黃 維

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富硒有機(jī)肥、復(fù)合肥和灌水量對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響①

黃 維1,2

(1 玉林師范學(xué)院農(nóng)學(xué)院，廣西玉林 537000；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

以櫻桃番茄“千禧”為供試材料，采用大田小區(qū)試驗(yàn)的方法，研究了膜下滴灌條件下富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥配比(每667 m2分別施50 kg復(fù)合肥(F1)，500 kg富硒高鈣有機(jī)肥+25 kg復(fù)合肥(F2)，1 000 kg富硒高鈣有機(jī)肥(F3))和灌水量(100% 灌水量(W1)和80% 灌水量(W2))對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：①富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥配施，比使用同量氮磷鉀的富硒高鈣有機(jī)肥或復(fù)合肥，產(chǎn)量都顯著提高；②隨著富硒高鈣有機(jī)肥施肥量比例的增加，番茄果實(shí)中硒含量、番茄紅素含量、維生素C含量和可溶性糖含量均顯著增加；③滴灌可以有效提高水分利用效率，80% 灌水量在產(chǎn)量降低不顯著的情況下，番茄果實(shí)中硒的含量和果實(shí)品質(zhì)均有不同程度的提高。因此，膜下滴灌80% 灌水量時(shí)，富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥配施(各占50%)在保證果實(shí)品質(zhì)和硒含量達(dá)到富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最佳。

櫻桃番茄；富硒高鈣有機(jī)肥；有機(jī)無機(jī)肥配施；膜下滴灌；節(jié)水調(diào)質(zhì)

隨著人們生活水平的提高，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)及其功能有了新的理解和需求。硒(Se)具有抗氧化和抗腫瘤能力，是維持人體和動(dòng)物機(jī)體健康的必需微量元素[1]。大量的研究表明大約15% 的人硒元素的攝入不足，而蔬菜及谷物是人類硒的主要來源，對(duì)人體的貢獻(xiàn)率約為70%[2]。但由于無機(jī)硒存在毒性，如果不能及時(shí)被植物吸收和轉(zhuǎn)化，可能使人致病。

近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注到無機(jī)肥的速效性和有機(jī)肥對(duì)土壤的改良性，對(duì)其配合使用的研究越來越多，但是缺少富硒高鈣有機(jī)肥對(duì)番茄影響的論文。孫雅杰等[3]研究表明，施用有機(jī)肥在一定程度上保證番茄產(chǎn)量，降低氮損失，保證較高的氮素后茬利用率，但是使用有機(jī)肥、化肥或有機(jī)肥和化肥各半對(duì)產(chǎn)量影響不顯著。李恕艷等[4]，Zhong等[5]和Badr等[6]卻認(rèn)為，施用有機(jī)肥可以顯著提高番茄產(chǎn)量，提高番茄可溶性總糖、維生素C和可溶性固形物含量，增加果實(shí)中酯類和醛酮類，改善番茄口感。張恩平等[7]的研究結(jié)果與李恕艷等[4]一致，并從土壤酶活性角度揭示了其機(jī)理：氮磷鉀肥配施有機(jī)肥，能夠提高土壤酶活性，其中氮肥能提高過氧化氫酶活性，磷肥能提高蛋白酶和轉(zhuǎn)化酶的活性。

番茄產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)灌水量的響應(yīng)，也是目前研究的熱點(diǎn)問題。馮騰騰等[8]以品質(zhì)最佳為標(biāo)準(zhǔn)，平均單果重和單株產(chǎn)量最大時(shí)，其灌水量為120 m3；隨著灌水量降低，番茄果實(shí)中的可溶性糖、番茄紅素含量和可溶性固形物均有所提高；灌水量減少30%，番茄果實(shí)的品質(zhì)達(dá)到最大值。李紅崢等[9]認(rèn)為，80% 灌水量(蒸發(fā)量為100%)時(shí)，番茄的產(chǎn)量和水分利用率(WUE)均相對(duì)較高，番茄果實(shí)品質(zhì)比較理想。國(guó)外的研究[10-11]主要從不同滴灌情況考慮，其產(chǎn)量均比對(duì)照(溝灌)顯著增加，同時(shí)品質(zhì)有所改善；但當(dāng)灌水量持續(xù)增加時(shí)，番茄紅素和維生素C含量等指標(biāo)均有不同程度的下降。

前期缺少富硒高鈣有機(jī)肥對(duì)番茄生長(zhǎng)影響的研究，但就番茄無機(jī)肥配施有機(jī)肥的研究來看，主要從有機(jī)肥的使用量的角度，缺少定量分析各處理的氮磷鉀總量；同時(shí)前期的文獻(xiàn)中，缺少關(guān)于番茄無機(jī)肥配施有機(jī)肥與灌水量是否存在互作的研究。本研究以番茄為例，研究膜下滴灌和等量氮磷鉀條件下，不同富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥的配比與灌水量對(duì)番茄產(chǎn)量、果實(shí)硒含量和果實(shí)品質(zhì)的影響，為番茄水肥高效利用和富硒功能農(nóng)業(yè)提供理論依據(jù)和應(yīng)用參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在欽州恒利立富硒生物科技有限公司欽州市欽南區(qū)久隆鎮(zhèn)大嶺村的試驗(yàn)基地大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤pH 5.8、有機(jī)質(zhì)15.6 g/kg、堿解氮51.7 mg/kg、有效磷13.8 mg/kg、速效鉀42.5 mg/kg，田間持水量28%。

1.2 試驗(yàn)材料

供試“千禧”番茄種子為市售。供試地膜為聚乙烯薄膜，厚度0.012 mm，寬度1.2 m。供試富硒高鈣有機(jī)肥(其中N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%，Se≥0.1%)由北海立地肥業(yè)有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

采取隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置3種富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥組合(表1)，即每667 m2使用：①50 kg復(fù)合肥(F1)；②500 kg富硒高鈣有機(jī)肥+ 25 kg復(fù)合肥(F2)；③1 000 kg富硒高鈣有機(jī)肥(F3)；2種灌水量為100% 灌水(W1)和80% 灌水(W2)。每處理重復(fù)3次。每小區(qū)4溝4壟，小區(qū)面積約25 m2。

表1 各處理的灌水量和施肥模式

2017年9月5日種子播種于100孔穴盤內(nèi)，9月30日定植。試驗(yàn)田中央設(shè)置直徑20 cm標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)皿，高度離開地面約1 m，從定植后開始每天07:00測(cè)定蒸發(fā)皿日蒸發(fā)量。每周滴灌一次，100%灌溉量是指上一周蒸發(fā)量的100%，80% 灌溉量是指上一周蒸發(fā)量的80%。各處理其他田間管理措施相同。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

每個(gè)處理小區(qū)標(biāo)記16株，每次收獲時(shí)，將各個(gè)計(jì)產(chǎn)小區(qū)的番茄果實(shí)分別稱重，單獨(dú)測(cè)產(chǎn)。在果實(shí)成熟時(shí)，選擇各處理中發(fā)育狀況相對(duì)一致的果實(shí)測(cè)定硒含量和果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，取第1層果和第3層果的平均值。硒含量采用原子熒光光度法進(jìn)行測(cè)定[12]，番茄紅素含量采用紫外-可見分光光度計(jì)法測(cè)定[13]；維生素C含量采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定[13]；可溶性糖含量采用硫酸-蒽酮比色法測(cè)定[13]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17軟件利用通用線性模型進(jìn)行方差分析，在<0.05水平上分析差異的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水肥處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，各處理中，T2處理的番茄產(chǎn)量最高，與T2相比，T1，T3，T4和T6的產(chǎn)量分別減少11.21%，7.08%，9.08% 和6.94%，差異均顯著；這表明，富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥配施，比使用同量的氮磷鉀的富硒高鈣有機(jī)肥或復(fù)合肥，都有利于產(chǎn)量的提高。但T1和T4處理之間、T2與T5處理之間、T3和T6處理之間的差異均不顯著；這表明，滴灌可以提高水分利用效率，當(dāng)用水量減少20% 時(shí)，番茄產(chǎn)量雖然略有下降，但差異不顯著。

(圖中小寫字母不同表示處理間差異達(dá)到P<0.05顯著水平，下圖同)

2.2 不同水肥處理對(duì)番茄果實(shí)硒含量的影響

由圖2可以看出，T2和T5處理的番茄果實(shí)中硒含量較T1和T4處理分別增加343.44% 和283.60%，T3和T6處理的番茄果實(shí)中硒含量較T2和T5處理分別增加74.41% 和58.34%，差異均顯著。這表明隨著富硒高鈣有機(jī)肥施肥量的增加，番茄果實(shí)中硒含量顯著增加，但增加的趨勢(shì)顯著下降。T1處理番茄果實(shí)硒含量略小于T4，T2處理番茄果實(shí)硒含量略小于T5，T3處理番茄果實(shí)硒含量略大于T6，但兩兩之間的差異均不顯著。這表明：滴灌可以提高水分利用效率，當(dāng)用水量減少20% 時(shí)，番茄果實(shí)硒含量略有升高(W1時(shí)，番茄果實(shí)硒平均含量為23.77 μg/kg；W2時(shí)，番茄果實(shí)硒平均含量為24.09 μg/kg)，尤其是土壤中硒含量偏低時(shí)，減量滴灌有利于提高番茄果實(shí)中硒含量。

2.3 不同水肥處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.3.1 番茄紅素含量 由表2可以看出，T6處理的番茄紅素含量最高，與T2相比，其番茄紅素含量提高7.33%，差異顯著。從相同施肥量來看，T1、T2和T3處理分別略低于T4、T5和T6處理，但差異不顯著，這表明減少20% 滴灌量時(shí)，可以提高番茄果實(shí)中番茄紅素的含量，但是差異不顯著。

圖2 不同水肥處理對(duì)番茄果實(shí)硒含量的影響

表2 不同水肥處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

注：表中同列數(shù)據(jù)小寫字母不同表示處理間差異達(dá)到<0.05顯著水平。

2.3.2 維生素C含量 由表2可以看出，W1和W2兩種灌水量時(shí)，隨著富硒高鈣有機(jī)肥比例的增加，維生素C含量有增加的趨勢(shì)；T6處理維生素C含量比T4處理增加11.46%，差異顯著。這表明，同等氮磷鉀施肥量時(shí)，隨著有機(jī)肥比例的提升，番茄果實(shí)維生素C含量逐漸增加，當(dāng)灌水量減少時(shí)，差異顯著。

2.3.3 可溶性糖含量 由表2可以看出，與T3相比，T1和T2處理可溶性糖含量分別減少15.84%和12.52%，差異顯著，但T1和T2處理可溶性糖含量之間的差異不顯著；與T6相比，T4和T5處理可溶性糖含量分別減少12.01% 和13.86%，差異顯著，但T4和T5處理可溶性糖含量之間的差異不顯著。這表明，同等氮磷鉀施肥量時(shí)，隨著有機(jī)肥比例的提升，番茄果實(shí)可溶性糖含量有增加的趨勢(shì)。

3 討論

3.1 不同水肥處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

從試驗(yàn)結(jié)果來看，施肥相同而灌水量不同的處理之間番茄果實(shí)的產(chǎn)量差異均不顯著，這表明滴灌可以提高水分利用效率。當(dāng)用水量減少20% 時(shí)，番茄產(chǎn)量差異不大，與Zhong等[5]和Badr等[14]研究結(jié)果一致，這對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源的安全有著重要的參考價(jià)值。同時(shí)，在玉米[15-16]、葡萄[17]、紅麻[18]等作物中也存在類似的規(guī)律。

關(guān)于有機(jī)肥與無機(jī)肥配合使用，雖然前期不同學(xué)者持不同觀點(diǎn)[3-7]，但本文研究表明，兩者配合使用，產(chǎn)量顯著大于單獨(dú)使用，其中100% 灌水處理時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值。該結(jié)果，除了因?yàn)楦晃哜}有機(jī)肥能夠提高土壤酶活性，改善土壤微生物的活性及其群落分布以外；還由于配施的無機(jī)肥能夠快速被番茄吸收，有利于番茄的生長(zhǎng)發(fā)育。相關(guān)的研究結(jié)果在玉米、小麥等大田作物中，也得到驗(yàn)證[19-21]。

3.2 不同水肥處理對(duì)番茄果實(shí)硒含量的影響

番茄果實(shí)中的硒，主要來源于土壤，而土壤中硒的有效性可以通過土壤水分來調(diào)節(jié)。周超等[22]認(rèn)為，在旱地土壤中隨土壤水分含量的增加，土壤中硒的活性增強(qiáng)，有利于作物的吸收。而張青等[23]在水田中進(jìn)行試驗(yàn)，認(rèn)為干濕交替有利于土壤氧化性的增強(qiáng)，提高了硒的有效性，便于植物的吸收。本文滴灌試驗(yàn)表明，滴灌可以提高水分利用效率，當(dāng)用水量減少20% 時(shí)，番茄果實(shí)硒含量略有升高(100% 灌水時(shí)，番茄果實(shí)硒平均含量為23.77 μg/kg；80% 灌水時(shí)，番茄果實(shí)硒平均含量為24.09 μg/kg)，尤其是土壤中硒含量偏低時(shí)，減量滴灌有利于提高番茄果實(shí)中硒含量。這表明灌水量與番茄對(duì)硒的吸收之間存在互作。

本文研究結(jié)果表明，使用富硒高鈣有機(jī)肥，可以顯著提高番茄果實(shí)中硒的含量，同時(shí)，隨著富硒高鈣有機(jī)肥施肥量的增加，番茄果實(shí)中硒含量顯著增加，但增加的趨勢(shì)并非呈線性，而是有所減緩。這也從側(cè)面表明，硒并非作物所需大量元素，而是被動(dòng)吸收，在一定的范圍內(nèi)，作物對(duì)硒素的吸收作用較強(qiáng)，但超過一定的范圍，吸收率開始降低[24]。同時(shí)，廣西北部灣沿海地區(qū)土壤為酸性土壤，而土壤pH是影響硒生物有效性的關(guān)鍵因素[25]。富硒高鈣有機(jī)肥能夠很好地中和土壤的酸性，提高硒素的吸收利用率。

3.3 不同水肥處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

同等的施肥水平下，減少20% 滴灌量時(shí)，各處理番茄果實(shí)中番茄紅素的含量有所提高。這表明滴灌可以有效提高水分利用效率，減少20% 滴灌量的情況下，番茄產(chǎn)量和品質(zhì)都依然得到保證，研究結(jié)果與馮騰騰等[8]、Ger?ek等[10]及Luo 和Li[11]的研究一致。

本文研究表明，同等氮磷鉀施肥量時(shí)，隨著富硒高鈣有機(jī)肥比例的提升，番茄果實(shí)中番茄紅素、維生素C和可溶性糖含量等品質(zhì)指標(biāo)逐漸增加，與前人研究結(jié)果一致[5-6]。主要有兩個(gè)原因：一是硒素的作用；二是隨著有機(jī)肥施用量的增加，土壤中有機(jī)質(zhì)含量提高，活化了土壤酶，改善了土壤微生物的數(shù)量及其群落[7]。所以隨著富硒高鈣有機(jī)肥使用比例的提升，番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)獲得極大提高。

4 結(jié)論

富硒高鈣有機(jī)肥和復(fù)合肥配施(各占50%)，膜下滴灌80% 灌水量時(shí)，番茄產(chǎn)量達(dá)到最佳，其果實(shí)中硒含量達(dá)到我國(guó)富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，番茄果實(shí)的品質(zhì)也獲得極大改善。

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Effects of Se-enriched & High Calcium Organic Fertilizer, Compound Fertilizer and Irrigation Amount on Tomato Yield and Quality

HUANG Wei1,2

(1 College of Agriculture, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000, China; 2 College of Agronomy of Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

With the cherry tomato "Millennium" as the test material, the effects of ratio of Se-enriched & high calcium organic fertilizer and compound fertilizer(50kg compound fertilizer per 667 m2, 500kg Se-enriched &high calcium organic fertilizer + 25 kg compound fertilizer per 667 m2, 1 000 kg Se-enriched & high calcium organic fertilizer per 667 m2) and irrigation amount (100% irrigation amount, 80% irrigation amount) on tomato yield and quality under drip irrigationwere studied. The results were as follows:1) the yield of combination Se-enriched & high calcium organic fertilizer with compound fertilizer was significantly higher than that of Se-enriched & high calcium organic fertilizer or compound fertilizer with the same amount of NPK; 2) the contents of selenium, lycopene, vitamin C and soluble sugar in tomato fruit were significantly increased with the increase of the fertilizer amount of Se-enriched & high calcium organic fertilizer; 3) drip irrigation effectively improved the utilization efficiency of water, and selenium content and tomato quality were improved under the condition 80% irrigation while the yield was not significantly reduced. Therefore, treatment of combination Se-enriched & high calcium organic fertilizer with compound fertilizer (equal weighting) and 80% irrigation with drip irrigationis more feasible, as tomato quality is significantly improved and tomato yield is guaranteed.

Cherry tomato; Se-enriched & high calcium organic fertilizer; Combinationorganic fertilizer with inorganic fertilizer; Under drip irrigation; Water saving and regulating quality

廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目(桂科AA17202037，桂科AB16380164，2015GXNSFAA139101)資助。

黃維(1990—)，女，廣西南寧人，講師，博士研究生，主要從事富硒功能農(nóng)業(yè)研究。E-mail: hww908i@foxmail.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.06.016

S641.207

A