霍曉蘭,郝保平,李娓,孟全業
(1.山西省農業科學院農業環境與資源研究所,山西太原030031;2.山西省農業種子總站,山西太原030001)
不同灌溉施肥方法對番茄產量及品質的影響
霍曉蘭1,郝保平1,李娓1,孟全業2
(1.山西省農業科學院農業環境與資源研究所,山西太原030031;2.山西省農業種子總站,山西太原030001)
以番茄為試材,研究了不同灌溉施肥方法對設施番茄產量及品質的影響。結果表明,在不同灌溉施肥方式下,滴灌施肥處理番茄的株高、莖粗、果徑均較溝灌施肥處理高,均表現為滴灌8 d施肥處理>滴灌16 d施肥處理>溝灌8 d施肥處理>溝灌16 d施肥處理;滴灌8 d施肥處理產量最高,與溝灌8,16 d施肥處理間差異顯著,其中,滴灌8 d施肥處理比溝灌8 d施肥處理增產23.3%;滴灌8 d施肥處理番茄果實Vc含量與溝灌8,16 d施肥處理間差異顯著,其中,滴灌8 d施肥處理比溝灌8 d施肥處理高13.7%;各處理間番茄硝酸鹽含量差異不顯著,滴灌處理硝酸鹽含量整體低于溝灌處理,滴灌8 d施肥處理比滴灌16 d處理降低9.48%;滴灌處理可溶性固形物含量和總酸含量總體高于溝灌處理,但二者間差異不顯著;滴灌處理的可溶性糖含量與溝灌處理間基本沒有差異。總體上說明,滴灌施肥處理方法比溝灌施肥更能提高番茄的產量和品質。
番茄;產量;品質;灌溉施肥
番茄(Solanum lycopersicum)是茄科茄屬番茄亞屬的多年生草本植物。番茄是一種重要的蔬菜作物,同時也可作為水果來食用,是全世界廣為栽培的果蔬之一。番茄營養豐富,含有較多的維生素C,具有不被烹飪破壞的特點,人體獲得的維生素C的含量是控制和提高機體抗癌能力的決定因素[1]。近年來,設施栽培在我國迅速發展,番茄因栽培管理簡單、銷路廣、經濟效益高等優勢,現已成為我國主要設施栽培蔬菜[2]。番茄是需肥量比較大的蔬菜作物,也是露地和保護地栽培的主要蔬菜之一[3]。隨著現代農業的快速發展,水資源日益短缺,設施蔬菜推行節水控肥的管理模式勢在必行,水肥一體化技術是必然的選擇[4]。水肥一體化技術是采用灌溉系統將灌溉與施肥相結合,作物在吸收水分的同時吸收養分,不僅能提高施肥、灌溉效率,降低生產成本,而且能提高產量和品質,最終提高經濟效益[5]。
本試驗以番茄為試材,研究探索不同灌溉方式下,不同的施肥處理對番茄產量及品質的影響,為番茄合理的灌溉施肥提供理論依據。
1.1 試驗材料
供試材料為瑞奇3號番茄。
1.2 試驗地概況

表1 試驗地土壤養分狀況
試驗于2016年4月在榆次褚村進行。該地屬于粉砂壤土,排灌方便,前茬為油菜,土壤pH值為8.56。供試土壤理化性狀列于表1。
1.3 試驗方法
試驗共設4個處理,每個處理重復5次,共20個小區,小區面積為24 m2(3 m×8 m),采用隨機區組排列。肥料使用尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鉀,肥料配制的比例為N∶P2O5∶KO2=20∶10∶20。4個處理分別為:處理1.滴灌8 d施肥(D8);處理2.滴灌16 d施肥(D16);處理3.溝灌8 d施肥(G8);處理4.溝灌16 d施肥(G16)。按照試驗設計將肥料與水混合配制成營養液隨灌溉施入。不同灌溉施肥處理的施肥量與灌水量列于表2。

表2 不同灌溉施肥處理施肥量與灌水量設計
2.1 不同灌溉施肥處理對番茄株高的影響

番茄定植35 d后開始實施水肥一體化處理。由圖1可知,滴灌施肥處理的番茄株高增長幅度較溝灌施肥處理高,但差異不顯著。4個灌溉施肥處理的株高依次為D8>D16>G8>G16。
2.2 不同灌溉施肥處理對番茄莖粗的影響
番茄莖粗的動態變化類似于株高,番茄的莖粗隨著生長期的延長而增加。莖粗從定植后45 d開始,進入快速增長階段,之后進入平緩增長階段,直到停止生長后達到最高值。從圖2可以看出,番茄莖粗在50 d進入快速增長階段,到75 d莖粗達到最高值,之后到90 d生長緩慢并停止生長。不同灌溉施肥方式對莖粗的影響明顯,滴灌處理的莖粗高于溝灌處理的莖粗,4個處理莖粗順序為D8>D16>G8>G16,但相同灌溉施肥方式處理之間差異不顯著。

2.3 不同灌溉施肥處理對番茄果徑的影響

番茄果徑是反映番茄果實果個大小的重要指標之一,同時反映了番茄果實生長的變化,在番茄的生長發育過程中,果實的生長發育動態與產量有密切關系[6]。由圖3可知,從90 d開始,番茄果實進入快速增長膨大期,到105 d果實達到最大值,之后果實進入成熟階段,果徑增長速度變化不大并逐漸停止生長。滴灌施肥處理果徑高于溝灌施肥處理,即D8>D16>G8>G16,同時相同的灌溉施肥處理方式之間差異不顯著。
2.4 不同灌溉施肥處理對番茄維生素C含量的影響
采集番茄盛果期的果實進行品質分析。從圖4可以看出,滴灌處理的果實Vc含量高于溝灌處理,且D8處理與2個溝灌處理(G8,G16)間差異達顯著水平,但相同灌溉施肥方式處理間差異不顯著。其中,D8處理果實Vc含量比G8處理高13.7%,比D16處理高3.39%,G8處理果實Vc含量比G16處理高2.55%。由此可知,果實Vc含量在D8施肥灌溉處理下含量高,即灌溉施肥處理均可以提高番茄的維生素C含量。

2.5 不同灌溉施肥處理對番茄硝酸鹽含量的影響

硝酸鹽是衡量蔬菜品質的一個重要指標,所有蔬菜都含有硝酸鹽。有資料表明,人體吸收的硝酸鹽81.2%來自蔬菜,硝酸鹽在人體內富集到一定程度就會對人體產生危害,可導致癌癥發生[7]。從圖5可以看出,不同灌溉施肥處理下番茄硝酸鹽含量最低的為D8處理,其次為D16處理,G16處理最高。滴灌處理下,D8處理的番茄硝酸鹽含量比D16處理降低9.48%,但差異不顯著。溝灌處理下,G8處理的番茄硝酸鹽含量比G16處理降低9.43%,但差異不顯著。而D8處理比G8處理硝酸鹽含量降低11.1%。由此可見,灌溉施肥處理均能降低硝酸鹽的含量,從而提高番茄品質。
2.6 不同灌溉施肥處理對番茄可溶性固形物、可溶性糖和總酸含量的影響
可溶性糖、可溶性固形物、總酸和維生素C是番茄重要的營養品質。含量高低直接影響著番茄營養價值和口感,進而影響番茄的經濟價值[8-9]。從表3可以看出,滴灌處理下,番茄可溶性固形物含量D8處理比D16處理高4.62%;番茄可溶性糖含量D8處理比D16處理低2.38%;番茄總酸含量D8處理比D16處理低4.08%,但差異不顯著。溝灌處理下,番茄可溶性固形物含量G8處理比G16處理高5.88%;番茄可溶性糖含量G8處理比G16處理低2.38%;番茄總酸含量G8處理比G16處理低2.22%,但二者間的差異不顯著。而滴灌處理與溝灌處理相比,D8處理的番茄可溶性固形物含量比G8處理高25.93%,D16處理比G16處理高27.45%;2種灌溉施肥方式各處理間的番茄可溶性糖含量和總酸含量差異均不顯著。

表3 不同灌溉施肥處理對番茄可溶性固形物和糖酸的影響
2.7 不同灌溉施肥處理對番茄產量的影響

由圖6可知,滴灌施肥處理的番茄產量高于溝灌施肥處理。其中,D8施肥處理產量最高,與G8處理相比,增產23.3%,且差異顯著;D16施肥處理與G16施肥處理相比,增產17.9%;而D8與D16,G8與G16產量間差異不顯著。於麗華等[10]研究表明,滴灌施肥處理與漫灌施肥處理相比,番茄果實產量提高32.6%。侯松澤等[11]研究表明,黃瓜采用滴灌比溝灌節水、增產、節約勞動力,滴灌較溝灌節水約42%,增產24%。由此可見,滴灌處理較溝灌處理可以提高番茄產量。
水肥是影響作物產量形成的關鍵因素,水分與養分共同影響著植物的生長發育[12]。與傳統施肥方式相比,水肥一體化技術可減少肥料揮發、固定及淋溶的損失[13]。不同灌溉施肥方法對番茄的株高、莖粗、果徑、產量及品質的影響是不同的。本試驗結果表明,滴灌施肥方式番茄的株高、莖粗和果徑均高于溝灌施肥,4個處理番茄的株高、莖粗、果徑均表現為D8>D16>G8>G16。杜文波[14]研究結果表明,滴灌水肥一體化能夠有效改善番茄的生長,減少灌水量和施肥量,提高肥料利用效率。這與本研究結果基本一致。
與溝灌水肥一體化處理相比,滴灌水肥一體化處理顯著提高了番茄的產量,改善了番茄的品質。本試驗結果表明,滴灌8 d施肥處理產量最高,比溝灌8 d施肥處理增產23.3%,滴灌16 d施肥處理比溝灌16 d施肥處理增產17.9%;番茄滴灌8 d施肥處理果實Vc含量比溝灌8 d施肥處理高13.7%,且差異達顯著水平;番茄可溶性固形物含量滴灌8 d施肥處理比溝灌8 d施肥處理高25.93%,滴灌16 d施肥處理比溝灌16 d施肥處理高27.45%;滴灌8 d施肥處理硝酸鹽含量比溝灌8 d施肥處理降低11.1%;番茄可溶性糖含量和總酸含量2種灌溉施肥方式之間差異均不顯著。可見,滴灌施肥方法比溝灌施肥更科學、合理。
[1]袁宇霞.灌水下限和施肥量對溫室滴灌施肥番茄的生長和水肥利用的影響[D].楊凌:西北農林科技大學,2013.
[2]孫麗麗.水肥一體化條件下設施番茄水肥施用技術的研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2014.
[3]趙斌,郎家慶,韓曉日,等.番茄最佳施肥量及配比研究[J].遼寧農業科學,2002(5):16-18.
[4]史建碩,張彥才,王麗英.聚磷酸銨水溶肥對設施番茄產量、品質、氮素吸收及利用的影響[J].華北農學報,2015(S1):465-470.
[5]張軍,李建明,張中典,等.水肥對番茄產量、品質和水分利用率的影響及綜合評價[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2016(7):215-222.
[6]王欣.灌溉施肥一體化對設施番茄產量和水氮利用效率影響研究[D].北京:中國農業科學院,2012.
[7]楊文平,胡喜巧.氮肥對蔬菜Vc和硝酸鹽含量影響的研究進展[J].安徽農業科學,2006,34(22):5924-5925.
[8]邢英英,張富倉,張燕.滴灌施肥水肥耦合對溫室番茄產量、品質和水氮利用的影響[J].中國農業科學,2015,48(4):713-726.
[9]趙鳳艷,魏自民,陳翠玲.氮肥用量對蔬菜產量和品質的影響[J].農業系統科學與綜合研究,2001(1):43-44.
[10]於麗華,韓曉日.不同灌溉方式和施肥處理對番茄氮素吸收及產量和品質的影響[J].沈陽農業大學學報,2005(3):32-35.
[11]侯松澤,張書,張玉紅.保護地滴灌黃瓜節水灌溉模式試驗研究[J].黑龍江水利科技,2001(4):11-13.
[12]王智琦,馬忠明,張立勤.水肥耦合對作物生長的影響研究綜述[J].甘肅農業科技,2011(5):44-48.
[13]姜兆偉,夏秀波,王恒義.施肥量對水肥一體化栽培番茄的產量及效益的影響[J].吉林農業,2015(5):87-88.
[14]杜文波.日光溫室番茄應用滴灌水肥一體化技術初探[J].山西農業科學,2009,37(1):58-60.
Effects of Different Irrigation and Fertilization Methods on Yield and Quality of Tomato
HUOXiaolan1,HAOBaoping1,LI Wei1,MENGQuanye2
(1.Institute ofAgricultural Environment&Resources,Shanxi AcademyofAgricultural Sciences,Taiyuan 030031,China;2.Shanxi Station ofAgricultural Seed,Taiyuan 030001,China)
The effects of different irrigation and fertilization methods on the yield and quality of tomato were studied.The results showed that in different irrigation and fertilization methods,plant height,stem diameter,fruit size of tomato under drip irrigation and fertilization were higher than the furrow fertilization,showed drip irrigation 8 d fertilization treatment>drip irrigation 16 d fertilization treatment>furrowirrigation 8 d fertilization treatment>furrowirrigation 16 d fertilization treatment.The yield oftomatoin drip irrigation 8 d fertilization treatment was the highest,which had significant difference with furrowirrigation 8,16 d fertilizer treatments,the tomato yield of8 d drip irrigation fertilization increased 23.3%compared with furrowirrigation 8 d fertilization treatment.Vc content oftomato in drip irrigation 8 d fertilizer treatment fruit and furrow irrigation in 8,16 d fertilization treatment showed significant differences,among them,8 d irrigation fertilization was higher by 13.7%than furrowirrigation 8 d fertilization.The difference ofthe tomato nitrate content in everytreatment was not significant,nitrate content ofdrip irrigation was lower than furrowirrigation,drip irrigation 8 d fertilizer treatments decreased 9.48%than drip irrigation 16 d treatment.The soluble solids content and total acid content of drip irrigation were higher than that offurrowirrigation,but there was no significant difference between the two.There was no difference ofsoluble sugar content between furrowirrigation and drip irrigation treatment.In general,the method of drip irrigation is more effective than the furrowirrigation method in improvingyield and qualityoftomato.
tomato;yield;quality;irrigation fertilization
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.28
S641.2
:A
:1002-2481(2017)05-0782-04
2016-12-20
山西省農業科學院財政支農項目(YJKT1434)
霍曉蘭(1977-),女,山西大同人,助理研究員,碩士,主要從事土壤環境保護研究工作。郝保平為通信作者。