不同追肥水平對設施番茄產量、品質、養分吸收和土壤養分變化的影響

廉曉娟，梁新書，楊軍，王艷，王正祥

（天津市農業資源與環境研究所，300192）

近年來，種植戶因過分追求產量及經濟效益而盲目施肥，不但造成土壤質量下降，而且使得蔬菜產量和品質降低[1，2]，甚至影響植株對營養元素的吸收[3]，因此肥料施用受到人們廣泛的關注。目前，很多學者在番茄施肥種類和水平上進行了諸多研究，合理的氮、磷、鉀肥以及有機肥配比能顯著促進番茄的生長，提高其產量和品質[4，5]。劉德等[2]研究表明，適量增施氮肥能夠促進根系的發育，增加氮磷鉀養分吸收量，而過量施用氮肥則有相反的效果。靳麗云等[6]研究表明，不同肥料對番茄養分吸收、葉綠素含量及產量品質的影響不同，有機肥和氮、磷、鉀配施在改善番茄果實品質方面效果明顯。曹子庫等[7]研究表明，平衡施肥能夠改善番茄品質，提高產量和經濟、社會、生態效益。還有研究表明，低磷處理會使番茄根、莖、葉中鉀含量下降，適量施磷可以提高作物對鉀的吸收[8]。

目前關于設施番茄施用氮、磷、鉀方面的研究報道很多[9]，但由于試驗條件不同，所得試驗結果也不盡相同，因此有必要研究不同施肥水平對天津設施番茄產量、品質、養分吸收和土壤養分的影響，以期為高磷鉀土壤番茄種植合理施肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年8月到2018年1月在天津濱海新區日光溫室內進行。

試驗地地勢平坦，土壤質地為中黏土，土壤磷、鉀養分含量較高，土壤理化性質見表1。

1.2 供試作物

供試番茄品種為津粉207，由天津市科潤農業科技股份有限公司蔬菜研究所提供。

1.3 供試肥料

試驗用基肥稻殼雞糞 （N 2.54%、P2O52.49%、K2O 2.62%）由河北省豐收綠色有機肥有限公司生產，追肥尿素（N 46%）由河北陽煤正元化工集團有限公司生產、磷酸二氫鉀（P2O552%、K2O 34%）由唐山市豐南區成豐技術有限公司生產、硝酸鉀（N 13.5%，K2O 46%）由天津凱盟國際貿易有限公司提供。

1.4 試驗設計

8月10日播種，9月8日定植，株行距40 cm×50 cm，單稈整枝，每株保留4穗果。試驗共設4個處理，各處理肥料追施總量見表2。試驗采用隨機區組排列，小區面積33 m2，每處理3次重復。各處理基肥一致，施用稻殼雞糞225 m3/hm2，灌水施肥方式均采用滴灌，各處理灌水量一致，不同施肥處理間用陽光板隔離。從第一穗果膨大期開始滴灌追肥，共追肥5次。

表1 土壤基本性質

1.5 項目測定

①土壤樣品的測定 2017年8月20日番茄定植前采集土壤測土壤基本理化性質 （表1）。2018年1月24日番茄拉秧后每個處理分別采集 0～20、20～40、40～60 cm 土壤樣品測定土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、全鹽含量。土壤堿解氮含量采用堿解擴散法測定，速效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗顯色法，速效鉀含量采用醋酸銨浸提-火焰光度計法測定，有機質含量采用重鉻酸鉀容量法測定，全鹽含量采用重量法測定，pH值采用電位法測定，容重采用烘干法測定[10]。

②植株和果實中養分含量的測定和養分吸收量的計算 番茄拉秧前每個處理隨機選取6棵植株，分莖、葉、果分別取樣，用水洗凈、105℃烘箱中殺青30 min，然后在80℃條件下烘至恒重稱其質量。取各處理混合均勻的干樣，用小型粉碎機粉碎過篩后用于測定葉片、莖和果實中全氮、全磷、全鉀的含量。樣品消煮采用濃H2SO4與H2O2聯合消煮法，全氮含量采用凱氏定氮法測定，全磷含量采用釩鉬黃比色法，全鉀含量采用原子吸收分光光度法測定[11]。養分吸收量計算方法參照邢英英等[12]的方法。

③番茄產量的測定 每次采收小區分別單獨記錄產量，根據小區面積折算各處理番茄產量。

④番茄品質的測定 2017年12月25日每個處理選取大小、成熟度一致的番茄果實樣品測定指標。VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定，可溶性總糖含量采用菲林指示劑滴定法測定，可滴定酸度采用指示劑滴定法。

表2 各處理追肥總量 kg/hm2

表3 不同處理番茄產量和品質

1.6 數據處理

采用DPS 7.05軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對番茄產量、品質的影響

從表3中可以看出，不同處理間產量無顯著差異 ，T3略 高 于 其 他 處 理 ，分 別 比 T1、T2、T4高 出3.43%、1.56%、3.92%，T2產量次之。各處理VC含量T2＞T1＞T3＞T4，處理間可溶性糖、可滴定酸含量差異不明顯，T2糖酸比最高，為 5.41，T4（不追肥處理）VC、可溶性糖、可滴定酸、硝態氮含量均低于其他處理，T3處理施肥量高，硝態氮含量明顯高于其他處理。

2.2 不同處理對番茄植株養分含量和吸收量的影響

從表4中可以看出，不同處理番茄葉、莖和果實中全鉀含量大于全氮、全磷含量，且全鉀含量莖＞果實＞葉，全氮含量葉＞果實＞莖，全磷含量莖＞葉＞果實。葉片和莖中的全氮含量隨著施肥量增加而增加，T3＞T2＞T1＞T4，果實中全氮含量 T2＞T3＞T1＞T4。 T4和T1處理莖、葉、果實中全磷含量高于其他處理。不同處理葉、莖和果實中全鉀含量無明顯差異，說明該土壤自身鉀含量過高，施肥量對植株全鉀的吸收影響不大。

從表5中可以看出，處理間養分吸收量相差不大，各處理葉、莖、果實中全鉀吸收量明顯高于全氮、全磷養分吸收量。葉和果實養分吸收量為全鉀＞全氮＞全磷，莖中養分吸收量為全鉀＞全磷＞全氮。番茄植株和果實中全氮總吸收量隨著追肥量的增加而增加，T3＞T2＞T1＞T4，全鉀吸收量 T3＞T1＞T2＞T4，而全磷總吸收量T3最低。各處理養分吸收總量T3＞T1＞T2＞T4，番茄產量為 68 758～71 454 kg/hm2時，吸收N 119.8～156.4、P2O5106.8～122.7、K2O 346.6～381.0 kg/hm2，N ∶P2O5∶K2O 為 1 ∶（0.78 ～0.89） ∶（2.44 ～2.89）。根據番茄產量數據計算出每生產1 000 kg番茄養分吸收量為 N 1.74～2.19、P2O51.55～1.72、K2O 5.04～5.33 kg，可見生產1 000 kg番茄全氮吸收量偏低，全磷、全鉀吸收量偏高，可能是土壤本身磷、鉀含量高，造成磷、鉀元素在植株體內的累積。

2.3 不同處理對土壤養分和全鹽含量的影響

從圖1~3可以看出，各處理土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量變化趨勢一致，隨著土壤深度的增加，土壤養分含量明顯降低，T3施肥量最高，土壤各層次養分含量也明顯高于其他處理。土壤堿解氮含量，0~20 cm 層次，T3處理與 T1、T4差異顯著， 比 T1、T2、T4分別高出12.01%、9.84%、16.52%；20~40 cm 層次 ，T3比 T1、T2、T4分別高出 21.48%、18.96%、32.46%；40~60 cm 層次，T3比 T1、T2、T4分別高出 35.47%、26.85%、39.09%。土壤速效磷含量，不同土壤層次處理間無顯著差異，0~20 cm層次，T3比T1、T2、T4分 別 高 出 7.28% 、0.15% 、20.9% ；20~40 cm 層 次 ，T3比 T1、T2、T4分 別 高 出20.22%、9.74%、26.15%；40~60 cm 層 次 ，T3比 T1、T2、T4分別高出 14.56%、6.62%、15.05%。土壤速效鉀含量，0~20 cm層次，T3顯著高于T1、T4，比 T1、T2、T4分別高出 14.56%、6.62%、15.05%；20~40 cm 層 次 ，T3比 T1、T4分 別 高 出1.34%、16.87%；40~60 cm 層次，T3比 T1、T2、T4分別高出8.84%、8.72%、22.62%。

表4 不同處理植株、果實中全氮、全磷、全鉀含量 %

表5 不同處理植株、果實中養分吸收量 kg/hm2

圖1 不同處理對土壤堿解氮含量的影響

圖2 不同處理對土壤速效磷含量的影響

圖3 不同處理對土壤速效鉀含量的影響

圖4 不同處理對土壤全鹽含量的影響

從圖4可以看出，T3各層次全鹽含量與其他處理有一定差異，0~20 cm全鹽含量顯著高于T4，比T4高23.04%；20~40 cm層次，T3全鹽含量顯著高于其他處理，T1、T2、T4間全鹽含量差異不顯著；40~60 cm層次，T3的全鹽含量顯著高于T4。T4土壤剖面各層次全鹽含量均低于其他處理。

3 結論與討論

本研究表明，試驗土壤磷、鉀含量較高，不同追肥水平下，各處理間產量差異不顯著，處理T2VC含量和糖酸比均高于其他處理，番茄品質較好。

從養分吸收來看，各處理番茄葉、莖、果實中的全鉀吸收量高于全氮、全磷的吸收量。N∶P2O5∶K2O 為1∶（0.78～0.89）∶（2.44～2.89），與吳建繁等[13]研究結果N∶P2O5∶K2O 為 1∶（0.41～0.45）∶（1.21～1.30）相比，番茄植株氮吸收量偏低，磷、鉀吸收量偏高，可能是因為土壤本身磷、鉀含量高，造成磷、鉀元素在植株體內累積，且抑制了氮元素的吸收，因此，需要優化施肥方案，增加氮肥投入量，降低磷、鉀肥的施用量，促進植株中的氮素吸收。

不同施肥水平對土壤養分、鹽分變化的影響研究表明，隨著土壤中施入氮、磷、鉀肥料的增多，土壤中的堿解氮、速效磷、速效鉀、全鹽含量呈增加趨勢，不追肥處理T4，其各層次養分含量均低于其他處理，說明施肥量的高低直接影響土壤中養分含量的高低，養分含量高的土壤施用化肥會造成土壤養分、鹽分累積，從而造成肥料浪費和環境污染。

綜合分析，4個處理中，處理T2（追肥量N 277.5 kg/hm2、P2O583.25 kg/hm2、K2O 416.3 kg/hm2），番茄產量較高，品質最好，養分投入量低，土壤中鹽分累積相對較低，但磷、鉀吸收量偏高，在T2施肥方案基礎上增施氮肥，降低磷、鉀肥的施用量更利于番茄在該肥力條件的土壤中生長。