復合肥用量對大棚櫻桃番茄產量和品質的影響

汪 峰，戴瑤璐，李國安，周金波，王麗麗，姚紅燕

(寧波市農業科學研究院 生態環境研究所，浙江 寧波 315040)

復合肥用量對大棚櫻桃番茄產量和品質的影響

汪 峰，戴瑤璐，李國安，周金波，王麗麗，姚紅燕*

(寧波市農業科學研究院 生態環境研究所，浙江 寧波 315040)

采用田間小區試驗的方法，研究不同復合肥施用量對櫻桃番茄產量和品質的影響。結果表明：復合肥投入量在0～1 000 kg·hm-2時，番茄果實產量隨著施肥量的提高而逐漸增加；適量復合肥的施用可以提升果實VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量；番茄果實硝酸鹽含量為47.5～289.0 mg·kg-1，均未超過我國蔬菜衛生安全標準，但果實硝酸鹽含量與復合肥施用量呈極顯著正相關(P<0.01)，施氮量最高不超過283 kg·hm-2。相關分析表明，土壤速效養分中的氮和鉀是限制番茄產量和品質指標的主要因素。因此，在東部沿海丘陵地區大棚生產中，投入復合肥1 000 kg·hm-2左右可以保證番茄果實品質，并獲得較高的產量。

大棚； 復合肥； 番茄； 產量； 品質

番茄(LycopersiconesculentumMill.)是在全世界廣泛栽培的果菜，果實營養豐富，經濟效益高，適宜大棚四季栽培。隨著我國設施蔬菜產業的發展，設施番茄種植面積不斷擴大，生產效益也日漸顯著。然而，目前我國設施番茄在生產過程中普遍存在肥料施用過量的問題。根據肥料投入的“報酬遞減律”原則，在一定范圍內，蔬菜產量會隨著化肥施肥量的增加而增加，但超過一定的施肥量后，產量反而會降低?；试谠O施蔬菜地的長期不合理施用，導致作物的產量陷入了增長瓶頸，農產品質量下降，土壤出現大面積的質量退化，生態環境遭到明顯破壞[1-3]。因此，加強對設施番茄精準施肥研究有利于保障我國農產品安全和農業可持續發展。

目前，已經在不同土壤類型上針對大棚番茄合理施肥技術進行了研究[4-8]。太湖地區蔬菜氮肥減量研究結果表明，常規施氮條件下的番茄果實硝酸鹽含量達406.1 mg·kg-1，接近我國蔬菜安全衛生標準，而施氮量減少20%～40%(180～240 kg·hm-2)后，可以保證番茄產量和較好的果實品質[4]。在北京郊區保護地，吳建繁等[7]發現，在施農家肥36 t·hm-2基礎上，施氮187.5 kg·hm-2，可獲得最高產量，但隨施氮量增加，產量下降。在青島地區的潮棕壤上，“3414”肥料試驗結果表明，氮磷鉀最佳經濟施肥量分別為119.0、50.4和375.6 kg·hm-2[8]。以上研究成果表明，番茄的適宜施肥量在不同品種、土壤和栽培管理等條件下存在一定的差異。目前，由于國內勞動力成本的不斷攀升，農民往往依賴于復合肥的施用，番茄生產中復合肥的不同用量對產量和品質的影響目前還不清楚。

本研究在東部沿海地區典型土壤中設置田間小區試驗，以當地農民大面積種植的櫻桃番茄為研究對象，研究不同復合肥施用量對大棚番茄產量及品質的影響，以期為東部沿海丘陵地區大棚番茄種植的合理施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試作物番茄(LycopersiconesculentumMill.)品種為小鈴SP F1，是由日本進口的櫻桃番茄(俗稱圣女果)，適宜大棚種植，種植面積在不斷擴大。春季番茄于2016年1月18日播種育苗，2月23日移栽定植，5月20日開始收獲，6月26日收獲完畢。栽培方式為傳統畦栽，畦面寬60 cm，溝寬40 cm，每畦2行，間距30 cm、株距40 cm。

2014年2月，在位于浙江省寧波市橫溪鎮的寧波市農業科學研究院科研基地(121°35′E，29°40′N)開展番茄肥料減量試驗。研究區地形為低山丘陵，海拔300 m左右，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，兼具海洋性氣候特征。土壤類型主要為第四紀紅黏土發育的旱地紅壤(黏化濕潤富鐵土，Udic ferralsols)[9]。試驗選用1個鋼管塑料大棚，是由20 a以上的林地改造而成。大棚使用面積為36 m×8 m，棚齡為3年，前季種植作物為芹菜。試驗前土壤表層(0～20 cm)的基本理化性質為：pH 6.55，電導率113 μs·cm-1，有機質49.9 g·kg-1，全氮3.35 g·kg-1，堿解氮418.6 mg·kg-1，速效磷151.9 mg·kg-1，速效鉀262.0 mg·kg-1。

1.2 處理設計

試驗設置6個處理；1)對照CK，不施肥；2)T1，施復合肥200 kg·hm-2；3)T2，施用復合肥400 kg·hm-2；4)T3，施用復合肥600 kg·hm-2；5)T4，施用復合肥800 kg·hm-2，6)T5，施用復合肥1 000 kg·hm-2。除CK外的其他處理均施用商品有機肥15 000 kg·hm-2，有機肥和40%的復合肥在移栽前施入，其余部分在初花期和盛果期分2次等量追施。小區面積為2.5 m×6.0 m，重復3次，隨機區組排列。復合肥選用氮磷鉀有效養分均為15%的普通復合肥。田間水分和病蟲草害防治等田間管理措施與當地大棚栽培方法相同。

1.3 樣品采集

土壤樣品采集：番茄收獲期結束后，用不銹鋼土鉆(2 cm)按“S”形多點采集表層15 cm耕層土壤，混勻后用四分法留取1 kg左右，裝入密封塑料袋帶回實驗室。去除石塊和根系，部分土樣放入4 ℃冰箱，用于硝態氮和銨態氮的測定。另一部分土樣風干后研磨裝袋用于其他理化性質分析。

植物樣品采集：在番茄收獲期內，每隔3～5 d采集成熟果實，詳細記錄每個小區各次收貨果實的鮮質量，每個小區分別稱量計產。每個小區選取盛果期內生長一致、性狀典型的5顆果實測定其品質。

1.4 土壤及植物樣品測定及數據處理

土壤理化性質測定[10]：土壤pH采用玻璃電極測定，水土比2.5∶1；土壤電導率采用電導法，水土比5∶1；土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法測定；全氮測定采用半微量凱氏法；速效磷測定采用Olsen-P法，鉬銻抗比色測定；速效鉀用醋酸銨浸提，火焰光度法測定；土壤堿解氮采用擴散法測定。

果實品質測定[11]：抗壞血酸(VC)含量采用2, 6 -二氯酚靛酚鈉法測定；可溶性糖含量用蒽酮法測定；可溶性蛋白質含量用考馬斯亮藍法測定；硝酸鹽含量用水楊酸比色法測定。每項測定重復3次，取平均值。

氮肥的農學效率(kg·kg-1)=(施肥區番茄產量-不施肥區番茄產量)/復合肥純養分。

單因素方差分析(ANOVA)和相關分析用SPSS 16.0完成，差異顯著性采用Duncan新復極差法進行檢驗；用SigmaPlot 12.0作圖。

2 結果與分析

2.1 施肥量對土壤理化性質的影響

從表1可以看出，與對照相比，不同施肥處理均降低了土壤pH，提高了土壤電導率，且電導率隨著復合肥用量的增加呈上升趨勢。施用有機肥使土壤有機質提高了6.2%～17.9%，T2和T3處理全氮較高，比CK平均提高了53.5%，而T1、T4和T5平均增加幅度僅為33.3%。施肥提高了土壤中堿解氮、速效磷和速效鉀等速效養分，堿解氮和速效鉀含量大致隨著復合肥用量增加而升高。土壤中速效磷含量豐富，T1和T2顯著高于其他施肥處理。

表1 不同施肥處理土壤部分理化性質

注：同列數據后無相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。表2同。

2.2 施肥量對番茄產量和效益的影響

番茄果實產量隨著施肥量的提高而逐漸增加(表2)。與對照相比，不同施肥處理番茄果實產量增加了0.6～8.3 t·hm-2，產量增幅為8.1%～112.8%。表明在試驗區的大棚蔬菜地土壤上施用復合肥可顯著提高番茄產量。低量復合肥(200～400 kg·hm-2)的增產效益為負值，而T5處理(施肥量1 000 kg·hm-2)的增產效益最高。通過計算肥料農學利用效率來表示不同處理的肥料施用效果，結果表明，肥料農學效率隨施肥量的增加而增加，但增加幅度逐漸減小。

表2 不同施肥處理下番茄產量和效益分析

注：增產率=(施肥區產量-不施肥區產量)/不施肥區產量×100。增產效益=(產量×蔬菜價格-氮肥×肥料價格)-(不施氮區產量×蔬菜價格)，尿素價格按2.0元·kg-1(折純N價格4.35元·kg-1)，過磷酸鈣價格按0.6元·kg-1(折P2O5價格3.75元·kg-1)，硫酸鉀2.5元·kg-1(折純K2O價格4.9元·kg-1)，有機肥價格每噸600元，番茄4.0元·kg-1。

2.3 施肥量對番茄果實品質的影響

果實硝酸鹽含量是衡量其安全品質標準的一個重要指標，施肥量是影響蔬菜硝酸鹽積累的主要因素。從圖1可以看出，不同處理番茄果實硝酸鹽含量范圍是47.5～289.0 mg·kg-1，其大小順序為T3>T5>T4>T2>CK>T1。除T1與CK外，其他處理間均存在顯著性差異(P<0.05)。與CK相比，不同施肥處理下的番茄果實硝酸鹽含量增加了88.2%～342.0%(T1處理除外)，表明在土壤上施用化肥可快速提升番茄果實的硝酸鹽含量。

果實中VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量是衡量茄果類蔬菜營養品質的指標。不同施肥處理番茄果實VC含量均高于CK；果實VC含量先隨施肥量增加而升高，在施肥量為600 kg·hm-2(T3處理)時達到最高，然后又逐漸降低。T3、T2和T5處理的果實可溶性糖含量顯著高于CK、T1和T4，但T3、T2和T5之間無顯著差異，說明施肥量為400 kg·hm-2時，可溶性糖含量已經到達較高水平。與CK相比，不同施肥處理下的番茄果實可溶性蛋白含量增加了64.0%～132.0%，差異達到顯著水平(P<0.05)。以上結果表明，適量施用化肥可以提升番茄果實品質。

圖1 不同施肥處理對番茄果實品質的影響

2.4 番茄產量、品質、增產效益和肥料農學效率與土壤理化性質的相關性分析

相關性分析(表3)表明：土壤堿解氮與番茄產量、果實硝酸鹽、VC含量均呈極顯著正相關，與可溶性蛋白含量呈顯著正相關；土壤速效鉀與產量和果實硝酸鹽含量也呈極顯著正相關，而土壤速效磷與產量和品質指標均無顯著相關性，說明土壤速效養分中的氮和鉀是限制番茄產量和品質指標的主要因素。除土壤堿解氮外，土壤全氮極顯著影響番茄果實VC含量，顯著影響可溶性蛋白含量；土壤有機質顯著影響果實可溶性蛋白含量。土壤電導率與果實硝酸鹽呈極顯著正相關，而pH與VC含量呈顯著負相關。在所有土壤理化指標中，增產效益和肥料農學效率僅與土壤速效鉀呈顯著相關。

表3 番茄產量、品質、增產效益和肥料農學效率與土壤理化性質的相關性

注：*和**分別表示顯著相關(P<0.05)和極顯著相關(P<0.01)關系。

3 小結與討論

本研究結果表明，在東部沿海丘陵地區大棚栽培條件下，復合肥投入量在0～1 000 kg·hm-2時，番茄果實產量隨著施肥量的提高而逐漸增加，表明在該地區復合肥施用量在1 000 kg·hm-2時，還沒有達到最高的產量和經濟效益，整個生長季的復合肥用量還可以適量增加。在太湖地區的番茄研究表明[4]，番茄的最佳施氮量為180～240 kg·hm-2；而京郊保護地土壤番茄施氮187.5 kg·hm-2，可獲得最高產量[7]。本研究中投入的最高施氮量僅為150 kg·hm-2，低于以上2個地區的最佳施氮量，但高于青島地區(119.0 kg·hm-2)[8]。

不同番茄品種的肥料利用規律存在差異，合理的施肥水平要兼顧考慮作物的產量和安全品質。針對櫻桃番茄的研究表明，最佳經濟施氮量為600 kg·hm-2，然而研究者忽略了果實安全品質指標[5]。施衛明等[4]研究表明，在太湖地區番茄施氮量為300 kg·hm-2時，番茄硝酸鹽含量已臨近我國蔬菜衛生安全標準。本研究中，相關分析表明，復合肥施用量與產量和果實硝酸鹽含量均呈極顯著正相關(P<0.01)，果實硝酸鹽含量與復合肥施用量的線性擬合公式為y=0.204x+54.18(R2=0.590)。國家對無公害瓜果類蔬菜硝酸鹽含量要求小于438 mg·kg-1(GB 18406.1—2001)，因此，根據硝酸鹽限定值可以推測，復合肥施用量應不超過1 886 kg·hm-2，即純氮投入量不能高于283 kg·hm-2，與太湖地區的研究結果非常接近[4]。本研究中果實硝酸鹽含量與產量的線性擬合公式為y=15.71x- 14.52(R2=0.372)。在硝酸鹽不超標的情況下，預計獲得的最高產量為28.8 t·hm-2，低于邵泱峰等[5]獲得的最高產量(72.5 t·hm-2)，造成這種現象的主要原因可能是由于本研究中僅對商品性較好的番茄統計產量，造成各處理的產量總體偏低。

平衡施肥技術在增加作物產量、提高品質的同時，可顯著增加農民的收益，并提高肥料利用率，防止環境污染[12-13]。本研究發現，土壤速效養分中的氮和鉀是限制番茄產量和品質指標的主要因素，速效磷與產量和品質指標均無顯著相關性，說明研究區域土壤速效磷含量豐富，低量的磷肥投入即可滿足番茄的生長。普遍認為櫻桃番茄對N、P2O5、K2O的吸收比例大致為1.0∶0.3∶1.5，因此，施入氮磷鉀養分相等的三元復合肥，容易造成磷過量，而氮和鉀不足，成為限制產量和品質的主要因素。番茄生產過程中，適當增施鉀肥有利于提高作物產量、經濟效益和肥料農學效率。但是，相關分析表明,土壤電導率與速效鉀呈極顯著正相關(P<0.01)，而與其他土壤性質無顯著相關性，說明過量施鉀是導致土壤次生鹽漬化危害的主要因素。因此，在番茄生產實踐中，建議施用針對番茄作物的配方肥，同時注重葉面肥的施用，以提高肥料利用率。

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(責任編輯：侯春曉)

2017-01-24

寧波市農科教結合項目(2015NK20)

汪 峰(1982—)，男，安徽潛山人，助理研究員，博士，研究方向為農業資源利用，E-mail:fwang82@163.com。

姚紅燕，E-mail: yaohongyan2000@163.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170418

S641.2；S626.4

B

0528-9017(2017)04-0608-04

文獻著錄格式：汪峰，戴瑤璐，李國安，等. 復合肥用量對大棚櫻桃番茄產量和品質的影響[J].浙江農業科學，2017，58(4)：605-608，614.