丁守鵬，張國(guó)新，姚玉濤，孫葉爍，丁馮潔

（河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所/河北省鹽堿地綠化工程技術(shù)研究中心/唐山市植物耐鹽研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 唐山 063200）

鹽堿地為耕地潛在的后備資源，我國(guó)鹽堿地總面積約3 600 萬hm2，如何合理利用鹽堿地越來越受到人們的高度關(guān)注[1]。環(huán)渤海地區(qū)為我國(guó)設(shè)施蔬菜主要產(chǎn)區(qū)，目前該區(qū)土壤鹽漬化程度日益加重，已經(jīng)極大地影響了蔬菜的高效生產(chǎn)。因此，對(duì)濱海鹽堿地設(shè)施土壤進(jìn)行改良培肥顯得十分重要。

腐植酸為具有陽(yáng)離子強(qiáng)吸附力和交換容量的有機(jī)膠體物質(zhì)，能夠促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，且其酸性功能團(tuán)釋放出的H+與OH-反應(yīng)生成H2O，還能夠降低土壤堿性[2]。腐植酸能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，緩釋氮鉀素、活化磷素，提升土壤肥力，還能有效提高土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性，改善土壤理化性能，是一種優(yōu)良的鹽堿地土壤改良劑[3]。張繼舟等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在設(shè)施土壤中添加腐植酸，能夠有效提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量。王沙沙等[5]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在鹽堿地實(shí)施秸稈還田及施用硝基腐植酸，可降低土壤含鹽量，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，提高水稻產(chǎn)量。腐植酸為一種新型有機(jī)肥料，除能夠改善土壤質(zhì)量外，還能夠促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高果實(shí)品質(zhì)，增加果實(shí)的可溶性糖含量并降低有機(jī)酸含量。王秀龍等[6]研究表明，施腐植酸水溶肥可顯著增加株高和莖粗，明顯提高大白菜產(chǎn)量。張彩虹等[7]發(fā)現(xiàn)，添加黃腐酸鉀可顯著增加小白菜的生物量、葉綠素含量和類胡蘿卜素含量。劉增照等[8]研究發(fā)現(xiàn)，施用腐植酸能提高獼猴桃果實(shí)的可溶性糖、Vc 以及干物質(zhì)含量，降低可滴定酸含量，增大糖酸比，改善果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)與口感品質(zhì)。

為了明確腐植酸肥料在濱海鹽堿地上的應(yīng)用效果，在河北省濱海地區(qū)改良后的重鹽堿地上進(jìn)行不同類型腐植酸的肥效試驗(yàn)，通過比較土壤理化性質(zhì)以及番茄的生長(zhǎng)性狀和果實(shí)性狀等，以期篩選出適合鹽堿地番茄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的最佳腐植酸肥料種類與施用量，為腐植酸肥料在鹽堿地番茄生產(chǎn)上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020 年1～6 月在河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所濱海重鹽堿地高效利用示范基地設(shè)施大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)地處渤海唐山灣生態(tài)城，距渤海9 km，屬大陸型季風(fēng)氣候，年平均氣溫10.8～12.6 ℃，無霜期180～188 d，年降水量600～700 mm，且降水集中分布在6～9 月；土壤類型為鹽化潮土，鹽分以NaCl為主，綜合改良后耕層鹽分降至3 g/kg 左右，土壤容重1.38 cm3，0～20 cm 耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)13.54 g/kg、堿解氮54.49 mg/kg、速效磷26.91 mg/kg、速效鉀376.77 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

番茄品種為紐內(nèi)姆1618。

腐植酸肥料有腐植酸原粉（腐植酸含量≥50%）、硝基腐植酸（腐植酸含量40%～60%） 和黃腐酸鉀（黃腐酸含量40%～60%）3 種。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 腐植酸肥料作為底肥在番茄移栽前整地時(shí)一次性施入，試驗(yàn)腐殖酸肥料設(shè)腐植酸原粉、硝基腐植酸和黃腐酸鉀3 種，施用量均設(shè)600 和1 200 kg/hm2計(jì)2 個(gè)水平；以不施腐植酸肥料處理為CK（表1）。小區(qū)面積6.0 m×0.7 m，采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的腐植酸肥料種類及其用量Table 1 Types and dosages of humic acid fertilizers in the experiment

番茄1 月底育苗，3 月初移栽。整地后，按間距40 cm、壟寬30 cm、壟高15～20 cm 做畦壟；在壟上按株距40 cm 單行定植番茄苗，然后鋪設(shè)1 條滴管（孔距20 cm，流量2.4 L/h），移栽后滴水3 h；15 d 后用黑膜覆蓋。采用負(fù)壓計(jì)指示法滴灌，其中番茄生長(zhǎng)前期的滴灌壓力為-15 kPa，花期和果期的滴灌壓力為-10 kPa 滴灌，每次澆水40 min。番茄第1 穗果直徑達(dá)到3 cm 左右開始，每10 d 追施1 次氮磷鉀沖施肥（N、P2O5、K2O 含量分別為14%、14%和30%），施用量70.0 kg/hm2；3 穗果時(shí)打頂；病蟲害防治和除草等日常田間管理均按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。

1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.2.1 土壤理化性質(zhì)指標(biāo)。分別在番茄定植前和拉秧后，每畦間隔3 m 等距離選擇2 個(gè)樣點(diǎn)，鉆取地表0～20 cm 土壤，測(cè)定土壤理化性質(zhì)指標(biāo)。取土樣適量，按照水土體積比5 ∶1 浸提后，利用DDS-11A 型雷磁電導(dǎo)率儀測(cè)定電導(dǎo)率；按照水土比2.5 ∶1 浸提后，利用PHSJ-4F 型雷磁pH 計(jì)測(cè)定pH 值；采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮含量；采用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷含量；采用火焰光度法測(cè)定速效鉀含量；采用濃硫酸-重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量。

1.3.2.2 番茄植株生長(zhǎng)指標(biāo)。每畦選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的番茄5 株，在番茄盛果期，利用直尺測(cè)量株高（土壤表面至生長(zhǎng)點(diǎn)的高度），利用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗（第1 節(jié)位近子葉部的直徑），利用SPAD502 型葉綠素儀測(cè)定倒5 葉的SPAD 值；在番茄拉秧期，用電子秤（精度：0.01 g）分別稱量植株的地上部和地下部鮮重。

1.3.2.3 番茄果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)。在番茄盛果期，每小區(qū)均采集2 穗果果實(shí)5 個(gè)，用榨汁機(jī)打碎混勻，采用四等分法取樣，測(cè)定果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。利用WYT-J型手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量；采用用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定Vc 含量；采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量；采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量。計(jì)算糖酸比（可溶性糖含量/有機(jī)酸含量）。

每株保留3 穗果實(shí)，每穗果實(shí)成熟后分別采收，用電子秤（精度：0.01 kg）稱重，折合單位面積產(chǎn)量。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Microsoft office 2016 和SPSS 17.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，采用one-way ANOVA 法進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸肥料對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

腐植酸肥料處理的土壤堿解氮含量為75.63～92.40 mg/kg，除 T6處理略＜CK 外，其他處理均＞CK，其中T1、T3和T4處理增加顯著，較CK 增幅分別為20.7%、11.9%和13.3%，且T1處理的土壤堿解氮含量也顯著＞T3和T4處理；土壤速效磷含量為33.32～39.39 mg/kg，除 T3處理略＜CK 外，其他處理均＞CK，其中T1、T2和T5處理增加顯著，較CK 增幅分別為16.7%、11.2%和10.6%，但T1、T2和T5處理的土壤速效磷含量差異不顯著；土壤速效鉀含量為355.50～447.04 mg/kg，均＞CK，指標(biāo)值增幅為2.4%～28.8%，其中T4、T5和T6處理增加顯著，較CK 增幅分別為13.0%、28.8%和15.2%，且T5處理的土壤速效鉀含量也顯著＞T4和 T6處理；土壤有機(jī)質(zhì)含量為 17.83～24.69 g/kg，均＞CK，指標(biāo)值增幅為5.9%～46.7%，其中T1～T4處理顯著增加了24.0%～46.7%，且T4處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著＞除T2外的其他處理；土壤全鹽含量為2.93～3.53 g/kg，指標(biāo)值均顯著＜CK，降幅為18.3%～32.2%，但不同腐植酸肥料處理的土壤全鹽含量差異均不顯著，其中T4處理的指標(biāo)值最低、T3處理次之；土壤pH 值為7.82～7.99，指標(biāo)值除T6處理與CK 一樣外，其他處理較CK 降低了0.05～0.17，但所有處理間差異均不顯著，其中T1處理的土壤pH 值最低（表2）。表明施用3 種腐植酸肥料均可培肥土壤，且明顯降低土壤含鹽量，但不同處理對(duì)各指標(biāo)的作用效果明顯不同，其中T1（腐植酸原粉600 kg/hm2）處理對(duì)提高土壤堿解氮和速效磷含量效果最好，T4（硝基腐植酸1 200 kg/hm2）處理對(duì)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、降低全鹽含量效果最好，T5（黃腐酸鉀600 kg/hm2） 處理對(duì)提高土壤速效鉀含量效果最好。

表2 腐植酸肥料對(duì)0～20 cm 土壤理化性質(zhì)的影響Table 2 Effects of humic acid fertilizer on soil physical and chemical properties

2.2 腐植酸肥料對(duì)番茄生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

腐植酸肥料處理的番茄株高為125.67～132.56 cm，指標(biāo)值除T3和T6處理略＜CK 外，其他處理均＞CK，其中T1和T2處理增加顯著，較CK 增幅分別為3.6%和4.4%，但T2與T1處理的株高差異不顯著；莖粗為10.31～11.57 cm，均＞CK，指標(biāo)值增幅為3.2%～15.8%，且除T3處理外，其他處理均較CK 顯著增大，其中T5處理的莖粗最大、T6處理次之，二者差異不顯著，但均顯著＞T3和 T4處理；葉片 SPAD 值為 50.82～56.99，均＞CK，指標(biāo)值增幅為5.2%～18.0%，其中T2和T5處理增加顯著，且T5處理的SPAD 值顯著＞T2處理；地上部鮮重為703.89～816.11 g/株，地下部鮮重為109.63～121.50 g/株，均顯著＞CK，指標(biāo)值增幅分別為10.2%～27.7%和13.4%～25.7%，其中T3處理的地上部和地下部鮮重均最高（表3）。表明施用3 種腐植酸肥料均可提高番茄植株的莖粗和葉片SPAD 值，有利于番茄生長(zhǎng)，使植株保持較強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)，但不同處理對(duì)各指標(biāo)的作用效果明顯不同，其中T2（腐植酸原粉1 200 kg/hm2）處理對(duì)株高生長(zhǎng)效果最好，T5（黃腐酸鉀600 kg/hm2）處理對(duì)增大莖粗和葉片SPAD 值效果最好，T3（硝基腐植酸600 kg/hm2）處理對(duì)提高地上部鮮重和地下部鮮重效果最好。

表3 腐植酸肥料對(duì)番茄生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of humic acid fertilizer on growth and yield of tomato

腐植酸肥料處理的番茄產(chǎn)量為18 000.36 ～23 309.99 kg/hm2，指標(biāo)值除 T3和 T4處理略＜CK 外，其他處理均＞CK，其中T5和T6處理增加顯著，較CK增幅分別為26.2%和23.1%。不同腐植酸肥料處理的番茄產(chǎn)量差異較大，其中T5處理的產(chǎn)量最高，顯著＞除T6外的其他處理；T6處理的產(chǎn)量（22 738.55 kg/hm2）次之，與 T1（20 405.17 kg/hm2） 和 T2處理（19 738.49 kg/hm2）差異不顯著，但顯著＞T3和T4處理；而T1與T2處理的產(chǎn)量差異不顯著，但二者均略＞T3和T4處理。表明不同種類的腐植酸肥料對(duì)番茄產(chǎn)量的作用效果明顯不同，除硝基腐植酸外，其他2 種腐植酸肥料均具有增產(chǎn)效果，其中黃腐酸鉀的增產(chǎn)效果顯著，以T5（黃腐酸鉀600 kg/hm2）處理效果最好。

2.3 腐植酸肥料對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

腐植酸肥料處理的番茄可溶性固形物含量為7.30%～7.93%，均＞CK，指標(biāo)值增幅為3.8%～12.8%，其中 T2、T4、T5和 T6處理較 CK 增加了 6.7%～12.8%且差異均達(dá)到了顯著水平，以T5處理的果實(shí)可溶性固形物含量最高且也顯著＞其他處理；Vc 含量為79.0～107.2 mg/kg，均＞CK，指標(biāo)值增幅為7.3%～45.6%，除T2處理外，其他處理與CK 差異均達(dá)到了顯著水平，其中T4處理的指標(biāo)值最高且顯著＞其他處理；可溶性糖含量為1.31%～2.46%，均≥CK，指標(biāo)值除T1處理外，其他處理較CK 增加了16.0～87.7%且差異均達(dá)到了顯著水平，其中T6處理的果實(shí)可溶性糖含量最高且顯著＞其他處理；有機(jī)酸含量為0.36%～0.56%，其中T1處理的有機(jī)酸含量最低且與其他處理差異均達(dá)到了顯著水平，T4與T5處理差異不顯著且均與CK 差異也不顯著，而其他3 個(gè)處理的有機(jī)酸含量均顯著＞CK；糖酸比為2.81～4.61，指標(biāo)值除T3處理略＜CK、T2處理略＞CK 外，其他處理均顯著＞CK，其中T5處理的糖酸比最高、T6處理次之，二者差異不顯著，但均顯著＞除T4外的其他處理，分別較CK 提高了54.7%和47.7%（表4）。表明施用3 種腐植酸肥料均可提高果實(shí)品質(zhì)，改善果實(shí)口感與風(fēng)味，但不同處理對(duì)各指標(biāo)的作用效果明顯不同，其中T5處理對(duì)提高番茄可溶性固形物含量和糖酸比效果最好，T4處理對(duì)提高果實(shí)Vc 含量效果最好，T6處理對(duì)提高果實(shí)可溶性糖含量效果最好。從果實(shí)品質(zhì)總體來看，T5處理（施用黃腐酸鉀600 kg/hm2）效果最好，該處理下番茄果實(shí)的可溶性固形物含量（7.93%）和糖酸比（4.61）均最高，Vc（96.0 mg/kg）和可溶性糖含量（2.03%）顯著高于CK，而有機(jī)酸含量（0.44%）與CK 相當(dāng)。

表4 腐植酸肥料對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Table 4 Effects of humic acid fertilizer on fruit quality of tomato

3 結(jié)論與討論

腐植酸是自然界一類芳香稠環(huán)聚合程度不同的含雜環(huán)有機(jī)化合物，具有良好的生理活性和吸收、絡(luò)合、交換等功能，能夠中和土壤堿性，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增大土壤交換容量和孔隙度，改善土壤的理化性能[9]。孟慶俊等[10]研究表明，施用腐植酸肥料可以減緩?fù)寥老鯌B(tài)氮的淋溶，增加土壤氮素含量。張宏偉等[11]在赤紅壤上研究發(fā)現(xiàn)，施用硝基腐植酸可以提高土壤有效磷含量。熊明彪等[12]發(fā)現(xiàn)，施用腐植酸肥料后，腐植酸分子可以與黏土礦物結(jié)合，抑制土壤對(duì)鉀元素的吸附，提高土壤中速效鉀的含量。劉繼培等[13]研究表明，施用腐植酸肥料能顯著改善草莓地的土壤理化性質(zhì)，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。腐植酸具有重要的土壤改良作用，前人研究表明，在偏堿煙田土壤上施用腐植酸肥料后，可降低土壤pH 值0.06～0.21[14]；在濱海鹽漬土壤上施用腐植酸酸肥料后，可顯著降低土壤pH 值和電導(dǎo)率[15]。本研究結(jié)果表明，施用3 種類型的腐植酸肥料均可提高土壤養(yǎng)分含量，顯著降低土壤含鹽量，其中土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了5.9%～46.7%，全鹽含量降低了18.3%～32.2%，pH 值除T6處理未出現(xiàn)降低外其他處理下降了0.05～0.17，與前人研究結(jié)論基本一致。

株高和莖粗是番茄主要的農(nóng)藝性狀，可在一定程度上反映番茄的外觀和長(zhǎng)勢(shì)，是衡量番茄生長(zhǎng)情況的重要指標(biāo)。葉綠素為植物進(jìn)行光合作用的主要色素，其含量是決定植物光合能力的重要因素之一。肇簿敏等[16]在蘋果和葡萄上施用腐植酸后發(fā)現(xiàn)，腐植酸能刺激土壤潛在供氮能力的提高，具有明顯的保肥性能，從而提高樹體的生理機(jī)能，促進(jìn)樹體生長(zhǎng)發(fā)育；還能增加葉面積和葉綠素含量，改善葉片的光合性能，提高果實(shí)產(chǎn)量。蔡龍等[17]在棗樹上的研究結(jié)果顯示，噴施腐植酸水溶肥后可促進(jìn)紅棗生長(zhǎng)發(fā)育，并起到平衡樹勢(shì)的作用，具有顯著的增產(chǎn)效果。本研究結(jié)果表明，施用3 種類型的腐植酸肥料均可提高番茄植株的莖粗和葉片SPAD 值，但對(duì)產(chǎn)量的作用效果明顯不同，其中黃腐酸鉀處理可顯著增產(chǎn)，腐植酸原粉處理僅略有增產(chǎn)，而硝基腐植酸處理表現(xiàn)為略有減產(chǎn)，這可能是由于土壤對(duì)無機(jī)復(fù)合肥中速效養(yǎng)分的固定多一些，而腐植酸肥養(yǎng)分多為螯合態(tài)，不易被土壤固定，更有利于植株的充分吸收與利用。施入硝基腐植酸后，番茄植株的生物量積累最高，且地上部生物量顯著高于其他2 種肥料處理，但果實(shí)產(chǎn)量與CK 相比并沒有增加，可能是前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，后期生殖生長(zhǎng)過程中營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不能及時(shí)停止，二者競(jìng)爭(zhēng)養(yǎng)分造成的，但具體原因尚有待進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果還顯示，腐植酸肥料的施用效果并不是施用量越大就越好，硝基腐植酸1 200kg/hm2處理的番茄地上部鮮重較硝基腐植酸600 kg/hm2處理顯著降低，原因可能是腐植酸用量超過一定程度后對(duì)植株生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不明顯或是產(chǎn)生了抑制作用，具體原因還有待進(jìn)一步研究。

糖酸比是影響果實(shí)口感和風(fēng)味的直接因素。劉增照等[18]研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施腐植酸能明顯提高蘋果果實(shí)的可溶性糖、Vc 和干物質(zhì)含量，降低有機(jī)酸含量，進(jìn)而增大糖酸比，改善果實(shí)的品質(zhì)與風(fēng)味。曾春華等[19]研究發(fā)現(xiàn)，施用腐植酸能夠明顯提高琯溪蜜柚的可溶性總糖含量、Vc 含量、單果重和產(chǎn)量，降低壞果率。本研究結(jié)果表明，施用3 種類型的腐植酸肥料均可提高番茄果實(shí)的可溶性固形物、Vc 和可溶性糖含量，且除硝基腐植酸600 kg/hm2外的其他處理也均可提高糖酸比。

本研究結(jié)果表明，在濱海地區(qū)施用腐植酸、硝基腐植酸和黃腐酸鉀對(duì)土壤理化性狀以及番茄生長(zhǎng)發(fā)育均有積極影響，可顯著降低土壤全鹽含量，增加土壤有機(jī)質(zhì)和壤速效養(yǎng)分含量，培肥地力，提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)。其中，施用腐植酸原粉可顯著提高土壤堿解氮和有效磷含量；施用硝基腐植酸可顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，有效降低全鹽含量，同時(shí)明顯促進(jìn)番茄生物量積累；施用黃腐酸鉀可顯著提高土壤速效鉀含量、葉片葉綠素含量和果實(shí)產(chǎn)量，明顯提高果實(shí)的可溶性糖含量和糖酸比。綜合分析認(rèn)為，施入黃腐酸鉀600kg/hm2效果較好。但各腐植酸肥的具體用量尚需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。