李英楠　白亞麗　杜南山　國志信　樸鳳植

摘? ? 要： 為探討日光溫室栽培番茄化肥減量施用技術，通過有機復混肥替代化肥減施不同比例氮，研究其對日光溫室番茄植株生長、果實品質、產量、土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量等各項指標的影響。結果表明，與對照CK（雞糞2 000 kg·667 m-2 +常規(guī)化肥量333 kg·667 m-2）相比，有機復混肥替代化肥的減氮施肥處理可不同程度地促進番茄生長，增加產量，改善土壤環(huán)境。其中T3（雞糞2 000 kg·667 m-2 +有機復混肥46.88 kg·667 m-2 +化肥283 kg·667 m-2）處理，即有機復混肥替代減施氮含量15%的化肥，效果顯著，番茄植株生長狀況最好，產量品質最佳。

關鍵詞： 番茄; 有機復混肥; 化肥減量; 生長; 產量; 土壤環(huán)境

Abstract：In order to explore the technology of reducing fertilizer application in tomato cultivation in solar greenhouse， the effects of organic compound fertilizer alternative to chemical fertilizer to reduce different proportions of nitrogen on plant growth， fruit quality， yield， soil enzyme activity and soil microbial quantity of tomato in solar greenhouse were studied. The results showed that， compared with CK（Chicken manure 2 000 kg·667 m-2 + conventional fertilizer amount 333 kg·667 m-2 ）， different fertilization treatments of organic compound fertilizer alternative to fertilizer nitrogen reduction all promoted tomato growth， increased yield and improved soil environment to varying degrees. Among them， T3 treatment （Chicken manure 2000 kg·667 m-2 + organic compound fertilizer 46.88 kg·667 m-2 + fertilizer 283 kg·667 m-2）， that is， organic compound fertilizer replaces fertilizer with reduced nitrogen content of 15% has a significant effect， with the best growth condition and the best yield and quality in the cultivation which the total soluble sugar content is 2.623%， the vitamin C content is12.687 mg·100 g-1， the soluble protein content is 20.917 ?g·g-1， and the yield per 667 m2 is 17 142.22 kg.

Key words： Tomato; Organic compound fertilizer; Fertilizer reduction; Growth; Yield; Soil environment

日光溫室是我國設施蔬菜栽培的主要形式，生產中普遍存在化肥施用過量、施肥方法不當、有機肥使用不足、專用肥料缺乏等現(xiàn)象，不僅增加了生產成本，還導致土壤鹽漬化、水體污染、作物品質和產量下降等一系列環(huán)境和生產問題，從而降低經濟效益，制約日光溫室可持續(xù)生產發(fā)展[1-2]。番茄是我國設施栽培主要蔬菜之一，對肥料需求量較大[3]，但生產中大量施用化肥導致土壤有機質含量下降、土壤容重增加、土壤板結、田間持水量下降、作物養(yǎng)分吸收運輸受阻等問題，嚴重影響番茄品質與產量[4]。因此有必要制定化肥減量、協(xié)調化肥養(yǎng)分比例、調整化肥基追肥比例、有機肥或有機物料部分替代化肥等技術方案，改善設施蔬菜施肥技術[5]，建立設施蔬菜生產全程精準施肥技術體系。有機肥富含有機質、有機酸和糖類等養(yǎng)分，不僅可為作物提供生長所需養(yǎng)分、改良土壤，還能改善作物品質、提高產量、促進高產穩(wěn)產、保持土壤肥力、提高肥料利用率、降低生產成本，利用有機肥可維持農業(yè)生態(tài)平衡，提高設施栽培的生產效率和生態(tài)系統(tǒng)的抗逆性及恢復力[6]，在促進經濟作物產業(yè)可持續(xù)發(fā)展上具有重要的研究和應用價值[7]?；蕼p量施用并以有機肥替代減少的化肥是提高肥料利用率的有效途徑，有機物料因其含有大量植物所需礦質元素，且釋放緩慢，常用來和化肥配施，替代部分化肥，減少化肥的施用量，保證植物生長后期的養(yǎng)分供應[8]。采取有機肥替代部分化肥是實現(xiàn)化肥減施的重要措施，但替代的適宜比例以及對環(huán)境的影響等方面還有待明確[9]。筆者通過有機復混肥替代化肥減氮施肥，研究對番茄品質、產量以及土壤環(huán)境的影響，以探討最佳的施肥方式，為實現(xiàn)設施蔬菜高產、優(yōu)質、高效及環(huán)境友好的多重目標提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試番茄品種：‘粉都53，由河南豫藝種業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。 供試肥料：干雞糞（N ≥ 1.63%，P2O5 ≥ 1.54%，K2O ≥ 0.85%，有機質≥ 45%），由河南立施康肥業(yè)有限公司提供;化肥（15-15-15），由中國-阿拉伯化肥有限公司提供;有機復混肥料（16-8-16，內含高效活性體≥ 800萬 ·g-1，有機質≥6%，腐殖酸≥4%），由江蘇科幫生態(tài)肥有限公司提供;腐殖酸有機復合液肥高氮型（N ≥ 120 g·L-1，P2O5 ≥ 80 g·L-1，K2O ≥ 80 g·L-1，腐殖酸≥ 40 g·L-1），腐殖酸有機復合液肥高鉀型（N ≥ 80 g·L-1，P2O5 ≥ 80 g·L-1，K2O ≥ 120 g·L-1，腐殖酸≥ 40 g·L-1），由葛林美（蘇州）科技有限公司提供。供試培養(yǎng)基為TSA培養(yǎng)基（胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基 30 g，瓊脂 18 g，蒸餾水 1 000 mL）、PDA培養(yǎng)基（馬鈴薯 24 g，瓊脂 18 g，蒸餾水 1 000 mL）、AIA培養(yǎng)基（KNO3 1 g，K2HPO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，瓊脂 20 g，蒸餾水 1 000 mL）。

1.2 試驗設計

試驗于2017年2月至2017年7月（2月15日定植，7月12日拉秧）在河南省鄭州市毛莊綠源蔬菜基地日光溫室進行。在日光溫室內設5個處理：CK（雞糞2 000 kg·667 m-2 +常規(guī)化肥333 kg·667 m-2）、T1（雞糞2 000 kg·667 m-2 +化肥283 kg·667 m-2）、T2（雞糞2 000 kg·667 m-2 +化肥233 kg·667 m-2）、T3（雞糞2 000 kg·667 m-2 +有機復混肥46.88 kg·667 m-2 +化肥283 kg·667 m-2）、T4（雞糞2 000 kg·667 m-2 +有機復混肥93.75 kg·667 m-2 +化肥233 kg·667 m-2），T1、T2處理化肥施用量分別減少50、100 kg·667 m-2，T3、T4處理中分別用有機復混肥替代減施氮含量的15%、30%的化肥，3次重復，隨機區(qū)組設計，小區(qū)面積32.34 m2，每小區(qū)內設3壟，壟內種植2行36株番茄，壟寬80 cm，兩壟間隔50 cm。利用腐殖酸有機復合液肥在整個生育期4月3日，4月16日，5月6日，6月14日進行4次追肥，高氮型和高鉀型交替施用，每次施用量8 kg·667 m-2，其他按常規(guī)措施管理。

1.3 項目測定

1.3.1 番茄植株生長指標的測定 定植后30 d測定植株的株高、莖粗、葉片數(shù)，以及葉綠素含量和根系活力。葉綠素含量的測定采用V無水乙醇∶V丙酮=1∶1浸泡后，分光光度計比色法[10];根系活力的測定采用氯化三苯基四氯唑（TTC）法[11]，采用型號為L5/L5S?L6/L6S紫外可見分光光度計進行比色（以下指標比色法相同）。

1.3.2 番茄果實品質及產量的測定 結果期進行果實品質的測定。按各處理取同一節(jié)位、成熟度相同、具有代表性的果實，測定可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白的含量?？扇苄蕴呛康臏y定采用蒽酮比色法;維生素C含量的測定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法（采用滴定管架進行人工滴定，下同）;可溶性蛋白質含量的測定采用考馬斯亮藍比色法[12]。每小區(qū)選擇生長一致的5株番茄掛牌標記，結果期記錄每次采收的單株結果數(shù)及單果質量，統(tǒng)計各處理單果質量、單株結果數(shù)、小區(qū)產量、667 m2產量[13]，小區(qū)產量=單果質量×單株結果數(shù)×小區(qū)種植番茄數(shù)量，667 m2產量=小區(qū)產量×（667/小區(qū)面積）。

1.3.3 土壤微生物測定 番茄開花期和結果期，隨機多點取根際土樣。采用型號為RLD-500E-4智能人工氣候箱培養(yǎng)微生物，將土樣過60目篩后，稱取1 g土樣，倒入裝有100 mL無菌水的三角瓶，充分振蕩，梯度稀釋法配制成102～108稀釋液。分別將0.1 mL 105～107的稀釋液均勻涂布在含五氯硝基苯的TSA培養(yǎng)基平板，在28 ℃人工氣候箱中培養(yǎng)3 d后調查細菌數(shù)量;將0.1 mL 103～105的稀釋液均勻涂布在含100% 乳酸的PDA培養(yǎng)基平板，在28 ℃人工氣候箱中培養(yǎng)5 d后調查真菌數(shù)量;將0.1 mL 103～105的稀釋液均勻涂布在含100%甘油的AIA培養(yǎng)基平板，在28 ℃人工氣候箱中培養(yǎng)7 d后調查放線菌數(shù)量[14]。

1.3.4 土壤酶活性的測定 番茄結果期，隨機多點取根際土樣，分別測定脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶和磷酸酶活性。脲酶活性測定采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法，蔗糖酶活性測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法，過氧化氫酶活性測定采用高錳酸鉀滴定法，磷酸酶活性測定采用磷酸苯二鈉比色法[15]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用DPS和Microsoft Excel 2013軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以最小顯著差數(shù)法（LSD）分析差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對番茄生長的影響

由表1可知，4個處理與CK相比顯著提高番茄植株的株高，對葉片數(shù)和莖粗無顯著差異，其中T3處理株高顯著高于其他處理，相比CK增加31.48%。由表2可知，4個處理番茄植株的葉綠素含量較CK顯著提高，T3處理效果最好，較CK提高13.09%;在提高根系活力方面，T3處理效果顯著高于CK，提高12.96%，其他處理與CK相比無顯著差異。

2.2 不同施肥處理對番茄品質及產量的影響

由表3可知，T3、T4處理與CK相比均顯著提高番茄果實品質。利用有機復混肥替代化肥減量使番茄果實中可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白含量明顯增加，其中T3處理效果最顯著，可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白含量分別比對照提高13.43%、54.54%、89.14%。由表4可知，4個處理與CK相比單株結果數(shù)雖無顯著增加，但T3、T4處理的番茄果實單果質量顯著增加，T3處理的667 m2產量效果最為顯著，667 m2產量最高達17142.22 kg，比對照增加11%。

2.3 不同施肥處理對番茄根際土壤微生物的影響

土壤微生物數(shù)量是表征土壤肥力的重要指標之一。由表5可知，不同施肥處理對番茄土壤微生物數(shù)量的影響程度不同，與CK相比，4個處理總體呈土壤細菌和放線菌數(shù)量增加，土壤真菌數(shù)量減少的趨勢，其中T3處理增加細菌、放線菌的數(shù)量，減少真菌的數(shù)量最為顯著。T3處理在番茄開花期、結果期，真菌分別比對照減少8.18%、33.98%，細菌分別比對照增加25.20%、45.83%，放線菌分別比對照增加133.21%、119.81%。結果表明，有機復混肥替代化肥減量處理中T3處理與其他處理相比可有效改善土壤微生物活動。

2.4 不同施肥處理對番茄根際土壤酶活性的影響

土壤酶活性可用以評估土壤某些營養(yǎng)物質的轉化情況和土壤肥力狀況。由圖1可知，相對于CK，除化肥減量T2處理提高番茄土壤脲酶活性最為顯著外，T3處理提高土壤蔗糖酶、磷酸酶的活性均最為顯著，分別比對照增加81.01%、277.52%，對于土壤過氧化氫酶活性，有機復混肥替代化肥減量施用的T3、T4處理相對于其他處理顯著提高過氧化氫酶活性，分別比對照增加23.41%、25.02%，但二者之間無顯著差異。綜合以上分析，在利用有機復混肥替代化肥減量施用T3處理條件下相對于其他處理提高土壤酶活性較為顯著。

3 討論與結論

番茄栽培過程中化肥過量施用導致土壤有機質含量降低，土壤理化性狀惡化，土壤酸化加速，污染農田生態(tài)環(huán)境，造成資源嚴重浪費、品質下降[16-17]。研究表明，有機肥中有機質含量高、養(yǎng)分全面、肥效長，能改善土壤微生物群落結構，改良土壤，提高農產品品質[18]，有機肥在物質循環(huán)和環(huán)境保護上有重要作用，符合有機農業(yè)或生態(tài)農業(yè)的要求。在本研究中，與CK相比有機復混肥替代化肥減氮施肥處理對番茄生長、產量和果實品質有一定的影響，其中T3（雞糞2 000 kg·667 m-2 +有機復混肥46.88 kg·667 m-2 +化肥283 kg·667 m-2）處理，即有機復混肥替代減氮15%化肥的處理效果最為顯著。與李吉進等[19]研究指出適量減少施用化肥能夠提高番茄產量和果實品質，過度施用化肥會降低產量及果實品質，并導致土壤和環(huán)境污染的結果一致。

番茄植株的生長與土壤微生物的活動以及土壤酶的活性密切相關，有機肥替代不同比例化肥減量的施肥處理在植株生長、品質產量以及土壤環(huán)境改良等方面的研究具有重要意義。土壤微生物直接接觸植株根系，影響根系生理活動，并參與土壤營養(yǎng)元素的循環(huán)和礦物質的礦化過程，從而改善土壤肥力、作物營養(yǎng)水平和根際土壤環(huán)境[20];土壤酶活性高低代表土壤養(yǎng)分轉化速率的快慢，同時綜合反映土壤性質和肥力水平[21]，蔗糖酶影響土壤有機質、氮、磷含量和微生物數(shù)量，并與土壤呼吸有關，與土壤肥力呈正相關;脲酶水解尿素為氨，表示土壤的氮素狀況;磷酸酶可提高植物對磷素的吸收;而過氧化氫酶可分解呼吸及其他生物氧化過程產生的H2O2，減少對土壤和生物的毒害作用[22]。在本試驗中，有機肥替代化肥減氮施肥處理對番茄根際土壤細菌和放線菌數(shù)量有一定程度的增加，真菌數(shù)量呈現(xiàn)減少趨勢，變化幅度較小，CK處理的微生物群落最少，說明有機肥和腐殖酸肥相比化肥對細菌和放線菌數(shù)量有促進作用，或者過量施用化肥對土壤根際微生物含量有抑制作用;在本試驗中，有機復混肥替代化肥減氮施肥處理能夠不同程度促進番茄土壤磷酸酶活性、脲酶活性、過氧化氫酶和磷酸酶活性，從而提高土壤肥力。這與宋以玲等[23]所研究的減量化肥配施不同類型生物有機肥降低根際土壤脲酶活性，提高過氧化氫酶、磷酸酶和蔗糖酶活性，但不同減增配比對不同酶活性的影響不同的結果一致。有機復混肥替代化肥減施處理的脲酶活性相比化肥減施處理的脲酶活性降低的原因可能是化肥中含有大量酰胺態(tài)氮，激發(fā)了土壤脲酶，活性過高可能會增加氮素的損失，有機復混肥可通過調節(jié)微生物的分泌代謝來改變脲酶活性，改良土壤環(huán)境。

本試驗研究結果表明，T3（雞糞2 000 kg·667 m-2+有機復混肥46.88 kg·667 m-2 +化肥283 kg·667 m-2）處理在整個生長時期植株長勢突出、果實品質和產量、土壤微生物種群、土壤酶活性均有所提高。本試驗主要是對日光溫室中春茬栽培的番茄進行有機肥替代化肥及減氮施肥效果對比研究，對于其他設施和茬次種植試驗及有機肥替代化肥的適宜比例還有待進一步研究。

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