王榮蓮，于 健，張俊生，王雯雯(內(nèi)蒙古水利科學研究院，呼和浩特 010051)

水分和肥料是影響蔬菜品質(zhì)的主要因素，作物的品質(zhì)對其商品價值影響很大，合理施用水肥，提高作物品質(zhì)尤為重要。李清明[1]研究表明，開花期增加灌水量，能提高櫻桃番茄可溶性蛋白含量，但維生素C和可溶性糖含量隨著灌水量增加先增加后減少。王新元等[2-9]研究表明，灌水量較高時會降低蔬菜品質(zhì)，使果實內(nèi)可溶性糖、有機酸、可溶性固形物、可溶性蛋白和維生素C含量降低；而較低的灌水量對蔬菜的品質(zhì)也有較大影響，水分脅迫會嚴重降低蔬菜的光合作用，導致作物品質(zhì)降低[10,11]；干旱條件會使蔬菜硝酸還原酶活性降低，從而加劇硝酸鹽的累積[12]。陳秀香[13]研究得出灌水前土壤相對田間持水量為70%～75%處理的加工櫻桃番茄品質(zhì)較好。張魯魯[14]研究表明，溫室膜下滴灌甜瓜在初花期、開花-坐果、膨大期、成熟期灌水量分別為40.62、25.27、63.54、35.37 mm時，甜瓜的總體品質(zhì)較好。

大量研究表明，施肥量對蔬菜品質(zhì)的影響優(yōu)于灌水量。適當增施氮肥能提高蔬菜的還原性糖與維生素C含量[15]；肖厚軍等[16]研究表明，增施鉀肥能提高蔬菜果實內(nèi)維生素C、總糖和游離氨基酸含量，但過多增加施肥會嚴重損害蔬菜品質(zhì)，使植株處于一定的鹽分脅迫，導致植株畸形或發(fā)育不良，使蔬菜的維生素C、糖與氨基酸含量降低[17]。洪春來等[18,19]得出，施氮量超過一定范圍時，增施氮肥會使品質(zhì)嚴重下降。李邵[20]研究得出，在N600P300K300kg/hm2高施肥水平下，增施有機肥能改善櫻桃番茄的品質(zhì)指標；而在N300P150K150kg/hm2與復合肥1 800 kg/hm2施肥水平下，增施有機肥能顯著提高櫻桃番茄果實的部分品質(zhì)指標；N300P150K150kg/hm2與有機肥22 500 kg/hm2配合施用適合溫室櫻桃番茄高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培。

合理的水肥搭配才能提高蔬菜的品質(zhì)。丁果[21]研究表明，影響櫻桃番茄品質(zhì)的最主要因素是水肥交互作用和肥料用量，中肥有利于櫻桃番茄果實維生素C含量的提高，高肥有利于果實中可溶性糖的提高。張潔瑕[22]認為，在對蔬菜品質(zhì)的影響上水肥交互作用存在一定閾值反應，他對高寒半干旱區(qū)西芹水肥耦合效應及硝酸鹽限量指標的研究表明，在一定水肥用量范圍內(nèi)，施N量與西芹硝酸鹽含量呈正相關(guān)，超過這個范圍不再增加；水因子則表現(xiàn)強烈的稀釋效應，兩因子對西芹硝酸鹽的影響均存在閾值反應。在控制因子為中量水平時，其二因子閾值分別為氮375 kg/hm2，水大于等于3 859 m3/hm2。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗場地選擇在內(nèi)蒙古呼和浩特市園藝示范中心的日光溫室內(nèi)，溫室長51 m，寬6 m，占地0.03 hm2，作物種植方向為南北向。

供試材料為櫻桃番茄，品種為圣女王。采用盆栽試驗方法，盆選用直徑30 cm、高20 cm的塑料盆。栽培基質(zhì)為珍珠巖，所施的水、肥不會被基質(zhì)吸附且基質(zhì)中所含成分基本不被作物所利用，因此能較準確地計算作物所吸收的水、肥量。

滴灌施肥設備由內(nèi)蒙古水利科學研究院借鑒以色列滴灌施肥設備并結(jié)合內(nèi)蒙古實際情況進行設計，主要由水源、儲水桶、文丘里施肥器、水泵、管道系統(tǒng)(干管、支管及毛管)、閥門、滴頭等組成。

1.2 處理方法

本論文為連續(xù)兩年的試驗成果。櫻桃番茄于每年2月16日左右育苗，2月23日出苗，4月7日定植，按統(tǒng)一標準篩選秧苗，4月21日開花，6月11日第一次采摘，11月15日試驗結(jié)束。灌水及施肥都利用滴灌系統(tǒng)，每天一次(陰雨天除外)。從5月份開始，試驗按照2因素3水平的完全試驗進行布置，共9個處理(詳見表1及表2)，每個處理設3次重復，每次重復定植番茄12株，株距40 cm，行距50 cm(相當于5.025 萬株/hm2)。水分設置依據(jù)基質(zhì)的最大持水量及番茄的灌水上、下限確定，并結(jié)合具體的氣候條件進行調(diào)整。肥料包括KNO3、Ca(NO3)2·4H2O、KH2PO4及MgSO4·7H2O共4種，其他微量元素包括FeSO4、(NH4)2·Fe(SO4)2、MnSO4、ZnSO4、CuSO4及H3BO3等，由于使用量很少，故沒計入總肥量中。施肥量的確定考慮基質(zhì)、氣候等條件，每年都有所調(diào)整。

在每年9月初取樣進行品質(zhì)數(shù)據(jù)測試，每處理的每個重復都隨機取樣，立即送至內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究院進行實驗室測試，采樣時平均溫度26.6 ℃，平均相對濕度 46.7%。測試指標包括維生素C、硝酸鹽、可溶性固形物、可溶性總糖及可滴定酸(以結(jié)晶檸檬酸計)含量。采樣前一月的灌水量、施肥量及試驗因素水平見表1，試驗布置見表2。

表1 櫻桃番茄試驗因素水平表

表2 櫻桃番茄試驗布置表

2 結(jié)果分析與討論

2.1 灌水量對櫻桃番茄品質(zhì)的影響

以兩年平均施肥量為橫坐標，對應的平均品質(zhì)指標為縱坐標繪制柱狀圖，詳見圖1。從圖1可看出，櫻桃番茄維生素C及硝酸鹽隨灌水量的變化規(guī)律相似，都是在3種施肥水平下，高水對應值較高，低水和中水相對較低，總體而言，中肥高水的維生素C含量最高，高肥高水的硝酸鹽含量最高；櫻桃番茄可溶性總糖與可滴定酸的變化規(guī)律相似，都在3種施肥量下，低水對應值最高，中水和高水對應值較低，水分越大，可溶性總糖含量降低越明顯?？扇苄怨绦挝锖吭诘头蕰r高水對應值較高，中肥時中水對應值較高，高肥時3種水分對應值接近，總體而言，中肥中水的可溶性固形物含量最高。

上述規(guī)律表明，櫻桃番茄在灌水量較低時，隨灌水量增大可顯著提高其維生素C及可溶性固形物含量，但硝酸鹽含量也隨之增大；隨灌水量增大，可溶性總糖與可滴定酸含量出現(xiàn)顯著下降，這與王新元等[2-9]人的研究結(jié)論類似。對維生素C而言，采摘前一月的最優(yōu)灌水量為616.43 m3/(hm2·月)(高水)；從降低硝酸鹽含量及提高可溶性總糖與可滴定酸含量而言，最優(yōu)灌水量為381.38 m3/(hm2·月)(低水)；對可溶性固形物而言，最優(yōu)灌水量為498.90 m3/(hm2·月)(中水)。

通過SAS軟件進行方差分析，結(jié)果在顯著水平a=0.01下，灌水量對櫻桃番茄維生素C、可溶性總糖及可滴定酸的影響極顯著，在顯著水平a=0.1下，灌水量對櫻桃番茄硝酸鹽、可溶性固形物含量的影響顯著。

注：不同字母表示不同處理差異顯著，下同。圖1 櫻桃番茄品質(zhì)與采摘前一月灌水量關(guān)系圖

2.2 施肥量對櫻桃番茄品質(zhì)的影響

以兩年平均灌水量為橫坐標，對應的平均品質(zhì)指標為縱坐標繪制柱狀圖，詳見圖2。從圖2可知，櫻桃番茄在3種灌水量下，中肥對應的維生素C含量均為最高，肥量過高或過低都不利于提高維生素C含量；高肥對應的可溶性總糖及硝酸鹽含量最高，表明施肥量越大，越有利于提高可溶性總糖含量，但硝酸鹽含量也隨之增大。低水時，中肥和高肥對應的可溶性固形物含量接近，都較低肥對應值高；中水時，中肥對應的可溶性固形物含量遠高于低肥和高肥；高水時，低肥和中肥對應的可溶性固形物含量接近，都較高肥對應值高，表明水、肥的耦合效應對可溶性固形物含量的影響較顯著。3種灌水量下，櫻桃番茄在不同施肥量時的可滴定酸差異不顯著，影響其主要因素為灌水量。

通過SAS軟件進行方差分析，結(jié)果表明，在顯著水平a=0.01下， 施肥量對櫻桃番茄維生素C、可溶性總糖的影響極顯著；在顯著水平a=0.1下，施肥量對櫻桃番茄硝酸鹽、可溶性固形物含量的影響顯著；施肥量對可滴定酸的影響不顯著。

2.3 水、肥耦合對櫻桃番茄品質(zhì)的影響

上述規(guī)律表明，櫻桃番茄灌水量與施肥量對品質(zhì)的影響存在耦合效應，主要表現(xiàn)為協(xié)同效應、疊加效應和拮抗效應3種形式。施肥量較低時，增加灌水量可有效提高其維生素C含量，但硝酸鹽含量也隨之增加，主要是由于增加灌水量可促進肥料的溶解與吸收，達到“以水促肥”的協(xié)同效應；3種施肥量下，灌水量越高，櫻桃番茄的可溶性總糖與可滴定酸越低，表明當水分含量超過作物需要時，過量的供給也會影響作物的生長發(fā)育，出現(xiàn)拮抗作用；施肥量較低時，增加灌水量可有效提高其可溶性固形物含量，中等施肥量下，過高的水量反而降低可溶性固形物含量，適中的水肥量出現(xiàn)最高的可溶性固形物含量，這表明水、肥同時存在協(xié)同效應、疊加效應和拮抗效應。

綜合考慮水、肥耦合對櫻桃番茄品質(zhì)的影響，對維生素C而言，采摘前一月的最優(yōu)灌水量為616.43 m3/(hm2·月)(高水)，最優(yōu)施肥量為391.07 kg/(hm2·月)(中肥)；對可溶性總糖與可滴定酸含量而言，最優(yōu)灌水量為381.38 m3/(hm2·月)(低水)，最優(yōu)施肥量為500.39 kg/(hm2·月)(高肥)；對可溶性固形物而言，最優(yōu)灌水量為498.90 m3/(hm2·月)(中水)，最優(yōu)施肥量為391.07 kg/(hm2·月)(中肥)；從降低硝酸鹽含量最優(yōu)灌水量為381.38 m3/(hm2·月)(低水)，最優(yōu)施肥量為280.51 kg/(hm2·月)(低肥)。

圖2 櫻桃番茄品質(zhì)與采摘前一月施肥量關(guān)系

3 主要結(jié)論

(1)灌水量對櫻桃番茄維生素C、可溶性總糖及可滴定酸的影響極顯著，對櫻桃番茄硝酸鹽、可溶性固形物含量影響顯著；施肥量對櫻桃番茄維生素C、可溶性總糖的影響極顯著，對硝酸鹽、可溶性固形物含量影響顯著，對可滴定酸影響不顯著。

(2)櫻桃番茄在灌水量較低時，隨灌水量增大可顯著提高其維生素C及可溶性固形物含量，但硝酸鹽含量也隨之增大；隨灌水量增大，可溶性總糖與可滴定酸含量出現(xiàn)顯著下降。

(3)櫻桃番茄在3種灌水量下，中肥對應的維生素C含量均為最高；施肥量越大，越有利于提高可溶性總糖含量，但硝酸鹽含量也隨之增大。水、肥的耦合效應對可溶性固形物含量的影響較顯著，最優(yōu)水肥為中水中肥。3種灌水量下，不同施肥量的可滴定酸差異不顯著，影響其主要因素為灌水量。

(4)櫻桃番茄灌水量與施肥量對品質(zhì)的影響存在耦合效應，主要表現(xiàn)為協(xié)同效應、疊加效應和拮抗效應。施肥量較低時，增加灌水量可有效提高其維生素C含量，但硝酸鹽含量也隨之增加；3種施肥量下，灌水量越高，櫻桃番茄的可溶性總糖與可滴定酸越低；施肥量較低時，增加灌水量可有效提高其可溶性固形物含量，適中的水肥量出現(xiàn)最高的可溶性固形物含量。

(5)對維生素C而言，采摘前一月的最優(yōu)灌水量為616.43 m3/(hm2·月)(高水)，最優(yōu)施肥量為391.07 kg/(hm2·月)(中肥)；對可溶性總糖與可滴定酸含量而言，最優(yōu)灌水量為381.38 m3/(hm2·月)(低水)，最優(yōu)施肥量為500.39 kg/(hm2·月)(高肥)；對可溶性固形物而言，最優(yōu)灌水量為498.90 m3/(hm2·月)(中水)，最優(yōu)施肥量為391.07 kg/(hm2·月)(中肥)；從降低硝酸鹽含量而言，最優(yōu)灌水量為381.38 m3/(hm2·月)(低水)，最優(yōu)施肥量為280.51 kg/(hm2·月)(低肥)。

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