灌溉施肥對基質栽培番茄產量、品質及水肥利用率的影響

王蔚杰，王發東，張曉燕

灌溉施肥對基質栽培番茄產量、品質及水肥利用率的影響

王蔚杰，王發東*，張曉燕

（金昌市農藝研究院，甘肅 金昌 737100）

【目的】探討灌溉施肥對設施番茄生長、產量、品質及水肥利用率的影響，篩選適合河西干旱區日光溫室番茄栽培的最佳灌溉施肥模式。【方法】采用基質（玉米秸稈50%+爐渣30%+牛糞20%+生物菌）栽培方式，共設4個處理：農戶模式T0（N、P2O5、K2O施用量分別為615、315、750 kg/hm2，灌水量6 000 m3/hm2）、常規模式T1（N、P2O5、K2O施用量分別為435、150、600 kg/hm2，灌水量4 500 m3/hm2）、優化模式T2（與T1處理相比，施肥量、灌水量均下浮10%）和優化模式T3（與T1處理相比，施肥量、灌水量均上浮10%）。【結果】不同灌溉施肥模式可顯著影響番茄產量、品質和水肥利用率。與T0處理相比，隨著施肥量和灌水量減少，番茄生物量、氧化酶活性、脯氨酸、產量及水肥利用率呈先增后減的變化趨勢，即T3處理最高，T1處理次之，T0處理最低，且T3處理與T0處理間差異顯著。丙二醛量以T0處理最高，商品率以T3處理最大（87%）；T3處理糖酸比5.13，風味最好。T1、T2、T3處理比T0處理顯著增產3.6%～27.8%，其中T3處理產量最高為152 489.25 kg/hm2。T3處理灌溉水分利用率、肥料偏生產力最大，分別為30.8 kg/m3、116.9 kg/kg。【結論】N、P2O5、K2O施用量分別為480、165、660 kg/hm2，灌水量為4 950 m3/hm2的灌溉施肥模式最佳，可促進番茄植株生長，有利于果實品質、產量及水肥利用率的提高。

設施番茄；灌溉施肥；產量；品質；水肥利用率

0 引 言

【研究意義】設施蔬菜因其明顯的反季節栽培特征，使得北方大部分地區冬季栽培蔬菜成為可能，經濟效益和社會效益顯著[1]。番茄是戈壁設施蔬菜的主栽品種，種植面積、產量和產值均居戈壁設施蔬菜生產的主導地位，已成為助推區域農村經濟發展和實現農民脫貧致富的支柱產業之一[2]。近年來，由于不合理的水肥管理，菜農在設施蔬菜生產中盲目地采取高水高肥，造成資源浪費和生產成本增加，引起土壤養分失衡、鹽漬化、土傳病害頻發等土壤質量退化問題，直接影響蔬菜的正常生長發育，降低品質和產量。因此，合理灌水施肥能夠改善設施番茄生長，提高品質和產量[3-6]。

【研究進展】目前，國內外學者對番茄的水肥需求規律進行了研究[7-8]，也有許多學者針對滴灌施肥對不同種類設施蔬菜（番茄、黃瓜、西葫蘆等）生長、產量、品質及水肥利用率的影響等開展了大量研究[9-12]。與常規施肥相比，滴灌施肥顯著提高了設施蔬菜的產量、水肥利用率，可以增產11%～80%、節水28%～31%、節肥18%～59%[13]。這些研究一般未采用水肥一體化方式，或未考慮番茄各生育期需水差異或所需養分總量和比例差異[14]。【切入點】由于戈壁干旱區設施蔬菜的水肥一體化技術尚不完善，且參考已有的番茄水肥方案進行了戈壁日光溫室下的適應性篩選，但均未得到最優的水肥模式，尚需深入研究，尤其是河西戈壁干旱區[15-18]。【擬解決的關鍵問題】因此，基于番茄各生育期的水肥需求規律，選取不同灌溉施肥模式，綜合分析其對設施番茄生長發育、產量、品質及水肥利用率的影響，探討適宜河西干旱區日光溫室番茄栽培的最佳灌溉施肥供應模式，以期為設施番茄水肥高效利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為“塞硒柿二號”，由寧夏巨豐種苗有限責任公司提供。栽培基質為混合商品基質（玉米秸稈50%+爐渣30%+牛糞20%+生物菌），由甘肅省酒泉康多生態農業科技發展有限公司生產，其中有機質、總氮、P2O5、K2O質量分數分別為3.2%、0.6%、0.2%、2.15%，含水率為16.1%。取3種供試肥料：尿素（含N 46%，甘肅劉化（集團）有限責任公司生產）、芬王（N∶P2O5∶K2O=19∶19∶19，大量元素水溶肥，芬王高科科技集團股份有限公司生產）、迪斯科（N∶P2O5∶K2O=16∶6∶26，高鉀水溶肥，迪斯科化工集團股份有限公司生產）。

1.2 試驗設計

試驗于2020年8月—2021年3月在金昌市植物園日光溫室進行，溫室東西長30m，南北寬8 m，水肥一體化管理。試驗共設4個處理：①農戶水肥模式T0：N、P2O5、K2O施用量分別為615、315、750 kg/hm2，灌水量6 000 m3/hm2；其中，尿素、芬王、迪斯科肥料的施用量分別為179.40、971.10、2 175 kg/hm2。②常規水肥模式T1：N、P2O5、K2O施用量分別為435、150、600 kg/hm2，灌水量4 500 m3/hm2；其中，尿素、芬王、迪斯科的施用量分別為130.50、78.90、2 250 kg/hm2。③優化水肥模式T2：與T1處理相比，施肥量、灌水量均下浮10%，N、P2O5、K2O施用量分別為390、135、540 kg/hm2，灌水量為4 050 m3/hm2；其中，尿素、芬王、迪斯科肥料的用量分別為114.15、71.10、2 025 kg/hm2。④優化水肥模式T3：與T1處理相比，施肥量、灌水量均上浮10%，N、P2O5、K2O施用量分別為480、165、660 kg/hm2，灌水量為4 950 m3/hm2；其中，尿素、芬王、迪斯科肥料的用量分別為146.70、86.85、2 475 kg/hm2。

試驗采用基質栽培方式，槽底及四周鋪設黑色園藝地布，槽寬40 cm，槽間距80 cm。試驗采用隨機區組設置，每個處理設3個重復，共12個小區，小區面積為15 m2。2020年8月10日育苗，選取健壯、長勢整齊一致的番茄幼苗于9月17日定植。每槽定植1行，株行距為40 cm×80 cm。

T0—T3處理中，總施肥量40%N肥、80%P2O5肥、30%K2O肥用于番茄種前基施，剩余肥料進行追施，追肥時在番茄苗期、開花坐果期、果實膨大期、結果盛期、收獲期N、P2O5、K2O肥的滴灌比例分別為12∶6∶7、15∶8∶10、15∶6∶19、10∶0∶19、8∶0∶15。在番茄整個生育時期，依據當地農戶經驗進行滴灌，液肥滴灌頻率為7～10 d/次；T0—T3處理在番茄苗期、開花坐果期、果實膨大期、結果盛期和收獲期的灌溉水量占總灌溉水量的比例分別為29%、10%、30%、19%、12%。試驗記錄番茄苗期、開花坐果期、果實膨大期、結果盛期及收獲期的持續時間分別為53、10、25、32、40 d。

1.3 測定方法

除灌溉施肥外，番茄全生育期均采用常規栽培管理，種前測定基質養分和土壤含水率，整個生育期儀器連續自動監測基質水分與室內外溫濕度。植株長至采收時打頂，留5穗果，生長期間去掉多余的葉片。試驗開始后，每個小區分別選取9株番茄，在苗期、開花坐果期、果實膨大期、結果盛期、收獲期分別測定株高（莖基部到生長點的長度）、莖粗（莖基部的粗度）、葉面積和葉綠素量。株高用卷尺測定，莖粗用游標卡尺測定，葉面積用葉面積測定儀（恒美YMJ-A）測定，葉綠素量用葉綠素熒光儀（恒美HM-YA）測定。分小區采收果實，田間稱質量，統計果實數量，每次采收時計產及測定果實性狀，至收獲時算總產量。

番茄的生理生化和果實品質指標分析由金昌市農藝研究院完成。超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）量分別采用氮藍四唑（NBT）法、愈創木酚法、磺基水楊酸法及硫代巴比妥酸顯色法測定。采集番茄植株第2穗成熟果實來測定果實品質指標，番茄可溶性蛋白質、可溶性糖、維生素C、可溶性固形物、總酸量分別采用考馬斯亮藍G-250染色法、蒽酮比色法、紫外分光光度計法、數顯糖度儀、酸堿滴定法測定。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2010和IBM SPSS 22.0軟件進行數據處理與統計分析。采用單因素ANOVA檢驗法，評估不同處理間差異顯著性，顯著性水平為5%。

2 結果與分析

2.1 不同處理對番茄株高、莖粗、葉面積及葉綠素的影響

圖1顯示，在整個生育期，隨著時間推移，各處理番茄株高、莖粗和葉面積均逐漸增加。所有處理番茄株高均比T0處理高，T3處理最高，T1處理次之，T1、T2、T3處理與T0處理之間差異顯著。隨著生育期推進，各處理番茄莖粗逐漸出現差異，T3處理莖粗最大，T1處理次之，T0處理最小，各處理間差異顯著。苗期—果實膨大期屬于番茄營養生長階段，各處理葉面積出現差異，T3處理最大，T1處理次之，T0處理最小。結果盛期和收獲期，各處理番茄葉面積差異顯著。隨著施肥量和灌水量的減少，番茄株高、莖粗和葉面積呈先增大后減小的變化趨勢。

隨著生育期推進，各處理番茄值呈先增加后減小趨勢（圖1）。番茄生長前期，值快速增加，各處理值出現差異，T3處理值最高，T1處理和T2處理次之，T0處理最低。結果盛期—收獲期，值逐漸減小，T3處理值最高，與其他處理均差異顯著。這說明T3處理下番茄光合作用更強，有利于番茄產量提高。

圖1 不同水肥模式對番茄株高、莖粗、葉面積及SPAD值的影響

2.2 不同處理對番茄葉片SOD活性和POD活性、Pro量和MDA量的影響

從表1可以看出，不同灌溉施肥模式對番茄葉片SOD、POD活性、Pro量和MDA量的影響程度不同。T0處理番茄葉片SOD、POD活性和Pro量均低于其他處理，T3處理最高，T1處理次之。各處理間SOD活性差異不顯著。T3處理POD活性與T0處理差異顯著，但T1、T2處理與T0處理差異不顯著。T3、T1處理Pro量顯著高于T0處理，T2處理與T0處理差異不顯著。T0處理番茄葉片MDA量顯著高于其他處理，T3處理最低，T1處理次之，T3、T2、T1處理與T0處理間差異顯著。這說明番茄葉片中SOD、POD活性和Pro、MDA量與水肥的關系十分密切，在適宜的灌溉施肥模式下，葉片中SOD、POD活性及Pro量最高，MDA量最低，有利于番茄植株生長。綜上所述，T3處理下的番茄生理表現最好，植株的生長能力最強。

表1 不同處理番茄葉片SOD活性和POD活性、Pro量和MDA量

注 同列不同字母表示處理間差異顯著（<0.05），下同。

2.3 不同處理對番茄果實品質的影響

不同水肥處理對番茄果實中可溶性蛋白質、可溶性糖、維生素C、可溶性固形物、總酸和糖酸比的影響程度不同（表2）。不同灌溉施肥處理番茄果實品質指標量變化趨勢一致，以T0處理最低，T2處理和T1處理次之，T3處理最高。T3、T2、T1處理與T0處理間番茄果實可溶性糖量、維生素C、總酸量差異極顯著，T3處理與T0處理可溶性固形物量、糖酸比差異顯著。T3處理可溶性蛋白質量分數顯著高于T0處理，達2.7mg/g，T1、T2處理高于T0處理。適宜的糖酸比是決定番茄口感品質的重要參數之一。各處理糖酸比均小于6.0，表明番茄果實偏酸；T3處理高于T0處理，表明合理水肥調控可改善番茄果實糖酸適宜度。這說明T3處理更有利于番茄可滴定酸和糖分的積累，番茄品質更好，營養價值較高。

表2 不同處理對番茄果實品質的影響

2.4 不同處理對番茄果實性狀的影響

從表3可以看出，各水肥處理對番茄果實性狀和商品率的影響程度不同。各番茄果實性狀指標數值變化趨勢一致，其他處理均高于T0處理，T3處理最大，T1處理和T2處理次之。T3、T2、T1處理番茄果實縱徑分別較T0處理增加1.3、0.5、0.8cm，各處理間差異顯著。果實橫徑以T3處理最大，為8.2cm，各處理之間差異顯著。各處理果形指數均大于0.9，差異很小。T3處理的果實硬度最大，為2.7kg/cm2，T1處理和T2處理次之，T0處理的硬度小于2.0 kg/cm2。T1、T2、T3處理與T0處理的商品率差異顯著，T3處理最大（87%），T1處理和T2處理次之，T0處理最小（82%）。故合理的灌溉施肥模式能夠明顯促進番茄果實生長，顯著提高番茄商品率。

2.5 不同處理對番茄產量、水肥利用率的影響

由表4可知，不同水肥處理下番茄的產量、水肥利用率差異明顯。T0處理下番茄單果質量、單株結果數、單株產量、產量均低于其他處理，T3處理最高。T3、T2、T1處理的產量、灌溉水分利用率和肥料偏生產力與T0處理差異極顯著。T3處理產量最高，達152 489.25 kg/hm2，T1、T2處理次之，分別為135 254.25、123 689.25 kg/hm2。T3、T1、T2處理產量較T0處理分別增加27.8%、13.3%、3.6%，T3處理顯著高于T1、T2處理，說明合理的灌溉施肥可有效提高番茄產量。與T0處理相比，優化灌溉施肥模式顯著提高灌溉水分利用率和肥料偏生產力，T3處理的灌溉水分利用率和肥料偏生產力均為最大分別為30.8 kg/m3、116.9 kg/kg。故合理的灌溉施肥模式可以顯著提高番茄產量和水肥利用率。

表3 不同處理對番茄果實性狀的影響

表4 不同處理對番茄產量、水肥利用率的影響

注 同行不同字母表示各處理在＜0.05水平差異顯著。

3 討論

蔬菜生長與栽培基質的水肥情況密切相關。劉中良等[19]研究發現，合理的N、P、K配比水溶肥可促進番茄植株生長，提高番茄葉綠素量和氧化酶活性，N、P、K比為16∶7∶35時番茄葉綠素量最高。本研究中，番茄整個生育期，與農戶水肥模式相比，隨著施肥量和灌水量的減少，番茄株高、莖粗、葉面積和葉綠素量均呈先增大后減小的變化趨勢，其中T3處理株高（51.7～216.7 cm）、莖粗（0.97～2.21 cm）、葉面積（81～138.5 cm2）、值（50.13～55.9）最大，T1、T2處理次之，T0處理最小，不同處理間差異顯著。這可能是因為T3處理為番茄提供了更充足的水分和養分，水分、礦質元素供應量充足，充分保障了有機物的生成與運輸，從而促進了番茄植株生長和提高了葉片光合色素產量。此外，T3處理的SOD、POD活性及Pro量最高，各處理排序為T3處理>T1處理>T2處理>T0處理，這主要是因為栽培基質中水分和礦質元素供給量的變化直接影響植株的生理變化。T3處理的水肥施用量更為合理，提高了氧化酶活性和脯氨酸量，番茄的生理表現更好。這與劉中良等[19]的研究結果一致。

水是肥的運輸介質，不同水分條件下植株對養分的吸收利用能力不同，對產量和品質的影響也會出現差異。因此，合理的水肥管理，能夠有效地維持植株營養生長與生殖生長的平衡，通過協調“源-庫”關系達到增產和提高果實品質的目的[20]。本研究表明，與農戶水肥模式相比，隨著灌水量和施肥量的減少，番茄產量和品質呈先增后減的變化趨勢，即T3處理最高，T1、T2處理次之，T0處理最低。T1—T3處理的可溶性蛋白質、可溶性糖、VC、可溶性固形物、總酸均大于T0處理，以T3處理最大，T3處理糖酸比5.13，風味最好。這是因為T3處理極大地改善了番茄栽培過程中的基質水肥條件，更適宜于各生育期的水肥需求規律，很好地協調了植株營養生長與生殖生長，提高了葉片值，進而提高了植株光合速率，積累更多的光合產物，從而提高了番茄植株的果實產量和品質。張軍等[21]研究表明，只有灌水量和施肥量保持在適宜水平才能獲得較高產量和有利于提高番茄品質，這與本研究結果一致。

水肥利用率表征作物產量與耗水量、施肥量的關系，是研究作物生長與水分、養分關系的重要參數。不同生育期番茄的水肥需求特性不同，土壤水分和營養元素的變化直接影響番茄的生理生化過程，進而影響植株的生長發育和產量。因此，應根據番茄需水需肥特性合理灌溉施肥，水肥過多或過少均對番茄生長起到抑制作用[22]。張軍等[21]研究表明，中水中肥處理的番茄水分利用率較高（51.9 kg/m3），這與本研究的結果一致。在本研究中，T3處理灌溉施肥模式下的灌溉水分利用率（30.8 kg/m3）和肥料偏生產力（116.9 kg/kg）最大，同時T3處理植株的生長表現最好、產量最高。這主要是因為T3處理灌溉施肥模式更符合番茄的水肥需求特性，可以形成植株根際與基質環境的動態平衡，有利于番茄對水分和養分的吸收利用，促進番茄生長發育，從而提高番茄產量和水肥利用效率。

4 結論

1）隨施肥量和灌水量減少，番茄生物量、氧化酶活性、脯氨酸、品質、產量及水肥利用率呈先增加后減少的變化趨勢，T3處理最高，T1處理次之，T0處理最低，且T3處理與T0處理差異顯著。

2）T3處理（灌水量為4 950 m3/hm2，N、P2O5、K2O施用量分別為480、165、660 kg/hm2）能較好地協調番茄植株生長發育，提高果實品質、產量及水肥利用效率，增產效果最明顯，可作為河西戈壁干旱區日光溫室番茄栽培的最優灌溉施肥模式。

[1] 孫麗麗, 鄒志榮, 韓麗蓉, 等. 不同營養液滴灌量對設施番茄生長、產量及品質的影響[J]. 西北農林科技大學學報(自然科學版), 2015, 43(5): 135-142.

SUN Lili, ZOU Zhirong, HAN Lirong, et al. Effects of nutrient solution amount on plant growth, yield and fruit quality of greenhouse tomato[J]. Journal of Northwest A＆F University (Natural Science Edition), 2015, 43(5): 135-142.

[2] 康恩祥, 王曉巍, 張玉鑫, 等. 戈壁日光溫室基質栽培番茄新品種篩選初報[J]. 甘肅農業科技, 2020(12): 48-52.

KANG Enxiang, WANG Xiaowei, ZHANG Yuxin, et al. Screening of new tomato cultivars cultivated on substrate in Gobi solar greenhouse[J]. Gansu Agricultural Science and Technology, 2020(12): 48-52.

[3] 張守才, 趙征宇, 孫永紅, 等. 設施栽培番茄的氮磷鉀肥料效應研究[J].中國土壤與肥料, 2016(2): 65-71.

ZHANG Shoucai, ZHAO Zhengyu, SUN Yonghong, et al. Effect of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers on tomato cultivation in greenhouse[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2016(2): 65-71.

[4] 梁玉芹, 董畔, 宋炳彥, 等. 肥料減施對設施番茄產量和品質的影響[J]. 河北農業大學學報, 2017, 40(1): 21-24, 53.

LIANG Yuqin, DONG Pan, SONG Bingyan, et al. Effect of fertilizer reduction on yield and quality of greenhouse tomatoes[J]. Journal of Agricultural University of Hebei, 2017, 40(1): 21-24, 53.

[5] 郭雅琨, 尹藝璐, 李建勇, 等. 肥料減量對番茄植株生長、果實品質及需肥規律的影響[J]. 上海交通大學學報(農業科學版), 2019, 37(6): 248-255.

GUO Yakun, YIN Yilu, LI Jianyong, et al. Effects of reducing fertilizer on plant growth, fruit quality and fertilizer requirement of tomato[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University (Agricultural Science), 2019, 37(6): 248-255.

[6] 張洋, 李旺雄, 劉曉奇, 等. 施鉀量對設施基質栽培番茄生長生理及其產量和品質的影響[J]. 西北植物學報, 2021, 41(10): 1 725-1 735.

ZHANG Yang, LI Wangxiong, LIU Xiaoqi, et al. Effect of potassium application rate on growth physiology, yield and quality of tomato cultivated in facility substrate[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2021, 41(10): 1 725-1 735.

[7] 賈宋楠, 范鳳翠, 劉勝堯, 等. 施肥量對溫室滴灌番茄干物質累積、產量及水肥利用的影響[J]. 灌溉排水學報, 2017, 36(5): 21-29.

JIA Songnan, FAN Fengcui, LIU Shengyao, et al. Impact of the amount of fertilizationon yield and water-fertilizer use efficiency of tomato grown in a solar greenhouse under drip fertigation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2017, 36(5): 21-29.

[8] 劉軍, 高麗紅, 黃延楠. 日光溫室兩種茬口下番茄干物質及氮磷鉀分配規律研究[J]. 中國農業科學, 2004, 37(9): 1 347-1 351.

LIU Jun, GAO Lihong, HUANG Yannan. Study on distribution of nitrogen, phosphorus and potassium of tomato in different crops in solar greenhouse[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2004, 37(9): 1 347-1 351.

[9] 黃紅榮, 李建明, 張軍, 等. 滴灌條件下水肥耦合對番茄光合、產量和干物質分配的影響[J]. 灌溉排水學報, 2015, 34(7): 6-12.

HUANG Hongrong, LI Jianming, ZHANG Jun, et al. Effect of water and fertilizer coupling on photosynthesis, production and dry matter distribution of tomato under drip irrigation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2015, 34(7): 6-12.

[10] 邢英英. 溫室番茄滴灌施肥水肥耦合效應研究[D]. 楊凌: 西北農林科技大學, 2015.

XING Yingying. Effect of water and fertilizer coupling on greenhouse tomato under fertigation[D]. Yangling: Northwest A & F University, 2015.

[11] 岳霆, 楊平, 鞏法江, 等. 水分對設施番茄果實發育和產量的影響[J].農業科技通訊, 2017(7): 212-214.

YUE Ting, YANG Ping, GONG Fajiang, et al. Effects of water on fruit development and yield of protected tomato[J]. Agricultural Science and Technology Newsletter, 2017(7): 212-214.

[12] 王蔚杰, 張曉燕, 李文虎, 等. 不同施肥量對設施西葫蘆產量和養分需求規律的影響[J]. 農業開發與裝備, 2021(11): 231-232.

WANG Weijie, ZHANG Xiaoyan, LI Wenhu, et al. Effects of different fertilization amounts on the yield and nutrient demand of protected zucchini[J]. Agricultural Development ＆ Equipments, 2021(11): 231-232.

[13] 賈宋楠, 范鳳翠, 劉勝堯, 等. 滴灌供肥對設施番茄生長和品質的影響[J]. 節水灌溉, 2017(7): 28-33, 37.

JIA Songnan, FAN Fengcui, LIU Shengyao, et al. The effect of drip irrigation on growth and quality of tomato in greenhouse[J]. Water Saving Irrigation, 2017(7): 28-33, 37.

[14] 楊丹妮, 常麗英, 沈海斌, 等. 基于水肥耦合模型的上海地區設施番茄水肥方案研究[J]. 上海農業學報, 2017, 33(4): 82-89.

YANG Danni, CHANG Liying, SHEN Haibin, et al. Water-fertilizer scheme of greenhouse tomato production in Shanghai based on the water-fertilizer coupling model[J]. Acta Agriculturae Shanghai, 2017, 33(4): 82-89.

[15] 韓宏偉, 劉會芳, 王強, 等. 化肥減施對設施番茄生長生理、產量和品質的影響[J]. 新疆農業科學, 2018, 55(5): 863-870.

HAN Hongwei, LIU Huifang, WANG Qiang, et al. Effects of chemical fertilizer reducing on physiological characteristics, yield and quality of greenhouse tomatoes[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2018, 55(5): 863-870.

[16] 戚瑞生, 李少清, 王作豐. 追肥量和灌水量對設施番茄產量的影響[J]. 農業科技與信息, 2018(3): 18-22.

QI Ruisheng, LI Shaoqing, WANG Zuofeng. Effects of topdressing and irrigation on the yield of protected tomato[J]. Agricultural Science-Technology and Information, 2018(3): 18-22.

[17] 王文軍, 朱克保, 葉寅, 等. 水肥一體肥料減量對大棚番茄產量、品質和氮肥利用率的影響[J]. 中國農學通報, 2018, 34(28): 38-42.

WANG Wenjun, ZHU Kebao, YE Yin, et al. Effect of reducing fertilizer application on yield, quality and fertilizer utilization of greenhouse cultivation tomato under integration of water and fertilizer[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2018, 34(28): 38-42.

[18] 蒯佳琳, 王曉巍, 張玉鑫, 等. 追肥量對戈壁日光溫室基質槽培番茄產量及品質的影響[J]. 甘肅農業科技, 2020(8): 36-39.

KUAI Jialin, WANG Xiaowei, ZHANG Yuxin, et al. Effect of topdressing amount on yield and quality of tomato cultured in Gobi solar greenhouse[J]. Gansu Agricultural Science and Technology, 2020(8): 36-39.

[19] 劉中良, 鄭建利, 孫哲, 等. 不同NPK配比水溶性肥料對設施番茄品質及產量的影響[J]. 上海交通大學學報(農業科學版), 2016, 34(6): 44-49.

LIU Zhongliang, ZHENG Jianli, SUN Zhe, et al. Effects of Different NPK ratio of water soluble fertilizer on tomato quality and yield in protected house[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University (Agricultural Science), 2016, 34(6): 44-49.

[20] 潘瑞熾. 植物生理學[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008.

PAN Ruichi. Plant physiology[M]. Beijing: Higher Education Press, 2008.

[21] 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, 44(7): 215-222.

ZHANG Jun, LI Jianming, ZHANG Zhongdian, et al. Effect of water and fertilizer on yield, quality and water use efficiency of tomato[J]. Journal of Northwest A ＆F University (Natural Science Edition), 2016, 44(7): 215-222.

[22] 蔣衛杰, 余宏軍, 朱德蔚, 等. 基質高產栽培番茄氮磷鉀優化施肥方案研究[J]. 中國農業科技導報, 2006, 8(5): 45-49.

JIANG Weijie, YU Hongjun, ZHU Dewei, et al. Study on optimization of N, P and K fertilizer on high yield tomato cultivation in growing media[J]. Review of China Agricultural Science and Technology, 2006, 8(5): 45-49.

Integrated Effects of Irrigation and Fertilization on Fruit Yield and Quality and Water-fertilizer Use Efficiency of Substrate-cultured Tomato

WANG Weijie, WANG Fadong*, ZHANG Xiaoyan

(Jinchang Academy of Agriculture, Jinchang 737100, China)

【Objective】Water and nutrients combine to mediate crop acquisition of resources from soil. This paper studies the integrated effect of irrigation and fertilization on yield and fruit quality, as well as water use efficiency of substrate-cultured tomato.【Method】The experiment was conducted in a solar greenhouse at Hexi in northwestern China. The substrates used in the experiment comprised 50% of corn straw, 30% of slag, and 20% of cow dung and biological microbes. There were four irrigation-fertigation treatments: N 615 kg/hm2, P2O5315 kg/hm2, K2O750 kg/hm2, and irrigation6 000 m3/hm2(T0, used by local farmers); N435 kg/hm2, P2O5150 kg/hm2, K2O600 kg/hm2, and irrigation4 500 m3/hm2(T1); reducing the irrigation and fertilization in T0 by 10% (T2), reducing the irrigation and fertilization in T1 by 10% (T3). For each treatment, we measured fruit yield and quality, and its water use efficiency.【Result】Irrigation and fertilization affected fruit yield and quality, and the water-fertilizer utilization efficiency significantly. The biomass, oxidase activity, proline, quality indexes, yield, and water-fertilizer utilization efficiency of the crop were the highest in T3, least in T0, with T1 and T2 between. T3 gave the highest commercial-standard tomato fruits (87%) and best fruit flavor, with the ratio of soluble sugar to organic acids being 5.13. Compared to T0, other treatments increased the fruit yield by 3.6% to 27.8%. T3 gave the highest yield （152 489.25 kg/hm2）, the highest irrigation water use efficiency and partial fertilizer productivity, which were 30.8 kg/m3and 116.9 kg/kg, respectively. 【Conclusion】Irrigating 4 950 m3/hm2of water coupled with fertilizing 480 kg/hm2N, 165 kg/hm2P2O5and 660 kg/hm2K2O was optimal to improve growth, fruit yield and quality, and water-fertilizer use efficiency of the substrate-cultured tomato grown in solar greenhouses in the arid areas in Hexi, northwestern China.

protected tomato; irrigation and fertilization; yield; quality; water and fertilizer utilization efficiency

1672 - 3317（2023）04 - 0051 - 06

S641. 2

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022218

王蔚杰, 王發東, 張曉燕. 灌溉施肥對基質栽培番茄產量、品質及水肥利用率的影響[J]. 灌溉排水學報, 2023, 42(4): 51-56.

WANG Weijie, WANG Fadong, ZHANG Xiaoyan. Integrated Effects of Irrigation and Fertilization on Fruit Yield and Quality and Water-fertilizer Use Efficiency of Substrate-cultured Tomato[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(4): 51-56.

2022-04-19

甘肅省現代農業科技支撐體系區域創新中心重點科技項目（2020GAAS02）

王蔚杰（1989-），男。農藝師，碩士研究生，主要從事節水農業與作物育種研究。E-mail: 1139420117@qq.com

王發東（1969-），男。林業工程師，主要從事節水農業與果樹栽培研究。E-mail: 370921749@qq.com

責任編輯：白芳芳