倪琳琳 王 珊 陳 穎 周園園 龔奕杰 徐如鑒
(1昆山市玉山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,江蘇省蘇州市 215300;2昆山市城區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品實(shí)業(yè)有限公司,江蘇省蘇州市 215300)
番茄是世界范圍內(nèi)廣泛栽培和食用的蔬菜,不僅品種類型豐富,而且果實(shí)富含大量的維生素C、番茄紅素和礦物質(zhì),營養(yǎng)價(jià)值高、保健功能強(qiáng),且鮮食風(fēng)味獨(dú)特,深加工潛力大。因此,發(fā)展番茄產(chǎn)業(yè)已逐漸成為我國農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)增效的重要途徑。我國作為世界最大的番茄生產(chǎn)和消費(fèi)國之一[1],番茄總產(chǎn)量居世界第一,常年種植面積在9.33×105hm2。目前,在我國番茄生產(chǎn)中,施用有機(jī)肥越來越少,而施用化肥等化學(xué)合成物質(zhì)越來越多,這造成了土壤富營養(yǎng)化,降低了氮素當(dāng)季利用率,增加了番茄果實(shí)中硝酸鹽含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)[2],帶來了環(huán)境污染、土壤板結(jié)和酸化等問題[3],降低了番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6];同時(shí),有研究表明,土壤中的氮素對作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率可達(dá)57.3%~79.4%[7],但氮肥的利用率僅有28.0%~41.0%[8]。在此背景下,筆者擬通過研究不同氮肥處理對櫻桃番茄“甜蜜蜜”種植土壤的理化性質(zhì)及番茄植株長勢、產(chǎn)量、品質(zhì)等因子的影響,分析比較不同處理?xiàng)l件下氮肥對連作土壤的修復(fù)作用和對番茄植株生長的影響,以期篩選出適宜蘇南地區(qū)番茄生產(chǎn)的最佳氮素施用量,從而為緩解連作障礙、提高番茄產(chǎn)量、改善番茄品質(zhì)提供理論依據(jù)?,F(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。
試驗(yàn)于 2019年1月—6月、2020年1月—6月連續(xù)兩年在昆山市玉山鎮(zhèn)昆山玉葉蔬菜基地A13號大棚進(jìn)行,試驗(yàn)前供試田塊土壤pH為6.07、有機(jī)質(zhì)含量為33.5 g/kg、有效磷含量為48.6 mg/kg、緩效鉀含量為519 mg/kg、水解氮含量為355 mg/kg。
供試番茄品種為櫻桃番茄“甜蜜蜜”,由北京中研益農(nóng)種苗科技有限公司提供,于番茄苗齡約 4 周時(shí)進(jìn)行人工移栽,雙行種植,行距50 cm、株距40 cm,每667 m2種植3 300株。
供試無機(jī)肥為尿素(N 46%,由安徽昊源化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn))。基肥每667 m2施用雞糞(含N 1.03%)2 000 kg[9]和復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)10 kg。
通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),確定番茄的追肥時(shí)期為第一穗果座住后或第二穗果座住后[10]。蘇南地區(qū)每667 m2氮素常規(guī)追肥量(折合純氮)為9.20 kg,并以此為對照,共設(shè)5個(gè)處理,分別為:(1)每667 m2追施氮肥9.20 kg,即減氮0;(2)每667 m2追施氮肥7.36 kg,即減氮20%;(3)每667 m2追施氮肥5.52 kg,即減氮40%;(4)不追施氮肥,即減氮100%;(5)每667 m2追施氮肥10.12 kg,即增氮10%。其中,各處理中氮肥均按照純氮含量折算成相應(yīng)量的尿素施用。每處理重復(fù)3次,完全隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積為10 m2。所有肥料均在第一穗果座住后一次性施用。各處理間除追施的氮肥用量不同外,其他礦物質(zhì)養(yǎng)分的用量完全相同,各小區(qū)間設(shè)隔離行,栽培管理按常規(guī)進(jìn)行。
調(diào)查記錄櫻桃番茄生長期、第一穗花高、株高、莖粗、葉片數(shù)、花穗數(shù)、第二穗花上兩節(jié)間距、平均每穗花座果數(shù)、單果重和產(chǎn)量等。其中,株高為從地面到植株最高處的高度;莖粗用游標(biāo)卡尺測量植株最粗處;前期產(chǎn)量則是統(tǒng)計(jì)從開始采收至持續(xù)采收2個(gè)月的番茄產(chǎn)量,同時(shí)測定平均單株結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量。
在番茄采收后,采用對角線5點(diǎn)法采集各小區(qū)表層(0~20 cm)土樣,風(fēng)干過篩后用于土壤基本性質(zhì)的測定。其中,土壤pH用酸度計(jì)測定,有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定,有效磷含量采用鹽酸-氟化銨浸提-鉬銻抗比色法測定,緩效鉀含量采用醋酸銨-火焰光度計(jì)法測定,水解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定。
對采收的番茄果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行測定。其中,可溶性固形物含量利用PAL-1手持糖度儀測定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定,可滴定酸含量采用氫氧化鈉溶液滴定法測定,糖酸比為可溶性固形物含量與可滴定酸含量的比值,維生素C含量采用熒光法測定,硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定,番茄紅素含量采用高效液相色譜法測定。
由表1可知,處理(4)的土壤pH最高,處理(5)的土壤pH最低;處理(2)、(3)的土壤有機(jī)質(zhì)含量均較高,處理(4)的土壤有機(jī)質(zhì)含量最低;處理(2)的土壤有效磷含量最高,處理(4)的土壤有效磷含量最低;處理(1)、(2)的土壤緩效鉀含量均較高,處理(4)的土壤緩效鉀含量最低;處理(5)的土壤水解氮含量最高,處理(4)的土壤水解氮含量最低。
表1 不同氮肥處理對設(shè)施番茄土壤理化性質(zhì)的影響
由表2可知,處理(1)、(2)、(5)的植株較高,顯著高于其他處理,處理(4)的植株最矮;各處理間第一穗花高均不存在顯著性差異;處理(1)、(2)、(5)的葉片數(shù)均較多,處理(4)的葉片數(shù)最少;處理(1)、(2)、(5)的葉長、節(jié)間長、莖粗均較大,處理(3)、(4)的葉長、節(jié)間長、莖粗均較小;處理(1)、(2)、(5)的葉寬均較大,處理(4)的葉寬最小。
表2 不同氮肥處理對設(shè)施番茄植物學(xué)性狀和長勢的影響
由表3可知,各處理間花穗數(shù)均不存在顯著性差異;處理(5)的單株結(jié)果數(shù)最多,處理(4)的單株結(jié)果數(shù)最少;處理(2)、(3)的單果重較大,處理(4)、(5)的單果重較??;處理(1)、(2)、(5)的單株產(chǎn)量和每667 m2產(chǎn)量均較高,處理(4)的單株產(chǎn)量和每667 m2產(chǎn)量較低。
表3 不同氮肥處理對設(shè)施番茄產(chǎn)量的影響
由表4可知,處理(1)、(2)、(5)的可溶性固形物含量較高,處理(3)、(4)的可溶性固形物含量較低;處理(2)的可溶性糖含量最高,處理(4)的可溶性糖含量最低;處理(5)的可滴定酸含量最高,其他處理均較低;處理(1)、(2)的糖酸比均較高,處理(4)的糖酸比最低;處理(1)、(2)的維生素C、番茄紅素含量均較高,其他處理均較低;各處理的果實(shí)中均不含硝酸鹽。
試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著氮肥施用量的增加,種植番茄的土壤pH逐漸降低,這表明過量施用氮肥會導(dǎo)致土壤酸化加重,這與孫曉等[11]的研究結(jié)果一致。每667 m2追施氮肥7.36 kg(減氮20%)處理的土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、緩效鉀含量均為最高,完全不追肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、緩效鉀、水解氮含量均為最低,這可能是因?yàn)榈实氖┯迷谝欢ǔ潭壬暇彌_了番茄對其他有效養(yǎng)分的吸收利用程度,說明適量施用氮肥有利于土壤對有機(jī)質(zhì)、有效磷、緩效鉀的保留,這與楊瑞吉[12]在油菜上所得出的結(jié)論一致,同時(shí)說明追施氮肥用量較常規(guī)施肥減少20%有利于土壤修復(fù)。隨著氮肥施用量的增加,番茄地上部長勢越旺,植株越高大,這與塔依爾江·阿不都熱合曼等[10]在番茄上所得的結(jié)論一致。在產(chǎn)量方面,減氮0、減氮20%、增氮10%處理間均不存在顯著性差異,但減氮20%處理的果實(shí)最大;在果實(shí)品質(zhì)方面,隨著施肥量的增加,番茄果實(shí)的可滴定酸含量增加,可溶性糖含量減小,糖酸比降低,果實(shí)風(fēng)味變差,該研究與前人[13]的研究結(jié)果一致。另外,在產(chǎn)量和品質(zhì)方面,每667 m2追施氮肥7.36 kg(減氮20%)處理均表現(xiàn)較好,這表明適量施用氮肥可提高番茄的產(chǎn)量和果實(shí)中可溶性糖含量、維生素C含量、番茄紅素含量,降低可滴定酸含量,這與高志英等[14]在設(shè)施秋冬茬番茄上的研究結(jié)果一致。因此,結(jié)合土壤修復(fù)和番茄植株長勢、產(chǎn)量、品質(zhì)等因素綜合分析,在現(xiàn)有施氮水平下,減氮20%最適宜設(shè)施番茄的生長發(fā)育,即每667 m2追施氮肥(純氮)用量為7.36 kg。