劉遷杰, 程云霞, 賈凱, 時(shí)振宇, 張婧, 魏少偉, 吳慧

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院, 新疆特色園藝作物種質(zhì)資源與高效生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室, 烏魯木齊 830052)

番茄(LycopersiconesculentumMill.)因富含維生素C、氨基酸、可溶性糖、類胡蘿卜素且產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)深受人們喜愛，在全國范圍內(nèi)被廣泛種植。近年來，為了緩解糧棉爭地矛盾，對西北地區(qū)廣闊的沙漠、戈壁灘等非耕地進(jìn)行了大力開發(fā)，使得蔬菜栽培成為當(dāng)今擴(kuò)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間的發(fā)展方向。以沙子為主的基質(zhì)種植蔬菜具有避免根部連作障礙、減少病蟲害、省工和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在保水保肥能力差等缺點(diǎn)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶在蔬菜沙培的過程中盲目增施氮肥，雖然達(dá)到了增產(chǎn)的目的，但是卻影響了植物體內(nèi)氮代謝途徑與外界環(huán)境的平衡，導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)下降、根際環(huán)境紊亂、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加等現(xiàn)象。

氮代謝是植物體內(nèi)最重要的生理活動(dòng)，與植物的生長發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)關(guān)系密切。硝酸還原酶(nitrate reductase，NR)是植物體內(nèi)氮代謝的起始酶和限速酶，谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase，GS)是參與無機(jī)氮同化過程的關(guān)鍵酶，這兩種酶活性的強(qiáng)弱均直接影響植物氮代謝水平的高低[1]。植物體內(nèi)的氮代謝反應(yīng)對氮素水平變化的響應(yīng)是多方面的，而目前關(guān)于氮素對植物體內(nèi)氮代謝的研究多集中在玉米、谷類、小麥等作物中。如玉米中的硝酸還原酶活性隨著氮素水平的提高呈遞增趨勢，說明適量施氮可顯著提高氮肥利用率。已有研究表明，谷類作物土壤缺氮會(huì)導(dǎo)致根長發(fā)生變化，從而降低籽粒的蛋白質(zhì)含量[2-4]。氮肥可顯著提高小麥的氮素代謝酶活性，促進(jìn)小麥籽粒氮素累積并獲得高產(chǎn)[5]。番茄果實(shí)的氮素來自坐果前的氮素運(yùn)轉(zhuǎn)及坐果后的氮素吸收[6]。過量硝態(tài)氮的供應(yīng)會(huì)造成植物體內(nèi)的氮素吸收量大于還原量，成為硝酸鹽積累的主要原因[7]。適量的氮肥施用是提高植物含氮化合物高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低硝酸鹽含量的關(guān)鍵。吳正景等[8]研究表明，過量施用氮肥可提高番茄葉片的硝酸還原酶活性及葉綠素含量。張?bào)丬绲萚9]研究認(rèn)為，低氮處理的NR活性顯著高于高氮處理。畢曉慶等[10]推薦番茄氮肥施用量在270～360 kg·hm-2范圍內(nèi)，可使設(shè)施番茄達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。關(guān)于番茄葉片氮代謝酶活性與硝酸鹽含量及果實(shí)品質(zhì)關(guān)系的報(bào)道較少，且多集中于某一代謝酶活性或生長和品質(zhì)的單一研究，對不同生育期的多個(gè)氮代謝酶活性及果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的綜合研究，鮮見報(bào)道。本研究以‘毛粉812’為試驗(yàn)材料，在復(fù)合沙培基質(zhì)槽栽的條件下，分析番茄葉片硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶活性的動(dòng)態(tài)變化及其與果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)系，旨在為揭示番茄氮代謝的生理機(jī)制及優(yōu)化番茄品質(zhì)和高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年5—10月初，在新疆自治區(qū)烏魯木齊市烏魯木齊縣水西溝村(N 43°49′，E 87°45′)進(jìn)行，該地處于天山北麓，屬溫帶大陸性氣候，晝夜溫差大，降水量充足，年均日照時(shí)數(shù)為2 488.8 h。試驗(yàn)地總面積為62 m2，每個(gè)小區(qū)面積為3 m×1.2 m=3.6 m2?；旌匣|(zhì)容重0.71 g·cm-3，基質(zhì)pH 8.53，EC值1.99 mS·cm-1，全氮0.58 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)8.19 g·kg-1，速效氮308.90 mg·kg-1，速效磷435.60 mg·kg-1，速效鉀2.03 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為番茄品種‘毛粉812’，是由西安常豐園種業(yè)公司在‘毛粉802’的基礎(chǔ)上改良而成的最新茸毛型番茄品種。供試肥料采用尿素(N 46%，河南延化化工有限公司)、磷酸二氫鉀(P2O551.1%、K2O 34%，四川蜀燦化工有限責(zé)任公司)、硫酸鉀(K2O 50%，挪威雅格化肥有限公司)。2018年3月25日播種，育苗基質(zhì)體積配比為椰糠：蛭石=1∶1；5月12日定植，栽培基質(zhì)體積配比為沙子：椰糠：雞糞=2∶1∶1。采用地上槽栽，由磚筑成槽框高30 cm、槽內(nèi)徑寬50 cm的栽培槽，槽間距70 cm；同時(shí)在槽底挖深約10 cm并有一定坡度的條溝，然后依次鋪上塑料膜(防止各試驗(yàn)處理間相互滲透影響)、石礫(直徑3～6 cm石礫，高約10 cm左右)、編織袋(防沙子進(jìn)入石礫中)，最后加入配制后的復(fù)合基質(zhì)30 cm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以氮肥作為單因素，共設(shè)置5個(gè)處理。根據(jù)土壤種植施肥每生產(chǎn)1 000 kg番茄需要1.73 kg N、0.89 kg P2O5、3.51 kg K2O，設(shè)目標(biāo)產(chǎn)量為165 t·hm-2，確定N2處理的純氮施量為285.45 kg·hm-2、P2O5146.85 kg·hm-2、K2O 579.15 kg·hm-2。N0處理不施氮肥，N1處理在N2處理基礎(chǔ)下調(diào)50%，N3處理在N2處理基礎(chǔ)上上調(diào)50%，N4處理在N2處理的基礎(chǔ)上上調(diào)100%，即5個(gè)處理的施氮量分別為0(N0)、143(N1)、285(N2)、428(N3)和571(N4) kg·hm-2，各處理的磷肥和鉀肥施用量一致，磷酸二氫鉀為287 kg·hm-2、硫酸鉀為962 kg·hm-2。每個(gè)處理3次重復(fù)，共有15個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)內(nèi)種2行，每穴單株，株距為30 cm，每個(gè)小區(qū)20株。磷酸二氫鉀作為基肥一次性施入，尿素和硫酸鉀基肥施入量為總量的40%，剩余60%分別在第一穗果膨大期、第二穗果膨大期、第三穗果膨大期和第五穗果膨大期分次施入，每個(gè)時(shí)期分別追施尿素總量和硫酸鉀總量的10%、20%、20%、10%；將肥料溶于水中進(jìn)行逐株澆灌，以滴灌方式進(jìn)行澆水。采用單干整枝，其他栽培管理?xiàng)l件均一致。

1.4 測定指標(biāo)和方法

以番茄植株自上而下第3～4片完全展開的功能葉為取樣對象，用液氮迅速冷凍保存，帶回實(shí)驗(yàn)室測定，NR活性采用離體法[11]測定；GS活性采用比色法[12]測定。

每個(gè)小區(qū)選取6株(與測定生長性狀的掛牌植株相對應(yīng))植株記產(chǎn)，從番茄第一穗果成熟開始采摘，累計(jì)記錄每次采收時(shí)各小區(qū)掛牌植株的株數(shù)、果實(shí)數(shù)、單果重和產(chǎn)量。

待番茄第三穗果成熟時(shí)，每個(gè)小區(qū)選擇發(fā)育狀況一致的5個(gè)果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測定，每個(gè)小區(qū)3次重復(fù)。維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[11]測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[11]測定；硝酸鹽含量采用5%水楊酸-硫酸法[11]測定；可溶性糖含量采用蒽酮法[11]測定；有機(jī)酸采用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定法[11]測定；糖酸比是可溶性糖與有機(jī)酸的比值；可溶性固形物用BK-506手持式折光儀(標(biāo)康科技有限公司)測定。

對番茄的各指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)綜合指標(biāo)分析，綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值[u(Xj)][13]、權(quán)重(Wj)[14]和綜合評價(jià)值(D)[15]的計(jì)算公式如下：

u(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(1)

(2)

(3)

式中，Xj表示第j個(gè)綜合指標(biāo)，j=1, 2, 3, …n，Xmax表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的最大值，Xmin表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的最小值；Wj表示第j個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度，即權(quán)重；Pj為各指標(biāo)第j個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率；D值為番茄在施氮處理?xiàng)l件下由綜合指標(biāo)評價(jià)所得的各性狀指標(biāo)的綜合評價(jià)值。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和GraphPad Prism 8軟件進(jìn)行整理并繪圖，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析、相關(guān)性分析、主成分分析和隸屬函數(shù)綜合分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平復(fù)合沙培番茄葉片的氮代謝酶活性

由圖1可知，不同生長時(shí)期，不同處理間番茄葉片的NR活性差異顯著，且均高于對照；整體隨著時(shí)間表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，在7月26日達(dá)到峰值，此時(shí)較強(qiáng)的氮代謝可以促進(jìn)番茄果實(shí)糖分的積累，同時(shí)有利于新葉的生長。7月1日，N3處理的酶活性最高，為75.41 μg·g-1·h-1，較N0增加84.80%；7月26日，各處理葉片的NR酶活性均高于7月1日和8月30日， N3處理葉片的NR活性最高，為98.77 μg·g-1·h-1，各處理間差異顯著，比N0增加42.79%；8月30日，各處理的NR酶活性較7月26日整體下降，N3處理下降最多，較7月26日降低21.26%，仍較N0顯著提高40.21%。

不同生長時(shí)期，不同處理間番茄葉片的GS活性的變化趨勢與NR活性相似，整體隨著時(shí)間表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，且不同處理間差異顯著，均高于對照。7月1日，N3處理的GS酶活性最高，為52.81 μmol·mg-1·h-1，較N0顯著增加187.40%；7月26日，N3處理的酶活性最高，為71.59 μmol·mg-1·h-1，分別比N0、N1、N2和N4處理顯著增加了182.90%、102.71%、73.66%和33.10%；8月30日，各處理GS酶活性有所下降，N4處理的酶活性較7月26日下降了141.84%，N3處理酶活性最高，較N0顯著增加193.49%，且與其他處理存在顯著性差異。

注：不同小寫字母表示同一時(shí)間不同處理間差異在P<0.05水平具有顯著性。Note: Different lowercase letters of the same date indicate significant differences between different treatments at P<0.05 level.圖1 不同施氮處理不同時(shí)間番茄葉片的NR和GS活性Fig.1 NR and GS activities of tomato leaves in different treatments at different date

2.2 不同施氮水平復(fù)合沙培番茄的果實(shí)品質(zhì)

由表1可知，N3處理的維生素C含量顯著高于其他處理，較N0顯著提高了70.33%，各處理維生素C含量表現(xiàn)為N3>N4>N2>N1>N0，但N2和N4處理間差異不顯著，N0與N1處理間差異不顯著。N3處理的可溶性蛋白含量最高，為0.05 mg·g-1，較N0顯著增加66.67%，與N2和N4處理差異不顯著。隨著施氮量的增加，硝酸鹽含量不斷增加，N4處理的硝酸鹽含量最高，為198.62 mg·kg-1，與其他處理均差異顯著，較N0顯著增加17.19%。N3處理的可溶性糖含量較高，為0.35%，與N1和N2處理間無顯著性差異，較N0顯著增加25%。N1處理的有機(jī)酸含量最低，其他處理間均沒有顯著差異，N1較其他處理顯著降低了37.50%。N3處理的可溶性固形物含量最高，為4.67%，但各處理間差異不顯著。N1處理的糖酸比最高，為4.25%，較N0顯著增加了61.60%，其他處理間均沒有顯著差異。

2.3 不同施氮水平的復(fù)合沙培番茄產(chǎn)量及產(chǎn)量因子

由表2可知，各處理間單株結(jié)果數(shù)、單果重和產(chǎn)量間均存在差異，其中N2處理的單株結(jié)果數(shù)最多，N3處理次之，分別較N0增加了21.31%和18.46%，N0、N1與N4處理間差異不顯著。N2處理的單果重最大，為182.20 g，較N0顯著增加37.61%；N3處理次之，較N0顯著增加33.78%。隨著施氮量的增加，番茄產(chǎn)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，N2處理的產(chǎn)量最高，N3處理次之，分別較N0顯著增加66.92%和58.38%，施肥處理較對照處理增產(chǎn)33.50%～66.92%。

表1 不同施氮處理的番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)Table 1 Fruit quality indicators of tomato in different treatments

表2 不同施氮處理的番茄產(chǎn)量及產(chǎn)量因子Table 2 Yield and its components of tomato in different treatments

根據(jù)施氮量和番茄產(chǎn)量繪制施氮量與番茄產(chǎn)量的關(guān)系圖(圖2)，采用多項(xiàng)式方程進(jìn)行模擬，得到施氮量(x)與番茄產(chǎn)量(y)的回歸方程：y=-0.000 6x2+0.434 5x+110.19，該方程的相關(guān)系數(shù)為0.992，相關(guān)性達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。因此得出，隨著施氮量的增加番茄產(chǎn)量先升高后降低，二者極顯著相關(guān)。由方程式得出y的最大值為188.85 t·hm-2，此時(shí)對應(yīng)的施氮量x為362.08 kg·hm-2。模擬方程得出的施氮量介于處理N2與N3之間。

圖2 施氮量與番茄產(chǎn)量的關(guān)系Fig.2 Relationship between nitrogen application amount and yield

2.4 不同施氮水平番茄果實(shí)品質(zhì)及相關(guān)性狀的綜合評價(jià)

2.4.1不同性狀間的相關(guān)性分析由圖3可知，不同施氮處理的各性狀指標(biāo)之間存在不同程度的正負(fù)相關(guān)性，說明不同性狀指標(biāo)之間存在聯(lián)系。其中NR與GS活性之間相關(guān)性顯著(r=0.940，P<0.05)，可認(rèn)為NR與GS活性提供的共同信息量為94.0%；NR活性與葉綠素含量之間存在顯著正相關(guān)(r=0.953，P<0.05)；NR活性與維生素C和可溶性蛋白含量之間也存在顯著相關(guān)；有機(jī)酸含量與糖酸比之間存在顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.906，P<0.05)；有的指標(biāo)間也存在極顯著相關(guān)性，NR活性與可溶性固形物含量之間存在極顯著正相關(guān)(r=0.962，P<0.01)，可認(rèn)為NR含量與可溶性固形物提供的共同信息量為96.2%；GS活性與維生素C和可溶性蛋白含量之間存在極顯著相關(guān)(P<0.01)；維生素C含量與可溶性蛋白含量之間存在極顯著正相關(guān)(r=0.993，P<0.01)，說明維生素C含量高的番茄，其可溶性蛋白含量也高。其他具有相關(guān)性的評價(jià)指標(biāo)間也存在不同程度的信息重疊現(xiàn)象，選取其中某個(gè)指標(biāo)來評價(jià)不同施氮量對番茄品質(zhì)難以得到客觀的結(jié)果，因此為了彌補(bǔ)用單一指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)的不足，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用主成分分析來進(jìn)行研究。

2.4.2不同性狀的主成分分析對番茄的11個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，根據(jù)特征向量的絕對值將不同性狀指標(biāo)劃分到不同主成分中。同一指標(biāo)在各因子中的最大絕對值所在位置為其所屬主成分。結(jié)果(表3)可以看出，主成分分析特征值中前2個(gè)成分的累積貢獻(xiàn)率已達(dá)到92.155%，已滿足特征值大于1且累積貢獻(xiàn)率大于85%的原則，這樣可將原來11個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為2個(gè)新的相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)(comprehensive index，CI)，這2個(gè)綜合指標(biāo)基本上能代表11個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的絕大部分信息。因此，可以用這兩個(gè)綜合指標(biāo)對番茄品質(zhì)進(jìn)行概括分析。分別定義為第1主成分和第2主成分，根據(jù)表3中各指標(biāo)的特征向量，得出綜合指標(biāo)的計(jì)算公式CI1=0.359X1+0.352X2+0.351X3+0.350X4+0.346X5+0.343X6+0.289X7+0.282X8+0.265X9-0.029X10+0.173X11；CI2=0.053X1-0.118X2+0.073X3+0.096X4-0.105X5-0.044X6+0.354X7+0.329X8-0.272X9+0.615X10-0.520X11?？芍?，在第1主成分的表達(dá)式中，NR活性(X1)、GS活性(X2)、葉綠素總含量(X3)和維生素C含量(X4)的系數(shù)較大；在第2主成分的表達(dá)式中，有機(jī)酸含量(X7)、糖酸比(X8)、硝酸鹽含量(X10)、產(chǎn)量(X11)的系數(shù)較大。綜合分析，NR活性、GS活性、葉綠素總含量、維生素C含量、有機(jī)酸含量、糖酸比、硝酸鹽含量和產(chǎn)量可作為不同施氮條件下復(fù)合沙培番茄各性狀的鑒定指標(biāo)。

根據(jù)各綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率的大小，第1個(gè)綜合指標(biāo)為69.597%，第2個(gè)綜合指標(biāo)為22.558%，計(jì)算其權(quán)重，得出2個(gè)綜合指標(biāo)的權(quán)重分別為0.755和0.245(表3)。

注：X1—NR活性；X2—GS活性；X3—葉綠素總含量[16]；X4—維生素C含量；X5—可溶性蛋白含量；X6—可溶性糖含量；X7—有機(jī)酸含量；X8—糖酸比；X9—可溶性固形物含量；X10—硝酸鹽含量；X11—產(chǎn)量。*表示相關(guān)性在P<0.05水平具有顯著性，**表示相關(guān)性在P<0.01水平具有顯著性。Note：X1—NR activity；X2—GS activity；X3—Chlorophyll content[16]；X4—Vitamin C content；X5—Soluble protein content；X6—Soluble sugar content；X7—Organic acid content；X8—Sugar to acid ratio；X9—Soluble solids content；X10—Nitrate content；X11—Yield. * indicates significant correlation at P<0.05 level，** indicates significant correlation at P<0.01 level.圖3 復(fù)合沙培番茄的葉片及果實(shí)指標(biāo)的多重分析Fig.3 Multiple analysis of leaf and fruit indexes of tomato

2.4.3隸屬函數(shù)及綜合評價(jià)根據(jù)各綜合指標(biāo)的系數(shù)得到各處理的綜合指標(biāo)值(表4)，并對每個(gè)處理番茄各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果(表4)顯示，每個(gè)處理番茄的所有綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值均不相同。對于綜合指標(biāo)CI1而言，不同施氮處理中，N3處理的u(X1)值最大，為1.000，表明該施氮水平在CI1表現(xiàn)為各性狀指標(biāo)最好，而N0處理的u(X1)值最小，為0.000，表明此施氮水平在CI1這一綜合指標(biāo)上各性狀指標(biāo)最差。不同處理中，N3處理的綜合評價(jià)值(D)最大，為0.930，表明其綜合性狀指標(biāo)最好，N0處理的D值最小，為0.194，說明其綜合性狀指標(biāo)最差。對D值進(jìn)行排序得出，不同施氮處理的復(fù)合沙培番茄各性狀指標(biāo)的綜合排序?yàn)镹3>N4>N2>N1>N0。

表3 主成分貢獻(xiàn)率及各性狀的特征向量Table 3 Contribution rate of principle components and eigenvectors of each trait

表4 各性狀指標(biāo)的綜合評價(jià)Table 4 Comprehensive evaluation of various characteristic indexes

3 討論

氮素是影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的三大營養(yǎng)元素之一，在所有的植物代謝過程中都起著重要作用。氮代謝直接影響氮元素及氮素化合物在植物體內(nèi)的形成、轉(zhuǎn)化和分配過程[17]。有研究表明，增加施氮量可提高植株葉片的氮代謝酶活性，過量施氮會(huì)導(dǎo)致果實(shí)硝酸鹽含量升高[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，植株葉片NR和GS酶活性表現(xiàn)為先升高后降低，說明增施氮肥可促進(jìn)番茄氮素的吸收和同化。相關(guān)分析結(jié)果也表明，NR和GS活性與果實(shí)可溶性蛋白含量關(guān)系密切。這與周寶利等[19]、從夕漢等[20]和趙春波等[21]研究結(jié)果一致。其中428 kg·hm-2施氮量(N3處理)的番茄葉片在各時(shí)期內(nèi)酶活性均表現(xiàn)最活躍，說明施氮過量或不足均導(dǎo)致植株氮代謝活性降低，不利于光合產(chǎn)物的積累和運(yùn)輸。本研究表明，隨著生育期的推進(jìn)，各施氮水平氮代謝酶活性均表現(xiàn)為先上升后下降趨勢，且不同施氮條件下均呈現(xiàn)相同的變化模式，這與馬桂香等[22]和趙吉平等[5]研究結(jié)果一致。

合理施氮可以明顯提高蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量，這已成為研究熱點(diǎn)。楊陽等[23]對黃瓜的研究表明，適量增施氮肥可顯著提高黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量，并隨著氮肥用量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，表征果實(shí)品質(zhì)的維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖和可溶性固形物含量均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，N3處理較對照分別增加了70.90%、66.67%、25.00%、27.25%。這與前人[24-26]的研究結(jié)果基本一致。其中硝酸鹽含量與施氮量呈正比，而糖酸比最高的是N1處理，說明不施氮肥和過量施氮肥均會(huì)使番茄風(fēng)味下降。本研究結(jié)果顯示，施氮量與產(chǎn)量呈正相關(guān)，當(dāng)施氮在285～428 kg·hm-2范圍內(nèi)，復(fù)合沙培番茄可達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。原因可能是在低氮和高氮條件下，生殖器官的正常發(fā)育均受影響。畢曉慶等[10]研究得出，施氮量為450 kg·hm-2時(shí)，糖酸比最高，當(dāng)超過360 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量有所下降。劉恒旭等[27]研究表明，當(dāng)施氮量≤450 kg·hm-2時(shí)，茄子的產(chǎn)量和品質(zhì)可達(dá)到較好水平。有研究表明，氮素供應(yīng)與果實(shí)產(chǎn)量呈正相關(guān)，當(dāng)施氮量超過一個(gè)閾值，植株果實(shí)產(chǎn)量不再增加[28-30]，這與本研究研究結(jié)果一致。

綜合考慮植株葉片氮代謝酶活性及果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，N3處理的葉片酶活性和果實(shí)品質(zhì)明顯優(yōu)于其他處理。此外，N2處理產(chǎn)量最高，N3處理產(chǎn)量次之，增產(chǎn)率均在58.38%以上。通過相關(guān)性分析得知，NR與GS活性呈顯著正相關(guān)，GS與維生素C和可溶性蛋白含量存在極顯著正相關(guān)，說明施氮量影響氮代謝酶活性，進(jìn)而影響果實(shí)品質(zhì)各指標(biāo)之間的關(guān)系。由主成分分析把原來的11個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為2個(gè)新的綜合指標(biāo)，并通過綜合指標(biāo)值計(jì)算其隸屬函數(shù)值，得出N3處理在綜合指標(biāo)CI1的隸屬函數(shù)值最大，表明該施氮處理在CI1的性狀指標(biāo)最好。根據(jù)各性狀指標(biāo)的D值對不同處理進(jìn)行排序?yàn)镹3>N4>N2>N1>N0。這說明N3處理植株的NR和GS酶活性、維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均顯著提升。綜上所述，本研究條件下，428 kg·hm-2施氮量的葉片氮代謝酶活性及果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的綜合表現(xiàn)最優(yōu)，可作為復(fù)合沙培番茄的最佳施氮量。