岳學文，潘志賢，史亮濤*，李建查，王艷丹，張 雷，方海東

(1.云南省農業(yè)科學院 熱區(qū)生態(tài)農業(yè)研究所，云南 元謀 651300；2.云南省水利水電科學研究院，云南 昆明 650228)

在西南干熱河谷地區(qū)，露天種植的冬早番茄面積在逐年增加。隨著種植年限的增加，以及不合理的人為干預措施，導致土壤有機質下降、土壤板結以及病原菌積累，土壤生態(tài)環(huán)境有惡化的趨勢。而增施有機肥是改善土壤生態(tài)環(huán)境的主要手段之一。梁海恬等[1]研究表明：菇渣基質化處理后可增加土壤有機質含量，礦質營養(yǎng)成分經菌絲的生物作用變得更利于植物吸收。連續(xù)施用有機肥，可不同程度地提高土壤養(yǎng)分、酶活性、微生物量[2-3]。而對番茄的研究表明：微生物發(fā)酵有機肥可以顯著提高番茄產量，顯著降低番茄的硝酸鹽含量，增加VC、還原性糖、番茄紅素、可溶性固形物含量[4]。適量施用各種來源的有機肥料顯著促進番茄生長發(fā)育，表現為植株高大、莖稈粗壯、葉綠素含量高、開花數多、生物產量高[5]，生物有機肥能夠增進土壤肥力、制造和協助作物吸收營養(yǎng)、活化土壤中難溶的化合物，更好地滿足了番茄不同生長時期對養(yǎng)分的需求，促進了番茄植株營養(yǎng)器官的生長發(fā)育，因而表現出顯著的增產作用[6-7]。生物有機肥不僅能提高番茄的株高、莖粗、干重，還能顯著降低青枯病的發(fā)生[8]。因此，在番茄種植前，施入適量的有機肥對提高土壤有機質和礦質元素含量，提高番茄品質和降低番茄土傳病害具有顯著的作用。筆者擬開展不同有機肥施用量對番茄苗期的生長性狀研究，分析有機肥對干熱河谷冬早番茄苗期光合特征和生物量分配的影響，探討了金沙江干熱河谷區(qū)冬早番茄的最適宜有機肥施用量和使用方法。

1 材料與方法

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(qū)——云南省元謀縣，全年平均氣溫21.7 ℃，≥10 ℃年積溫7786 ℃·d[6]，全年基本無霜，試驗設置4個有機肥施肥梯度，有機肥為云南中電新能源有限公司生產的高腐殖酸生物有機肥(腐殖酸≥30%、有機質≥55%)。分別為對照(M0)：不施有機肥；處理1(M1)：7500 kg/hm2有機肥；處理2(M2)：15000 kg/hm2有機肥；處理3(M3)：22500 kg/hm2有機肥。番茄于2017年7月29日移栽到大田，移栽時株高15～20 cm。2017年8月10日，采用便攜式光合儀Li-6400測定番茄苗期光合情況。于2017年8月12日，取番茄全株，測定其根莖葉鮮重、花朵數量、果實數、重量，并將鮮活的根莖葉置于120 ℃烘箱烘烤48 h，室溫下測定生物量，在番茄成熟時，采熟透的番茄測定番茄紅素、pH、可溶性糖含量。試驗數據采用SPSS 19.0軟件進行處理，采用LSD法進行方差齊性檢驗。

2 結果與分析

連續(xù)2年不同有機肥施用量對番茄苗期株高、果實重量、單果重和果實數量的影響差異顯著，而對地徑和花朵數量的影響不顯著。由表1可知，施用有機肥的M1、M2、M3處理之間的株高差異不顯著，而未施用有機肥的M0與M1、M2、M3差異顯著，M0的株高低于施用有機肥處理的約20 cm。果實重量最高的為M1和M3，最低的是M0，M1與M0相差419.51 g，但M1與M0的果實數無顯著差異，M0施肥的番茄果實數量雖然多，但單果重顯著低于M1和其他施肥處理。M1的單果重顯著高于M2和M3。

表1 不同有機肥對番茄苗期生長特性的影響

注：同列小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著性，字母相同則差異不顯著，不同則顯著。下同。

由表2可知，番茄苗期根鮮重最大的是M1，最小的是M0，兩者相差12 g，且差異顯著。施肥處理的M1、M2和M3根鮮重差異不顯著。莖鮮重最大是M1，其次為M2和M3，M0的莖鮮重最小，M1的莖鮮重是M0的1.39倍，且M1與M3和M0的莖鮮重差異顯著。葉鮮重也是M1最高，M0最低。苗期番茄根莖葉鮮重合計最大的是M1，最小的是M0，兩者之間差異顯著，M2低于M1。M3低于M2，即M0

根干重最大的是M3，其次為M1和M2，三者之間無顯著差異。莖干重最大的是M1，其次為M2，兩者之間無顯著差異，最低的是M3和M0，兩者之間也無顯著差異，M1和M2的莖干重顯著高于M3和M0。葉片干重最大的是M1，比M0高37.91 g，高65.1%，施肥處理的M1、M2、M3之間葉片干重無顯著差異。M1的生物量最大，其次為M2、M3，M1顯著高于M2和M3，而M0顯著低于M1、M2和M3。

表2 不同有機肥對番茄苗期生物量分配的影響 g

由圖1可知，苗期番茄的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的變化趨勢基本一致，即M1、M2優(yōu)于M3、M0，M3與M0無顯著差異，M1優(yōu)于M2。這一變化趨勢與生物量、根+莖+葉片鮮重的變化趨勢一致。由此可知，連續(xù)2年未施用有機肥的M0，在生物量果實產量和方面都不如施肥處理的M1、M2和M3。

相關系數分析結果表明(表3)，根莖葉鮮重與生物量、果實產量、氣孔導度胞間CO2濃度和蒸騰速率都呈顯著正相關關系，M0的根莖葉鮮重最低，對應的其生物量、果實產量、氣孔導度胞間CO2濃度和蒸騰速率都是最低，而M1的莖葉鮮重最高，其生物量、果實產量、氣孔導度胞間CO2濃度和蒸騰速率都是最高，這與上文的實測結果完全一致。凈光合速率與根莖葉鮮重、生物量、果實產量無顯著相關關系，但與氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率呈極顯著正相關關系。施肥對苗期番茄的光合生理特征產生顯著影響。果實產量僅與根莖葉顯著和生物量顯著正相關，而與凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率則無顯著相關關系。

圖1 不同施肥處理的番茄光合用比較

表3 生物量與光合作用的相關性

注：*、**分別表示相關性達到顯著、極顯著水平。

由圖2可知，施用有機肥對番茄品質影響顯著，M1的pH顯著低于M0和M2、M3，而M0和M2、M3之間無顯著差異，而番茄紅素則是M1和M2的最高，并與M0和M3差異顯著。可溶性糖含量隨施用有機肥增加而增加，即M0與M1、M2、M3差異顯著，而M1與M2之間、M2與M3之間則無顯著差異。

圖2 不同有機肥處理的番茄品質

3 結論與討論

3.1 結論

連續(xù)2年施用有機肥對苗期番茄長勢差異顯著，在連續(xù)2年未施用有機肥的M0小區(qū)，番茄長勢最差，具體表現為植株矮小、果實產量低、果小、生物量也顯著低于其他3個施肥處理的小區(qū)。而在施用有機肥處理的M1、M2、M3中，M1的根莖葉鮮重、生物量、果實產量、單果重均較M2和M3好，而M1和M2之間無顯著差異，M3相對較差。

M1施肥處理的番茄其蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率最高，即M1處理的光合生理旺盛，其生物量積累、田間長勢均優(yōu)于M2、M3。而未施肥處理的M0和施肥量最高的M3，在光合作用強度方面無顯著差異，施肥量過高是否對番茄苗期光合作用產生負面影響，還尚未開展深入研究。

施肥處理對番茄的品質也有顯著影響，M1施肥處理的pH最低，而M0與M2、M3之間差異不大。番茄紅素則是M1和M2的最高，M0和M3最低。番茄紅素則是隨著施肥量的增加而增大，即M3的番茄紅素最高，并與M0和M1差異顯著。

3.2 討論

施用有機肥可提高土壤中的有機質、土壤微生物活性，改善土壤結構，提高土壤的供肥能力，進而提高農作物質量和產量。施用有機肥可以顯著增加番茄前中期的果實產量，隨著有機肥用量的增加，番茄產量增幅低于施有機肥30 t和45 t/hm2的處理，但比未施有機肥的略有增加[10]，本研究結果與之相似，即在M1施肥處理中，苗期果實產量顯著高于M2和M3，而M2和M3的果實產量也高于未施肥處理的M0。連續(xù)2年未施用有機肥的M0，番茄苗期的田間長勢較其他施肥處理的差，具體表現為植株矮小、葉片泛黃、單果重顯著下降。

氮磷鉀肥配施有機肥能夠提高番茄和可溶性糖含量，并且提高番茄產量[11]，生物有機肥與化肥配施可顯著增強番茄植株的長勢、提高產量,并改善果實的營養(yǎng)品質與風味,尤其對增加果實番茄紅素含量有極顯著的效果。本研究表明：M1和M2處理的番茄紅素要顯著高于M0，這與相關研究結論一致。但有機肥施用量最高的M3，番茄紅素反而最低，這與相關研究結論相反，加之在M3施肥處理番茄其產量也開始出現小幅下滑，但田間長勢，M3與M2、M1無顯著差異，這引起了關于M3施肥處理是否屬于過量施肥的談論。

在水分較低的情況下(田間持水量的40%～55%)，施有機肥料后作物的光合速率高于不施加有機肥[12]。在本研究中，添加有機肥處理的M1、M2凈光合速率均顯著高于未施肥的M0，但有機肥施肥量最高的M3，其光合速率與M0無顯著差異。中量施肥肥處理光合速率最高[13]，本研究結論與之一致。在水分較高的情況下(田間持水量的85%～100%)作物的蒸騰速率、氣孔導度與不施加有機肥的變化不大[12]，但在本研究中，土壤水分為田間持水量的70%～90%，M1和M2的蒸騰速率、氣孔導度都顯著高于M0。在M3的生物量、果實產量、單果重、凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率、番茄紅素均低于M1，而M3的施肥量遠高于M1，這是否表明M3的施肥量限制了番茄的正常生長，目前還不能確定，還需持續(xù)的研究。