰（2008）的研究結果，這可能是由營養基質配方、施肥方式、肥料種類及栽培方式不同造成的。

本試驗還發現，N肥和K肥的利用率均隨施肥量的增加呈下降趨勢，且F2處理顯著提高了番茄植株生物量及果實產量。這說明本試驗采用的營養基質具有生物活性，在植株生長過程中基質養分緩慢釋放，低施肥量就可以滿足番茄植株生長。在番茄植株整個發育過程中P肥的利用率很低，這可能是因為本試驗采用的營養基質已能滿足番茄植株生長發育過程中對P的需求量，不再需要額外補充。這一結果與吳建繁等（2000）的研究結果（土壤中有效磷含量超過100 mg·kg-1時，再施用磷肥基本無效）相似。

本試驗結果表明：不同施肥水平對日光溫室基質袋培番茄的生長、產量及養分利用率有顯著影響；主成分回歸分析結果表明，N肥施用量與番茄產量極顯著相關，K肥施用量與番茄產量顯著相關，P肥施用量與番茄產量的相關性不顯著；低于標準施肥量20%（F2）的施肥處理有利于番茄植株的生長，且單株產量達到4.24 kg，較對照及F1、F3處理分別顯著提高20.45%、36.33%、19.77%，為本試驗條件下日光溫室番茄營養基質袋培的最佳推薦施肥方案。

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Effects of Different Fertilization Level on Tomato Nutrition and Production with Nutrient Substrate Bag-cultivation in Solar Greenhouse

LI Ling-hui，ZHANG Xiao-lan，WANG Dan-dan，SUN Zhou-ping*
（Key Laboratory of Protected Horticulture，Ministry of Education，Key Laboratory of Protected Horticulture of Liaoning Province，Key Laboratory of Protected Vegetables Engineering of Liaoning Province，College of Horticulture，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，Liaoning，China）

In order to determine the fertilization schedule of nutrient substrate bag-cultivation tomato in solar greenhouse，with a tomato（Lycopersicon esculentum Mill.）cultivar‘Shengluofei’，tomato plant was treatedwith four kinds of fertilization levels（CK：experience fertilizer application，F1：standard fertilizer level；F2：20% lower than F1；F3：20% higher than F1，which F1 treatment was calculated according to Israel nutrient solution formula of tomato each stage）．The effects of different fertilizer levels on the plant growth and biomass，fruit yield and quality，and nutrient utilization of tomato was investigated．The results showed that at the whole growth period of tomato，there was a significant increase in the plant height，stem diameter，biomass and fruit yield per plant of F2 treatment compared with the other treatments．In addition，N and K nutrient utilization efficiency of F2 treatment was also higher．But the fruit quality between four treatments was not a significant difference iomass and fruit yield per plant of F2 treatment compared with the other treatments．In conclusion，F2 treatment is the best fertilization schedule for nutrient substrate bag-cultivation tomato in this experiment．

Tomato；Solar greenhouse；Nutrient substrate bag-cultivation；Fertilization schedule

李凌慧，女，碩士研究生，專業方向：設施栽培與生理，E-mail：lilinghui900214@126.com

*通訊作者（Corresponding author）：孫周平，男，教授，博士生導師，專業方向：設施園藝栽培生理，E-mail：suner116@126.com

2016-09-17；接受日期：2016-12-19

現代農業產業技術體系建設專項（Nycytx-35-gw23），國家“十三五”重點研發計劃項目（2016YFD0201004），中央財政農業科技推廣項目（GCNT-LN-19）