陳 娟,趙青春*,孫志遠,廖 洪,范珊珊,陳小慧,杜曉玉
(1.北京市土肥工作站,北京 100029;2.北京市昌平區(qū)土肥工作站,北京 102200)
番茄(Solanum lycopersicum)是茄科茄屬番茄亞屬的多年生草本植物,是一種重要的蔬菜作物,營養(yǎng)豐富,含有較多的維生素C[1]。近幾年,隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,番茄作為重要的經(jīng)濟作物,對菜農(nóng)增產(chǎn)增收有突出貢獻,農(nóng)戶為了獲得更大的經(jīng)濟效益,主要依靠增加肥料用量獲得高產(chǎn),導致番茄品質下降,肥料利用率低,資源浪費嚴重[2]。葉芳芳[3]調研結果顯示,京郊番茄在滴灌下施氮量為830 kg/hm2時,氮盈余496 kg/hm2;另有研究表明,當施氮量高于224 kg/hm2時,番茄產(chǎn)量不會增加,過量的氮肥施用會降低番茄可溶性糖和維生素C的含量[4-5]。
當前,設施菜田的養(yǎng)分積累量要遠高于小麥—玉米輪作系統(tǒng)和果園種植系統(tǒng),導致土壤硝酸鹽大量積累和地下水污染嚴重[6]。番茄屬于生育期較長的高產(chǎn)作物,全生育期需肥量較大,但不同時期需肥量不同,在苗期、花期和果期需肥差異較大[7],研究表明,優(yōu)化施肥量和施肥頻率能夠顯著提升肥料利用率和番茄品質[8],適當增加追肥次數(shù)能夠顯著促進玉米和煙草的植株生長,提高光合作用及產(chǎn)量[9-10]。水肥的科學管理是影響作物生長發(fā)育和生產(chǎn)力水平的主要因素[11],在番茄生產(chǎn)體系中如何優(yōu)化基追比和追肥次數(shù)來獲得較高的產(chǎn)量和品質十分重要。前人的研究主要探究單一肥料處理對番茄產(chǎn)量和品質的影響,而對在番茄全生育期中調整施肥量和追肥次數(shù)的研究相對較少,本文以連作設施番茄為試材,通過調整基肥用量、追肥配比和追肥次數(shù),探究對番茄產(chǎn)量、品質和經(jīng)濟效益的影響。
試驗在北京市昌平區(qū)百善鎮(zhèn)百善創(chuàng)新循環(huán)農(nóng)業(yè)園B6棚開展,溫室長50 m、寬8 m,采用滴灌施肥模式。供試番茄品種為保時捷倍贏(市售),2月23日定植,667 m2定植2 167株。供試肥料品種為商品有機肥、18-9-18顆粒復合肥,22-8-22大量元素水溶肥、18-8-26大量元素水溶肥、20-20-20大量元素水溶肥和16-8-34大量元素水溶肥。試驗點土壤耕層0~20 cm基本理化性狀見表1。
以當?shù)剞r(nóng)民習慣施肥模式為基礎,對施肥用量和施肥次數(shù)進行調整。試驗采用隨機區(qū)組設計,設置5個處理,3次重復,小區(qū)面積27 m2,各處理具體設置如表2。
1.3.1 產(chǎn)量
每次收獲記錄各小區(qū)產(chǎn)量,實產(chǎn)實收,并折算667 m2產(chǎn)量。
1.3.2 品質
選取盛果期商品果實測定可溶性固形物、VC、硝酸鹽、可滴定酸(總酸)含量??扇苄怨绦挝锊捎幂焱y定;VC采用2,6-二氯靛酚滴定法測定;硝酸鹽含量采用紫外分光光度法;可滴定酸(總酸)采用酸堿滴定法。
利用SAS軟件進行數(shù)據(jù)分析,Excel 2010軟件制作圖表。
由表3可知,不同施肥處理模式的化肥用量差異較大,與T1處理相比,T2、T3、T4、T5每667 m2施用化肥純養(yǎng)分總量分別減少44.8、44.8、65.6、3.2 kg,節(jié)肥47.0%、47.0%、68.8%、3.4%,T4處理節(jié)肥效果最佳;從產(chǎn)量結果來看,各優(yōu)化施肥處理與T1施肥處理產(chǎn)量差異不顯著,表明優(yōu)化施肥處理在保證不減產(chǎn)的情況下,節(jié)肥效果較好;各優(yōu)化施肥處理間產(chǎn)量差異也不顯著,表明在該高肥力地力水平下,追肥用量減半完全可以保證作物所需養(yǎng)分,其中T3產(chǎn)量最高,也表明在優(yōu)化施肥的基礎上增加追肥次數(shù),少量多次追肥更利于作物生長。
表1 試驗點供試土壤基本理化性狀
表2 番茄每667 m2不同施肥方式試驗設計 kg
由表4可知,不同施肥處理對番茄總酸、可溶性固形物及固酸比影響不顯著;優(yōu)化施肥處理提高了VC含量,T2、T3、T4、T5較CK分別提高了41.5%、17.2%、22.5%、19.6%,其中T2顯著優(yōu)于CK;優(yōu)化施肥處理硝酸鹽含量低于CK,分別降低12.0%、17.5%、11.3%、6.5%,各優(yōu)化施肥處理間番茄硝酸鹽含量差異不顯著,其中T3處理番茄硝酸鹽含量最低,與CK呈顯著差異。
通過對番茄各處理的經(jīng)濟效益進行比較(表5),結合表3施肥量分析可知,T1處理的施肥量和施肥成本最高,產(chǎn)量和經(jīng)濟效益不高,說明過多的施肥并不能顯著增加經(jīng)濟效益。T3處理的667 m2施肥收入最高,達到59 700.0元,相比于T1處理施肥增收8.0%;T4處理的施肥投入最少,但產(chǎn)量和經(jīng)濟效益也相對較低;T5處理追肥量相對較大,施肥成本較高,施肥增收1.8%。
農(nóng)民傳統(tǒng)施肥方式下基肥中有機肥用量較大,有機肥不僅改善土壤質量,而且其含有的豐富礦質營養(yǎng)能促進植株的生長[12],合理施用有機肥能夠提高作物產(chǎn)量,而與化肥科學搭配可以獲得更高的產(chǎn)量[13]。從番茄產(chǎn)量和經(jīng)濟效益方面看,T1、T2、T3、T4、T5處理產(chǎn)量差異不顯著,說明減少施肥量對番茄產(chǎn)量無顯著影響,過多地施用底肥或者追肥均不能顯著提高番茄產(chǎn)量。過多地施用有機肥會造成土壤中磷鉀養(yǎng)分過高,不利于番茄根系的生長[14],化肥的過量施用導致氮磷鉀養(yǎng)分在土壤中積累,鉀素過量會抑制作物中后期對養(yǎng)分的吸收[15],不利于番茄產(chǎn)量的形成。過多的施肥增加了肥料的投入,也不利于番茄發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。T4處理的施肥量最少,節(jié)肥潛力最大,而經(jīng)濟效益最低,T3處理施肥量較低,追肥次數(shù)較多,獲得的經(jīng)濟效益最高,說明適宜的減肥和調整施肥次數(shù)能夠增加番茄的經(jīng)濟效益,果期番茄對養(yǎng)分的吸收速率快且吸收量較大,優(yōu)化施肥次數(shù)能夠充分滿足作物果實形成的需求[16],進而提高番茄的產(chǎn)量。
從番茄品質方面看,不同肥料減施處理提高了番茄的VC含量,降低了硝酸鹽含量,以T2處理VC含量最高、T3硝酸鹽含量最低,表明有機肥和化肥優(yōu)化配施作為底肥,同時增加初花期的追肥,可提高番茄的VC含量,且降低硝酸鹽含量,這與汪峰等[17]的研究結果一致。各處理對番茄的可溶性固形物、酸度和固酸比沒有顯著差異,說明優(yōu)化施肥對番茄果實可溶性糖、有機酸的合成沒有顯著影響,減少施肥對番茄品質口感沒有降低,表明優(yōu)化施肥可以減少環(huán)境投入且獲得相同或更高的品質。
表3 不同施肥處理節(jié)肥效果及對番茄產(chǎn)量的影響
表4 不同施肥處理對番茄品質的影響
表5 不同施肥處理番茄667 m2經(jīng)濟效益分析
綜上所述,通過優(yōu)化底肥用量、追肥量及追肥次數(shù)能夠提高番茄的VC含量,降低番茄硝酸鹽含量,減少肥料的投入對番茄的產(chǎn)量無明顯影響,T3管理措施對番茄產(chǎn)量有促進效果,獲得經(jīng)濟效益最大;因此,推薦較常規(guī)施肥化肥底施減量50%配施40%有機肥且適當增加追肥次數(shù)這一施肥管理模式,以實現(xiàn)番茄優(yōu)質高效的生產(chǎn)。