不同肥料处理对番茄产量及品质的影响

2015-04-24 02:40田雪莲尹显慧龙友华
山地农业生物学报 2015年3期
关键词:番茄红素菌肥化肥

田雪莲,尹显慧,2* ,龙友华,2,王 梅

(1.贵州大学作物保护研究所,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学贵州山地农业病虫害重点实验室,贵州 贵阳 550025)

目前,我国农业生产普遍存在着化肥施用过量而有机肥施用不足的问题,单靠增施化肥的增产方法不仅造成了农业投入的增加,导致耕地土壤板结、土壤盐渍化程度加重及有机质含量偏低,甚至加剧了农田环境污染,降低农产品质量,已经影响到我国农产品安全及农业生产的可持续发展[1-2]。因此,微生物菌肥、微生物菌肥混配、有机肥等环境友好型肥料的使用愈来愈引起人们的重视,成为近年来我国肥料研究与开发的热点。微生物菌肥、有机无机复混肥在粮食作物、蔬菜、水果上等作物上应用研究报道较多[3-5],在番茄上主要集中生物有机肥及其混配方面,史春余等[6]研究表明,有机-无机复合肥可以提高根系活力和叶片硝酸还原酶(N R)活性,增产17.13%,同时还能提高果实维生素C和可溶性糖含量,降低果实有机酸含量,增加糖酸比。徐立功等[7]研究认为,生物有机肥与化肥混施可显著促进番茄植株的生长,提高产量,同时亦可改善果实营养品质与风味,尤其可显著增加果实的番茄红素含量,降低果实硝酸盐含量。谢景欢等[8]研究了沼渣与化肥配合施用对番茄生长发育、产量和品质的影响,发现沼渣与化肥配合施用有利于番茄生长发育,其中60%沼渣+40%化肥处理的植株生长发育状况良好,果实Vc含量为91.09 mg/kg-1,比对照高 21.32 mg/kg-1,总糖含量比对照高2.13%,果实品质有明显改善。此外,水肥耦合对番茄产量及品质的影响也是研究热点,邢英英等[9]研究表明,与常规沟灌施肥相比,滴灌施肥能达到高产优质高效的目的,滴灌施肥增加番茄产量31.04 t·hm-2、干物质量3208 kg·hm-2和总氮吸收量73.13 kg·hm-2,增幅分别为46.9%、54.0%和82.4%,同时增加果实中Vc含量,水分利用效率和氮肥利用率分别增加46.4%和76.5%。然而,关于番茄养分管理的研究多集中在平衡施肥和单一营养要素作用方面,关于微生物菌肥、微生物菌肥配施、常规混配等对番茄产量及品质的影响却鲜有报道。本研究以“红泽拉118”为试材,通过田间试验,探讨微生物菌肥、微生物菌肥配施等对番茄产量及品质的影响,旨在为番茄高产优质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于息烽县西山乡鹿窝村,海拔910 m,土壤类型为潮泥田,前茬作物为油菜,肥力水平中等。试验前在园区内随机、多点混合采集0~60 cm的土样作为土壤背景值,测得土壤pH 6.17,有机质质量分数为38.2 g/kg,碱解氮质量分数为104.9mg/kg,有效磷质量分数为65.3 mg/kg,速效钾质量分数为270.3mg/kg。

1.2 试验材料

供试番茄品种为红泽拉118,由贵阳庆丰农业种子有限公司提供。供试肥料有:过磷酸钙,上海酶联生物科技有限公司;美国钾肥,颗粒剂,上海美邦生物科技有限公司;无水氯化钙,汕头市西陇化工厂有限公司;巴西黑金,黑色液体,山东奥凯农业发展有限公司;金力钾,高钾K2O33%,湖南邵阳顶盛科技发展有限公司;仙丰168,山东海来宝生物工程有限公司提供,主效成分如下:有益活菌数:枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis、拟康氏木霉菌 Trichoderma pseudokoningii)≥15亿/g,硝酸稀土≥12%,壳聚糖≥40%,低聚寡糖≥30%。

1.3 试验设计

试验设5个处理,3次重复,随机区组排列,小区面积55m2,株距75 cm ×60 cm,每667 m2种植1480株。T1:过磷酸钙(10 kg/亩);T2:美国钾肥(3 kg/亩)+0.5%氯化钙;T3:巴西黑金(10 kg/亩,稀释600-800倍)+金力钾(400倍液灌根)+0.5%氯化钙;T4:仙丰168(200倍液灌根);T5:清水对照。不同肥料均在6月20日定植时灌窝处理。

1.4 分析项目及方法

定植缓苗后,每隔15 d左右取样1次,每次每小区取样5株,分别测量番茄的株高、茎粗、开展度。在番茄盛果期采集每小区相同部位的果实10个,带回实验室检测番茄品质,测定果实中Vc、总糖、总酸、可溶性固形物(可溶性固形物)含量、番茄红素含量,3次重复。其中,Vc含量用2,6一二氯靛酚滴定法测定;总糖含量采用蒽酮比色法测定;总酸含量采用滴定法测定;可溶性固形物含量用手持折光仪测定,番茄红素含量用分光光度计测定。

1.5 数据处理与统计分析

试验结果以测定的平均值表示。试验数据的统计分析采用EXCEL和DPS2000数据处理系统进行分析和差异显著性检验(Duncan's新复极差法)。

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对番茄植株形态指标的影响

从表1可以看出,不同肥料处理对番茄植株的茎粗影响不大,只有处理T4(微生物菌肥)对番茄茎粗有促进作用,各处理间在6月28日、7月13日的调查结果差异均不显著。不同肥料处理对株高、开展度的影响较大。对于株高,6月28日调查结果表明处理T1(常规施肥)、T2(化肥混施)、T3(微生物菌肥与化肥混施)显著低于对照,而处理T4显著提高了番茄的株高,各处理间与对照CK差异显著。7月13日,处理T1株高仍低于对照,而T2、T3的株高的株高略高于对照,说明肥料T2、T3对番茄株高的促进作用在生长后期;处理T4的株高最高,为77.29 cm。番茄开展度的变化趋势基本同株高,处理T1的开展度均低于对照T5,T2、T3、T4均显著高于对照,其中处理T4的开展度最大,两次调查分别为34.04 cm、38.59 cm。综合分析,处理T4对番茄植株促进效果最好,其次为T3、T2,处理T1基本对番茄植株形态没有促进作用。

表1 不同肥料处理对番茄植株形态指标的影响Tab.1 Effects of different fertilizer trials on tomatomorphological index

2.2 不同肥料处理对番茄产量的影响

通过对番茄平均产量的测定表明(图1),不同肥料处理对番茄产量的影响较大,番茄产量较对照提高了8.32%~33.30%,其中处理T4(微生物菌肥)番茄产量最高,为3078 kg/667m2,较对照增加了769 kg/667m2,与对照CK差异显著。其次产量较高的处理T3(微生物菌肥与化肥混施),为2916 kg/667m2,而处理T1(常规施肥)的产量最低为2501.2 kg/667m2,仅比对照提高了192.2 kg/667 m2,与T2(化肥混施)、T5(CK)均无显著差异。

图1 不同肥料处理的番茄产量Fig.1 The effects of different fertilizer trials on tomato yield

2.3 不同肥料处理对番茄品质的影响

维生素C是评价番茄品质的重要指标。从表2可以看出,不同肥料处理番茄其维生素C均高于对照CK(14.93% ~23.38%),处理T4(微生物菌肥)较高,为6.86 g/100 g,其次是处理T3(微生物菌肥与化肥混施),维生素C为6.65 g/100 g,二者差异显著,处理 T4、T3、T2(化肥混施)、T1(常规施肥)分别较对照 CK提高了 23.38%、19.60%、19.24%、14.93%。说明微生物菌肥、微生物菌肥与化肥混施等都能够提高番茄维生素C的含量。

总糖、总酸含量影响番茄的口感,4种肥料处理均能提高番茄总糖的质量分数(较对照提高了(1.58% ~5.35%),降低番茄总酸的质量分数,改善番茄口感。其中处理T4的番茄总糖质量分数最高,比 CK提高了5.35%,处理 T1、T2、T3均不显著。糖酸比可以影响番茄的品质,延长番茄保质期,4种处理糖酸比较对照提高了9.47%~37.59%。

不同肥料处理对番茄果实的可溶性固形物均有一定影响,各处理可溶性固形物质量分数极显著高于对照T5(较对照提高7.78% ~22.96%),其中以处理 T4可溶性固形物质量分数最高,达5.54%,比对照CK提高了22.96%。番茄红素是番茄中所含的一种天然色素,是迄今为止自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。番茄红素的变化趋势基本同可溶性固形物(1.89% ~18.87%),处理T4的番茄红素含量最高,为0.63 g/kg,较对照提高了18.87%,显著高于其他处理,其次为处理T3,较对照提高了11.32%,处理T1与对照番茄红素含量变化不大,差异不显著。

2.4 不同肥料处理对番茄经济效益的影响

从表3可以看出,几种肥料处理番茄产值较对照提高了8.33% ~33.33%,其中处理T4(微生物菌肥)产值最高,达6772.48元/667 m2,增产率为33.33%,其次为处理T3(微生物菌肥与化肥混施)、T2(化肥混施)、T1(常规施肥),增产率分别较对照提高了26.28%、17.95%、8.33%。处理T4纯收入最高,为6010.99元/667 m2,较对照收入提高了18.34%,处理T3较T2效益好,纯收益比对照提高了6.03%,而处理T1因成本较高,产量增加不大,纯收益比对照仅高59.74元/667m2。可见,并不是多施肥产量高收入就高,配方施肥与生物菌肥则能以较少的肥料资金投入获得最大的收益回报。

表2 不同肥料处理对番茄品质的影响Tab.2 Effects of different fertilizer trials on tomato quality

表3 不同肥料处理对番茄经济效益的影响Tab.3 Effects of different fertilizer trials on econom ic benefit of tomato

3 结论与讨论

本试验研究表明,微生物菌肥、微生物菌肥与化肥混施均可不同程度提高番茄产量,其中微生物菌肥产量和纯收入最高,产量为6772.48 kg/667 m2,纯收入6010.99元/667m2,较对照收入提高了18.34%,番茄品质也有显著提高,而常规施肥产值最低,纯收入最少。微生物菌肥与化肥混施对番茄产量及品质的影响较化肥混施效果好,说明微生物菌肥、微生物菌剂与化肥混施均可较好提高番茄产量及品质,提高番茄的种植效益,但因采用的不是同一种微生物菌肥,无法得出在施肥中微生物菌肥优于微生物菌肥与化肥混施。

早在1991年,Young等[10]就报道了微生物产生的细胞分裂素与植物根的生长有很好的相关性,表明微生物通过产生植物类激素,促进植物生长。微生物菌肥能够提高根系从土壤中吸收肥水的能力,对坐果率的也有显著促进作用,其原因可能与激发根系代谢活力,同时也提高了幼胚征集营养的能力相关,对增施生物有机肥提高番茄的营养品质及果实风味也有相应报道[11-12]。毕静静等[13]研究表明,适当降低化肥用量并配施微生物菌肥,可以显著提高产量,还可显著提高番茄可溶性固形物、番茄红素和维生素C含量,改善产品风味品质。可见,本试验采用的微生物菌肥、微生物菌肥与肥料混配都提高了番茄的产量与品质,与毕静静等研究结果一致。综合产量和营养品质等因素,微生物菌肥、微生物菌肥与肥料混配,作为番茄生产的高效肥料,可以明显增加番茄种植效益。

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