有機肥添加對反季番茄地上生物量分配的影響

岳學文++潘志賢++李建查++史亮濤++樊博++張雷++方海東

摘 要 為研究金沙江干熱河谷地區反季番茄對水肥的需求狀況，本研究開展2個灌水模式下不同有機肥施用量對番茄產量和地上生物量的影響。結果表明：在W1（實際土壤含水量的70%為下限，90%為上限）灌水模式下，有機肥的施用量為15 t/hm2時，可顯著提高番茄的單株產量和單位面積產量，而有機肥施用量最高的小區（W1M3）番茄產量最低：在W2（5 d灌水1次，每次2 h）灌水模式下，番茄產量和地上生物量隨施肥量的增加而增加，W2M3處理的番茄產量比對照增產45.71%。

關鍵詞 番茄 ；產量 ；生物量 ；有機肥

中圖分類號 S641.2 ；S626 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.07.002

Effects of Different Organic Fertilizer on Aboveground Biomass Allocation

of Tomato in the Off-season

YUE Xuewen PAN Zhixian LI Jiancha SHI liangtao

FAN Bo ZHANG Lei FANG Haidong

（Institute of Tropical Eco-Agricultural Sciences， YAAS， YunNan， Yuanmou 651300）

Abstract In order to study the demand of tomato （Lycopersicon esculentum） for water and fertilizer in off-season in the dry-hot valley of Jinsha river， Yunnan， China， organic fertilizer was applied at different rates under two irrigation systems to analyze the effect of fertilizer application rates on the yield and aboveground biomass of tomato. The results showed that organic fertilizer applied at a rate of 15 t/ha under the irrigation system of W1 （actual soil content of 79% as minimum and 90% as maximum） improved obviously tomato yield per plant and per unit area， while the highest organic fertilizer supply（W1M3） had the lowest tomato yield. The yield of tomato and above-ground biomass increased with the organic fertilizer at a increasing rate under the irrigation system of W2 （irrigated once every 5 days， 2 h for each round of irrigation）. The tomato of treatment W2M3 yielded 45.71% higher than the control.

Keywords Lycopersicon esculentum Mill. ； yield ； biomass ； organic fertilizer

近年來，我國農田化肥施用量逐年增加。過量施肥帶來的環境問題引起了廣大科研機構、農業行政部門的關注。研究表明，無論施用有機肥還是無機肥（化肥）都會改變土壤的理化性質，長期施用化肥對土壤的負面影響較多，諸如土壤板結、酸化、養分利用率下降等；而施用生物有機肥，能降低木薯地土壤容重，提高土壤孔隙度，增加土壤通氣性，提高土壤有機質和氮、磷、鉀含量[1-2]。有機肥施用能夠提高氮肥利用效率，減少農田氮素的氨揮發、滲漏、徑流損失[3-4]向土壤中添加有機肥料可以顯著地提高土壤微生物生物量碳、氮的含量以及土壤酶活性[1-2]，而土壤微生物和酶是影響土壤微生態環境的重要因素，同時還是植物營養元素的活性庫[2-3]。因此，向土壤中添加適當的有機肥，是確保農田穩定產出的重要手段之一。金沙江干熱河谷地區是我國冬早蔬菜的主產區，其中以番茄種植面積最大。番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）屬茄科（Solanaceae）番茄屬（Lycopersicon）植物，富含人體需要的各種營養物質，如有機酸、可溶性糖、維生素C等，加之其產量高，在金沙江干熱河谷區的水肥需要量也較其他蔬菜高[4-9]。為追求更高的經濟效益，菜地的化肥施用量是普通大田作物的數倍，開展減量施肥對番茄產量和施肥對土壤環境的影響研究，可為金沙江干熱河谷區冬早蔬菜種植、平衡施肥、農業面源污染等提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗番茄品種為先正達公司生產的拉比。

試驗地位于金沙江干熱河谷的典型地區——云南省元謀縣，氣候干燥炎熱，全年平均氣溫21.7℃，≥10℃年積溫7 786℃[6]，全年基本無霜，良好的光熱資源和氣候環境，造就了元謀冬早蔬菜之鄉的美譽。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

番茄種植密度為3.12萬株/hm2，灌水方式為滴灌。設置以下2種灌水模式：（1）W1，以當地農民灌水習慣為依據，即在無有效降水的條件下，每隔5 d灌水1次，每次灌水2 h，采用北京東方潤澤生態科技股份有限公司生產的智墑·云享版實時檢測土壤水分；（2）W2，以土壤墑情監測實時數據為依據進行灌水。當土壤含水率達田間持水量的70%時進行灌水，灌溉上限為田間持水量的90%。

試驗設置4個有機肥施肥梯度，有機肥為腐熟的養分，分別為：（1） M0（CK），不施有機肥；（2） M1處理，7.5 t/hm2；（3） M2處理，15 t/hm2；（3） M3處理，22.5 t/hm2（表1）。并根據番茄長勢，在整個生長季分別施用磷酸一銨25 kg，拉菲莊園9.7 kg，硫酸鉀27.1 kg，兩氮一芯62.5 kg，施肥面積為0.13 hm2。化肥施用時間和數量均一致，每個試驗小區面積為2.5 m×3 m，每個處理3次重復。在最后1次番茄采收結束后，取整株番茄的枝條、莖、葉分別單獨裝袋，采用烘干法測定番茄地上生物量，番茄產量則以鮮重計算，在每次番茄成熟時，采成熟的番茄稱重計量。

1.2.2 數據分析與處理

數據處理在SPSS軟件中進行，采用LSD法進行齊性檢驗。

2 結果與分析

不同灌水方式和有機肥施用量均未改變番茄（拉比）的果實形狀，均為橢圓形果實。在W1灌水模式下，有機肥對番茄葉片生物量的影響顯著，在2種灌水模式下，番茄葉片生物量隨著有機肥施用量的增加而增加。W1灌水處理的小區中，W1M2處理的番茄單位面積產量和單株產量最高，分別比不施有機肥的W1M0提高4.52 t/hm2和最高144.53 g/株。而W1M3的單位面積產量和單株產量則為最低，甚至低于不施有機肥的處理W1M0，其單位面積產量和單株產量分別比W1M0低15.18 t/hm2和486.34 g/株。這表明，在W1灌水模式下，有機肥的施用量為15 t/hm2時，可顯著提高番茄的單株產量和單位面積產量；而當有機肥施用量為22.5 t/hm2（M3）時，W1M3的番茄單位面積產量和單株產量以及單果重都顯著降低，W1M3的單產僅為W2M3的61.37%（表2）。在W1灌水模式下，采用M1和M2的有機肥施用量，番茄的單株產量和單位面積產量隨施肥量的增加而增加，M2施肥模式的成本較高，經濟效益不如M1，但差異并不顯著。

從表3不同灌水和有機肥施肥量的番茄果實形態數據可以看出，在W2灌水模式下，有機肥的施用量可以顯著增加番茄的單位面積產量、單株產量以及單果重。與不施有機肥的處理W2M0相比，W2M3單產比W2M0增加了44.77 t/hm2，增產46.27%；單果重增加了20.64 g，增重16.27%。W2M3處理的葉、莖生物量、單果重、單株產量、單位面積產量均顯著高于W2M0。可以看出，番茄對有機肥的需求旺盛，在水源充足的情況下，增加有機肥的施用量，可顯著增加番茄的單位面積產量、單果重以及商品果的比例。

W2M0和W2M1的單位面積產量和單株產量均低于W1M0和W1M1，表明W1M1的水肥耦合優于W2M1，常規的灌水模式不宜投入過多的有機肥，在該灌水模式下，有機肥的施用量為15 t/hm2時，對干熱河谷地區反季番茄的增產較為有利。在W2灌水模式下，土壤水分的供應充足，有機肥的量對番茄增產有顯著影響，W2M3和W2M2的單株產量和單位面積產量顯著高于W2M1和W2M0。在M0和M1兩個施肥梯度下，W1的灌水方式比W2更有利于提高反季番茄的單位面積產量和單株產量。而在M2、M3的2個施肥梯度下，則是W2灌水模式下的番茄經濟效益要好于W1。總的說來，W2M3處理的番茄經濟效益最佳，W1M3的最差（表4）。

3 討論

滴灌施肥不僅可以減少水肥的浪費，還可以提高作物產量[8]，與低灌水下限相比，中灌水下限和高灌水下限處理均可以顯著增加番茄的株高、葉面積、干物質量和產量[9]。在本研究中，剔除自然降雨，W1灌水處理的年灌水量422 mm，W2的灌水量為377 mm，W2M2和W2M3的番茄產量及地上干物質質量均高于W1M2和W1M3，而W1M0和W1M1的番茄產量則分別高于W2M0和W2M1。由此可以看出，在干熱河谷地區，高水高肥并不一定帶來番茄的增產，若水肥施用不當，反會使番茄產量顯著降低，如W1M0的產量顯著高于W1M3。傳統的灌水方式不能完全滿足作物對水分的需求規律，由于土壤水分的變異較大，會影響作物對養分的吸收，不能完全發揮有機肥、化肥對農作物的增產效果，甚至導致作物減產。在W1M3處理中，就存在水資源利用不合理，在灌水后2 d時間內，水分供給充足，甚至會有浪費，而在灌水后的第4天，這時的土壤含水量顯著過低，就會成為影響番茄對養分的吸收關鍵因子。高亞軍等[10]對玉米的研究表明，不論供肥量多少， 各生育時期的土壤水分狀況對最終玉米籽粒產量都有顯著或極顯著的影響。在本研究中，尚未開展土壤水分與有機肥（羊糞）是否對番茄的生長產生毒害效應的研究，也未開展灌水頻率、灌水量與有機肥施用量之間的關系研究，以致未能闡釋W1M3處理中，番茄產量、莖葉生物量、單株產量均最低。而上述未能闡釋的科學問題也將是未來幾年內的研究重點。在干旱半干旱地區，合理施肥不僅是增產的需要，更是抗旱保收的需要[11-15]，當施肥不足、或階段性水分供應不足時，就會對作物產量和品質產生顯著影響。由于當前我國農田土壤普遍存在過量施肥的情況，化肥的登記利用率約35%[5]。在本試驗中也存在上季余留在土壤中的養分影響試驗結果，如在W1灌水模式中，不施有機肥的W1M0的經濟效益最佳。

參考文獻

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