控释肥联合养分增效剂显著提高番茄产量与品质

孙明 解环环 刘德锐 吕臣浩 赵竹青 刘瑶 陈娥 陈永波

孙 明，解环环，刘德锐，等. 控释肥联合养分增效剂显著提高番茄产量与品质［J］. 湖北农业科学，2024，63（2）：84-87，93．

摘要：采用田间试验，以番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品种瑞菲为试验材料，通过控释肥联合养分增效剂探究其对番茄生长、产量与品质的影响。结果表明，控释肥联合养分增效剂能显著增加植株茎粗（P<0.05）；与常规施肥相比，控释肥和控释肥联合养分增效剂可显著改善番茄品质，番茄果实可溶性固形物含量有增加的趋势，可溶性糖含量、维生素C含量显著提高（P<0.05），番茄果实色泽度和硬度均有所改善；与常规施肥相比，控释肥和控释肥联合养分增效剂能有效提高番茄产量与经济效益，产量分别增加12.7%和29.2%，净利润分别增加3.65万元/hm²和7.72万元/hm²。综上，控释肥联合养分增效剂可实现番茄增产增效，在实现轻简化生产中具有重要的实践价值。

关键词：控释肥；养分增效剂；番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）；产量；品质

中图分类号：S641.2； S143.1⁺5； S143.1⁺6         文献标识碼：A

文章编号：0439-8114（2024）02-0084-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.02.015 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Controlled-release fertilizer combined with nutrient synergist significantly increased tomato yield and quality

SUN Ming1，2， XIE Huan-huan3， LIU De-rui4， LYU Chen-hao2， ZHAO Zhu-qing2， LIU Yao1， CHEN E1， CHEN Yong-bo1

（1.Enshi Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences， Enshi  445002， Hubei， China； 2.College of Resources and Environment， Huazhong Agricultural University， Wuhan  430070， China； 3.Wuhan Hrda Agriculture Technology Co.， Ltd， Wuhan  430071， China；

4. Hubei Yishizhuang Agriculture Technology Co.， Ltd， Yichang  443000， Hubei， China）

Abstract： The effects of controlled-release fertilizer combined with nutrient synergist on the growth， yield and quality of the tomato were studied by field experiments with the tomato（Lycopersicon esculentum Mill.） variety Ruifei as the experimental material. The results showed that the combination of controlled-release fertilizer and nutrient synergist could significantly increase stem diameter（P<0.05）. Compared with conventional fertilization，controlled-release fertilizer and controlled-release fertilizer combined with nutrient synergist could significantly improve tomato quality， the soluble solids content of tomato fruit had an increasing trend， the soluble sugar content and vitamin C content were significantly increased （P<0.05）， and the color and hardness of tomato fruit were also improved. Compared with conventional fertilization， controlled-release fertilizer and controlled-release fertilizer combined with nutrient synergist could effectively improve tomato yield and economic benefits， the yield increased by 12.7% and 29.2%， respectively， and the net profit increased by 36 500 yuan/hm²and 77 200 yuan/hm²， respectively. In conclusion， controlled-release fertilizer combined with nutrient synergists could increase tomato yield and efficiency， and had important practical value in achieving light and simplified production.

Key words： controlled-release fertilizer； nutrient synergist； tomato（Lycopersicon esculentum Mill.）； yield； quality

湖北省高山蔬菜种植面积达16.3万hm²，总产量为465万t，总产值超过67亿元^［1］，是乡村振兴的支柱产业。番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是湖北省高山蔬菜的主栽种类，也是高山地区较具经济价值的蔬菜。番茄的整个生命周期受到各种环境因子包括温度、水分、肥料等的影响^［2］。番茄需肥较多且耐肥，中后期是番茄养分吸收的高峰，尤其对氮肥和钾肥的需求远大于磷肥。番茄各生育期对养分的需求量也不同，初花期、坐果期和成熟期氮肥分别占总肥量的10%、40%、50%。同时果实膨大期需钾量远超其他时期，因此需多次追肥，保证番茄养分需求^［3］。

番茄产量、品质与施肥量密切相关，但过量施肥会导致耕地质量下降^［4］。基肥加多次追肥是恩施州常见的施肥模式，在该施肥模式下尽管肥料过量但产量提升幅度仍不明显^［5］。合理减施化肥可降低生产成本，同时改善耕地质量，是实现蔬菜可持续发展的重要措施。番茄生产需大量人工，是劳动密集型产业^［6］，种植成本居高不下^［7］。缓控释肥施肥后养分长期缓慢释放，与作物生长同步，可满足作物整个生育期的养分需求^［8］。缓控释肥不仅可减少施肥次数，还能提高作物产量并改善土壤质地，达到节肥省工的效果^［9］。研究表明，缓控释肥联合养分增效剂可保证作物幼苗更快适应土壤环境，增强养分吸收能力^［10］。张斌强等^［11］的研究表明，增效剂显著提高了番茄主根长度、根重及根系活力。赵常旭等^［12］的研究表明，控释肥代替尿素，在施N量减少40%的情况下，在获得最高产量的同时，显著地改善了番茄品质。

缓控释肥一次性施用在主要粮食作物上被广泛推广^［13］，但缓控释肥联合增效剂施用在番茄上的研究较少。因此，本试验拟通过一次性施肥来解决番茄种植过程要大量施肥、多次施肥以及劳动力不足等问题，以期为番茄高产优质提供切实可行的施肥方案。

1 材料与方法

1.1 供试作物及肥料

供试番茄品种为瑞菲。45%复合肥（N、P₂O₅、K₂O含量均为15%）由湖北鄂中化工有限公司生产；42%控释肥（N、P₂O₅、K₂O含量分别为18%、8%、16%）由湖北宜施壮农业科技有限公司生产；养分增效剂由武汉皓达农业科技有限公司提供，在42%控释肥（N、P₂O₅、K₂O含量分别为18%、8%、16%）生产过程中添加4‰含有微生物活性物质的养分增效剂混匀后备用。

1.2 试验设计

试验于2021年5月在恩施土家族苗族自治州巴东县黄连坪村番茄种植基地进行，海拔1 410 m。供试土壤pH为5.6，有机质含量为31.8 g/kg，碱解氮含量为121.0 mg/kg，有效磷含量为41.6 mg/kg，速效钾含量为133.8 mg/kg。供试番茄于5月29日移栽，10月9日拉秧。

试验设3个处理：常规施肥（T1），农民习惯施肥，基施有机肥（N+P₂O₅+K₂O总含量4%，有机质含量30%）3 750 kg/hm²、复合肥1 500 kg/hm²，于坐果期追施750 kg/hm²复合肥；控释肥处理（T2），基施有机肥3 750 kg/hm²、控释肥2 250 kg/hm²；控释肥联合增效剂处理（T3），基施有机肥3 750 kg/hm²、含4‰皓达养分增效剂的控释肥2 250 kg/hm²。采用随机区组排列，每个处理重复3次。以每个大棚为1个试验小区，大棚面积为500 m²，种植密度为3.3万株/hm²。避雨栽培，行距0.5 m，株距0.5 m。灌溉和病虫害防治等日常管理按照当地种植习惯进行。

1.3 样品采集与处理

于番茄初花期测定第一花絮高度（始花高），分别于不同时期测量株高和茎粗（直径），利用SPAD仪测定叶片叶绿素相对含量。番茄收获时，计算番茄果实数量、单果质量、小区产量及偏生产力。偏生产力指施用某一特定肥料下的作物产量与施肥量（氮、磷、鉀养分用量）的比值。

在成熟期采集果实样品测定相关品质指标。采用2，6-二氯靛酚滴定法测定果实维生素C含量；采用硫酸蒽酮法测定果实可溶性糖含量；采用氢氧化钠滴定法测定果实有机酸含量；采用可溶性固性物检测仪测定可溶性固形物含量，采用便携式分光测色计测定色泽指标；采用TA.xy.plus质构仪进行番茄整果穿刺试验，测定果皮硬度、果肉硬度和果肉紧实度等质地指标。

1.4 数据处理

利用Excel 2010和SPSS 24.0软件对数据进行统计分析，采用单因素方差分析法（One-way ANOVA）分析不同处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 控释肥一次性施用对番茄农艺性状的影响

由图1可知，与常规施肥相比，控释肥促进了番茄植株生长，显著降低了始花高，同时显著提高了叶片叶绿素SPAD。

由图1A可知，与常规施肥相比，控釋肥显著促进了番茄植株成熟期的植株高度（P<0.05）。在初花期，T1、T2和T3的株高分别为51.4、53.2、58.9 cm，与T1相比，T2和T3株高分别提高3.5%和14.6%；在坐果期，T1、T2和T3的株高分别为87.7、82.0、74.0 cm，与T1相比，T2和T3株高分别降低6.5%和15.6%；在成熟期，T1、T2和T3的株高分别为170.3、185.9、175.6 cm，与T1相比，T2、T3株高分别提高9.2%、3.1%。

由图1B可知，番茄茎粗在同一生长阶段不同施肥处理间差异显著（P<0.05），均表现为T1

叶绿素SPAD是用来衡量叶片叶绿素相对含量的指标，间接反映植株光合作用能力。由图1C可知，在初花期、坐果期和成熟期，T1、T2和T3的叶片叶绿素SPAD均有显著差异（P<0.05）。随着番茄的生长发育，各处理间的差异越来越大。在初花期、坐果期和成熟期，与T1相比，T2叶片叶绿素SPAD分别显著提高4.0%、5.0%和14.1%，与T2相比，T3叶片叶绿素SPAD分别显著提高5.2%、9.0%和10.4%。

番茄始花高影响着植株的养分分配，因此降低花序节位能有效缩短花芽分化日数。由图1D可知，与T1相比，T2番茄始花高显著降低8.3%（P<0.05），与T2相比，T3始花高降低2.5%。

控释肥能够有效避免植株贪肥徒长，合理维持植株的高度、增加茎粗为养分运输提供保障，提高其叶绿素含量，从而促进光合作用，为增产奠定基础。

2.2 控释肥一次性施用对番茄品质的影响

2.2.1 对果实内在品质的影响 由表1可知，T1、T2和T3的果实可溶性固形物含量分别为5.63%、5.96%和6.02%，各处理间没有显著差异；T1、T2和T3的果实可溶性糖含量分别为2.26%、2.71%和3.37%，三者间差异均达显著水平（P<0.05），与T1相比，T2和T3果实可溶性糖含量分别增加19.9%和49.1%；T1、T2和T3的果实有机酸含量分别为0.58%、0.69%和0.65%，与T1相比，T2和T3显著增加了果实有机酸含量（P<0.05），增幅分别为19.0%和12.1%；T1、T2和T3的果实维生素C含量分别为10.59、13.47、16.66 mg/100 g，三者间差异均达显著水平（P<0.05），与T1相比，T2和T3果实维生素C含量分别增加27.2%和57.3%。

2.2.2 对果实外在品质的影响

1）控释肥一次性施用对番茄果实色泽的影响。由表2可知，在成熟期，各处理番茄果实色泽指标有显著差异（P<0.05）。果实亮度范围在36.67～39.69，红度范围在26.73～28.61，黄度范围在24.52～26.61。与T1相比，T2和T3显著降低了番茄果实亮度（P<0.05），降幅分别为5.6%和7.6%。与T1相比，T2和T3显著提高了番茄果实红度、黄度和色彩饱和度（P<0.05），T2分别提高1.3%、5.5%和3.2%，T3分别提高7.0%、8.5%和7.7%。

2）控释肥一次性施用对番茄果实硬度的影响。由表3可知，不同施肥处理对番茄果实硬度有显著影响。T1、T2、T3番茄果皮硬度分别为798.8、665.2、537.1 g，与T1相比，T2和T3显著降低了番茄果皮硬度（P<0.05），降幅分别为16.7%和32.8%。T1、T2、T3番茄果肉硬度分别为78.6、57.9、67.8 g，与T1相比，T2和T3果肉硬度分别降低26.3%和13.7%。T1、T2、T3番茄果肉黏性分别为66.2、70.6、48.0 g。

2.3 控释肥一次性施用对番茄产量、经济效益的影响

由表4可知，番茄收获后产量由小到大依次为T1（86.4 t/km²）、T2（97.4 t/km²）、T3（111.6 t/km²）。与T1相比，T2和T3在总养分含量减少67.5 kg/hm²情况下，其产量分别显著增加12.7%和29.2%（P<0.05），肥料偏生产力分别提高19.7%和37.1%。由表5可知，与T1相比，T2在总养分含量低的情况下，其肥料成本相应较低，而T3由于掺混增效剂提高额外成本，因此其肥料成本是最高的。当地番茄追肥的人工费用为3 000元/hm²，由于T1后期需要追肥，而T2和T3不追肥，因此控释肥一次性施用技术每公顷可节省3 000元的追肥人工费用。与T1相比，T2和T3番茄当季产值、净利润以及产投比均有所提高，其中，T3番茄当季产值达33.47万元/hm²，比T1提高29.1%，番茄净利润提高31.0%，产投比达39.77；T2番茄效益比T1增加3.31万元，产投比达44.18。

3 讨论

合理施肥有利于促进养分高效利用，本研究中控释肥联合养分增效剂显著促进了番茄生长。控释肥联合养分增效剂处理的番茄茎粗和叶片叶绿素SPAD显著高于控释肥一次性施用和农民习惯施肥方式（P<0.05），说明控释肥对植株生长的促进作用优于常规化肥，这与张小兰^［14］的研究结果一致。有研究表明，控释肥养分缓慢释放可维持较高稳定的土壤养分浓度^［15］，同时在番茄幼苗期养分增效剂可调控其根系形态，从而提高植株的养分利用能力，促进其根系生长^［16］。在常规施肥情况下，前期肥力较高，会在番茄幼根附近形成高浓度的养分环境，从而抑制侧根的发育^［17］，而施用控释肥，土壤养分释放明显变缓，有利于根系快速发育以适应生殖生长，促进植株吸收养分与产量形成^［18］。本研究中，控释肥一次性施用及控释肥联合养分增效剂处理前期养分缓慢释放，后期养分持续供给，养分供应时长大于常规施肥，控释肥养分释放与番茄对养分的吸收相匹配，从而提高养分利用率，促进产量提升与品质改善。

虽然大量施肥可以促进番茄养分积累，但是最佳模式是前期养分供应充足而不过量，中后期可持续性供应养分。控释肥前期养分的缓慢释放导致前期氮肥供給量减少，更有利于番茄可溶性糖的积累，同时养分增效剂可进一步调节番茄生长。本研究中，施用控释肥以及控释肥联合养分增效剂的处理番茄品质相关指标优于常规施肥，这与罗晓涵^［7］的研究结论一致，即施用控释肥可显著提高糖酸比，有利于风味品质的提升。

控释肥相比常规施肥能显著提高番茄产量，尤其是控释肥联合养分增效剂一次施用实现了化肥减量和轻简化生产，同时对番茄增产具有显著效果。养分供应对番茄生长至关重要，肥料充足供应是其增产的关键^［19］。但过量施肥不仅造成肥料浪费还增加成本，因此以控释肥一次性施用替代常规施肥是化肥减量、增产提质、轻简化生产的有效途径^{［ 20，21］}。

4 小结

与常规施肥相比，控释肥联合养分增效剂一次施用显著增加番茄植株茎粗，有利于提高番茄植株抗倒伏能力。控释肥一次施用及控释肥联合养分增效剂施用可降低施肥量与追肥次数，能有效节约劳动力，提高产量与净利润。由此可知，控释肥一次性施用技术可实现番茄增产、品质改善和经济效益提升。

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收稿日期：2023-08-17

基金项目：恩施土家族苗族自治州科技计划项目（D20210040）

作者简介：孙 明（1996-），男，江西泰和人，本科，研究方向为施肥技术与养分管理，（电话）15779670889（电子信箱）2606760392@qq.com；通信作者，陈永波，高级农艺师，研究方向为土壤生态修复，（电子信箱）545529518@qq.com。