不同濃度沼液滴灌對設施番茄生長發育的影響

焦翔翔，朱教寧，李永平，張曉晨，龐震鵬，湯 昀，張紀濤，籍增順

（1.山西資環科技股份有限公司，山西太原030031；2.山西省農業科學院現代農業研究中心，山西太原030031）

沼液是有機廢棄物厭氧發酵后的液體殘留物，不僅含有豐富的氮、磷、鉀等大量營養元素，還含有豐富的微量元素、腐植酸、氨基酸、生長激素等營養物質，而且這些營養元素基本上是以速效養分形式存在。因此，沼液的速效營養能力強，養分可利用率高，是多元的速效復合肥料，可迅速被農作物吸收利用[1-2]。當前，我國設施番茄生產中化肥施用過量，導致土壤酸化板結，養分比例失調，番茄病蟲害加劇，品質下降，嚴重威脅到人們的身體健康[3-4]。

目前，許多學者對施用沼液促進番茄生長也開展了系統的研究工作。李軼等[5]將化肥和沼液按體積比1∶1混施，與施用普通化肥進行對比試驗，結果表明，施用沼液可以改善番茄品質。徐艷玲[6]采用沼渣作底肥，比較了葉面噴施不同濃度沼液對番茄農藝性狀及產量的影響，結果表明，噴施沼液的處理番茄株高、莖粗、產量較清水對照組均有明顯提高，其中以50%沼液噴施追肥效果最好。程永剛等[7]探討了不同濃度沼液作為追肥和葉面噴施肥對設施番茄栽培土壤肥效及產量的影響，結果表明，施用沼液可有效提高土壤肥力，提高番茄產量。黃亞麗等[8]采用不同濃度的沼液對番茄進行葉面噴施，其中以50倍稀釋液的噴施效果最好，可以促進番茄的營養生長、生殖生長，改善番茄果實品質、提高營養價值、增加經濟效益。多數學者是將沼液通過葉面噴施或隨水漫灌，而采用滴灌施用沼液在設施番茄栽培上的研究報道較少。通過滴灌技術配施沼液可以有效提高沼液的使用率，節省勞動成本[9-10]。

本試驗采用滴灌施用沼液，研究不同濃度沼液對番茄生長、產量及品質的影響，從而確定設施番茄生產沼液滴灌適宜的施用濃度。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為歐美佳，由壽光南澳綠亨農業有限公司提供，2016年10月27日定植，次年5月20日拉秧；供試沼液來自山西省農業科學院東陽基地，是以牛糞為原料的沼氣池厭氧發酵后的上清液，其養分含量列于表1。

表1 沼液中養分含量

1.2 試驗方法

番茄采用土壤起壟栽培，壟高15cm、壟長8.5m、壟寬2m、壟間距50cm。小區面積17m2（8.5m×2m），栽植4行，行距為60 cm，株距為45 cm。土壤中堿解氮含量0.058%，有效磷含量0.675%，速效鉀含量1.13%。

試驗設5個處理，以清水澆灌為對照（CK），另外4個處理按照沼液在沼液與水混合溶液中的體積比進行劃分，T1為沼液占總體積的1/4即25%，T2為占1/2即50%，T3為占3/4即75%，T4全部為沼液即100%。每個處理種植4行番茄，共計20行，以自行設計的微型滴灌系統進行澆灌。番茄移栽10 d后第1次澆灌，每個處理每次灌溉量為120 L，若遇上連續陰天蒸發降低時可酌情減少灌溉量，每10 d澆灌1次，共澆19次。每次澆灌時各處理均配施露苗牌水溶性肥（N∶P2O5∶K2O＝14∶6∶35）0.10 kg，每次灌水時溶于水中由滴灌系統一并施入。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 植株生物學指標 分別在番茄生長發育的苗期、花期和結果期測定植株的株高和莖粗。在番茄收獲的初果期、盛果期和末果期分別采集各處理果實20個，測定果實直徑。

1.3.2 產量指標 番茄收獲期記錄每個處理每次番茄收獲的產量。

1.3.3 品質測定 番茄收獲的初果期、盛果期、末果期分別采集各處理果實20個，對可溶性糖、有機酸、番茄紅素、維生素C含量進行測定。其中，番茄紅素含量的測定參照GB/T 14215—2008 番茄醬罐頭中番茄紅素的測定方法進行，有機酸含量采用酸堿滴定法測定，Vc含量的測定采用鉬藍比色法，可溶性糖含量的測定采用蒽酮法。每個指標重復測定3次，取3次的平均值進行數據分析。

1.4 數據統計分析

數據采用SPSS軟件進行方差分析及差異性顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 施用不同沼液處理對番茄生長發育的影響

2.1.1 施用不同沼液處理對番茄株高、莖粗的影響在相同環境條件下，番茄株高生長的快慢，代表不同處理水肥利用的優劣，即水肥利用率高，株高

就高，反之則慢。植株莖粗同株高一致，可以反映在相同環境條件下，植株吸收水肥后的利用狀況。

表2 不同沼液處理對番茄株高、莖粗的影響 cm

從表2可以看出，施用不同沼液處理番茄株高 整體上存在差異，施用沼液處理的株高均顯著高于對照，且隨著沼液施用濃度的增加，番茄株高呈現先增高后降低的趨勢。其中，苗期，施用沼液的4個試驗組株高均顯著高于CK，但各試驗組之間差異不顯著；花期，T2和T3處理的株高較高，二者間無顯著差異，但顯著高于其他試驗組和CK；到了結果期，施用沼液的效果非常明顯，其中以T2即施用50%沼液處理組的株高較高，為132.3 cm，且顯著高于其他處理，較CK高出21.94%。

莖粗的變化趨勢與株高相似，也是到了結果期，使用沼液的效果非常明顯，其中以T2即施用50%沼液處理組的莖粗較大，為2.53 cm，顯著高于其他處理，較對照高出50.60%。

2.1.2 施用不同沼液處理對番茄果實直徑的影響

番茄果實直徑的大小，代表果實的大小。在相同環境條件下，能被植株及果實吸收的養分越多，果實就越大。從表3可以看出，番茄果實直徑大小總體上存在差異，施用沼液處理均顯著高于對照。隨著沼液施入量的增加，番茄直徑呈現先增大后減小的趨勢，其中以T2即施用50%沼液的處理較大；從盛果期測定結果看，T2果實直徑為7.81 cm，較CK增加了1.77 cm，增幅為29.30%。

表3 不同沼液處理對番茄果實直徑大小的影響 cm

2.2 施用不同沼液處理對番茄產量的影響

從圖1可以看出，施用沼液后各處理產量比CK均有提高，T1，T2，T3，T4分別較 CK 增產 17.31，20.86，13.89，7.03 t/hm2，其中，T2處理組產量增幅較高，較CK高出29.00%。

由上述結果可知，施用沼液可改善番茄的生理狀況，促進番茄的生殖生長，且當沼液的施用體積分數為50%時，效果較好。

2.3 施用不同沼液處理對番茄果實品質的影響

2.3.1 施用不同沼液處理對番茄果實番茄紅素含量的影響 從圖2可以看出，施用沼液后各處理果實番茄紅素較對照都有顯著提高，盛果期番茄紅素各個處理較其他時期含量高，尤其是T2的番茄紅素含量較高，達48.1 mg/kg，較同時期CK的番茄紅素含量（28.4 mg/kg）高69.37%。這與植株在盛果期正處于活力旺盛時期以及水肥利用率較高有關。到末果期各個處理番茄紅素含量略有下降，表明該時期植株生長發育進入衰退階段。

2.3.2 不同沼液處理對番茄果實有機酸、可溶性糖含量的影響 由表4可知，不同沼液處理對番茄果實內有機酸含量總體上產生較大影響。初果期由于營養生長較為旺盛，生殖生長開始時間不長，果實成熟速度較慢，有機酸含量累積量較大，含量較高，且隨著沼液體積分數的增加，有機酸含量也在升高；結果盛期，不同處理總體上有機酸含量較低，且沼液不同處理之間差別較小；結果末期有機酸含量積累量也特別少，且各個處理間差異不顯著。說明番茄果實內有機酸含量積累量主要為結果初期，結果盛期和末期有機酸含量均較低。

表4 不同沼液處理對番茄果實可溶性糖、有機酸的影響

由表4可知，施加沼液均可提高番茄果實中可溶性糖的含量。總體上，盛果期可溶性糖含量較高。初果期和盛果期均以T2的可溶性糖含量最高，其次為T3處理；末果期各試驗組間可溶性糖含量無顯著性差異，但均顯著高于CK。初果期，除T2的糖酸比較CK高外，其余處理組糖酸比均低于CK；盛果期，T2顯著高于CK和其他試驗組，其他試驗組與對照間則無顯著差異；末果期，T1～T4各處理組的糖酸比間無顯著性差異，T2，T3顯著高于CK，T1，T4與CK處理間則差異不顯著。

2.3.3 不同沼液處理對番茄果實Vc含量的影響由圖3可知，施加沼液均可提高番茄果實中的Vc含量。其中，初果期和盛果期各處理Vc含量較高，末果期的Vc含量出現下降趨勢。初果期各處理間無顯著差異；盛果期，T2，T3，T4處理組 Vc 含量顯著高于CK和T1處理；末果期，施加沼液的處理組間Vc含量無顯著差異，但均顯著高于CK。

3 結論與討論

沼液是一種優質的有機肥，其養分兼具速效性和持效性，在多種作物上具有良好的應用效果，施用沼液可促進作物生長、提高作物產量和品質[11-13]。然而，沼液的施用濃度并非越大越好。本研究結果表明，當沼液體積分數為50%時，番茄的株高、莖粗和果實直徑較大，分別達132.3，2.53，7.81 cm，較對照分別高21.94%，50.60%，29.30%；產量較高，為92.79 t/hm2，較對照增產29.00%；且番茄的番茄紅素、可溶性糖、糖酸比、Vc含量等品質指標也達到最佳。這與馬東輝等[14]、賈亮亮等[15]的研究結果一致。可能是由于施用沼液濃度過高，會造成土壤水勢低、養分和水分供應不足，從而影響番茄的生長。本研究施用的沼液是牛糞經中溫發酵完全后的上清液，受發酵原料種類、發酵溫度和管理水平等因素的影響，沼液中的養分含量存在差異[16-17]。因此，不同原料、不同發酵條件下的沼液灌溉不同作物時選用的濃度不盡相同，其還有待進一步研究。