不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄营养及栽培效果的影响

李凌慧 张小兰 王丹丹 孙周平

（设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁省设施园艺重点实验室，辽宁省设施蔬菜工程实验室，沈阳农业大学园艺学院，辽宁沈阳 110866）

不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄营养及栽培效果的影响

李凌慧 张小兰 王丹丹 孙周平*

（设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁省设施园艺重点实验室，辽宁省设施蔬菜工程实验室，沈阳农业大学园艺学院，辽宁沈阳 110866）

为了明确日光温室基质袋式栽培番茄的施肥方案，以圣罗菲为试材，研究了4种施肥水平〔CK：经验型施肥量，F1：标准施肥量（参考以色列番茄营养液配方和施肥方案制定），F2：低于标准施肥量20%，F3：高于标准施肥量20%〕对基质袋培番茄的生长、产量、品质及养分利用的影响。结果表明：F2 处理的番茄植株长势较好、最粗壮，植株生物量和单株果实产量均显著高于其他处理，N肥和K肥的利用率亦高于其他处理，果实品质与其他施肥处理差异不显著，可以作为日光温室番茄基质袋培的推荐施肥方案。

番茄；日光温室；基质袋式栽培；施肥方案

无土栽培具有可避免连作障碍、扩展农业生产空间、有利于实现农业生产现代化等优点，在发达国家被广泛应用（谢小玉 等，2005）。目前我国主要的无土栽培方式为槽式基质栽培，其管理方式与传统土壤栽培相似，生产管理简便（汪晓云，2006）。与槽式基质栽培和土壤栽培相比，基质袋式栽培（简称袋培）省去了施肥、整地、起垄、葺槽等劳动强度大的环节，可以减少人工，提高效率；同时，采用插箭式滴灌方法，可以避免土壤深层渗漏和土面蒸发导致的水分流失，易于实现肥水的精准控制，大大提高了水肥利用效率，有利于设施蔬菜生产实现标准化与现代化管理，应用前景广阔（李胜利和孙治强，2004；谢小玉 等，2005；李远新和陈殿奎，2006；孟婕 等，2007；狄文伟 等，2008；葛婷婷和李萍萍，2008；刘升学 等，2009；周彤，2011；徐文俊 等，2012；马艳 等，2013）。

国外袋培主要使用岩棉、椰糠等作为基质，采用全价无机营养液灌溉，实现了水肥一体化精准控制（丁健，2011；万军，2011）。而我国大多采用低成本的农业废弃物发酵后按一定的比例配成复合营养基质（王鹏勃 等，2015），基质中含有各种可以为作物提供养分的大量元素和微量元素，但养分释放缓慢，难以在作物养分需求高峰期提供足够的养分，且营养供给情况复杂（王忠，2000；Jiang et al.，2001；刘伟 等，2005；蒋卫杰，2007；柴喜荣 等，2013）。鉴于我国生产实际，无法照搬国外仅使用全价无机营养液的施肥方式。采用营养基质配施无机化肥，既能充分发挥营养基质养分种类齐全、肥效持久的优势，又能利用无机化肥养分集中、肥效快的特点，达到提高蔬菜产量和品质的目的（沈中全 等，1995；朱亚平 等，1999）。

关于温室袋培营养基质配方已有大量研究报道（陈双臣 等，2005；郭世荣，2005；程智慧 等，2010；白龙强 等，2012；李海燕，2012；聂书明和杜中平，2013；），但是与袋培基质配方相适应的养分供应与施肥方案鲜见报道。本试验在沈阳农业大学设施蔬菜栽培生理课题组研制的番茄袋培基质配方的基础上，开展了不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄营养及栽培效果的研究。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验于2014年1～7月在沈阳农业大学园艺学院科研基地日光温室内进行，温室长60 m、跨度8 m；温室地面铺黑色地布，棚膜采用PO无滴膜。

供试番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品种为圣罗菲（山东寿光市瑞丰种业有限公司），采用基质袋式栽培；基质袋材料为编织袋，规格为50 cm×30 cm，每袋装基质2.92 kg，基质配方为牛粪、作物秸秆及糠醛渣（具体配方正在申请专利）；灌溉采用箭式滴灌系统，灌水量由本校设施蔬菜栽培生理课题组研制的自动灌溉系统进行控制。

1.2试验方法

2014年1月10日播种，3月1日、番茄幼苗三叶一心时选择长势一致的壮苗定植，株距0.3 m，行距1.0 m，种植密度为4株·m-2，定植40 d后开始不同施肥水平处理。植株进行单干整枝，留6穗果摘心，目标产量5 kg·株-1。

设置4个施肥水平，分别是CK（日常管理经验施肥量）、F1（标准施肥量）、F2（低于标准施肥量20%）和F3（高于标准施肥量20%）；小区面积5 m2，共种植20株，采用随机区组排列，3次重复。

标准施肥量的确立：总施肥量=目标产量施肥量（每生产1 000 kg番茄需要的N、P、K分别为2.54、0.75、4.35 kg）-基质养分供应量；其中，配方基质全氮含量为17.39 g·kg-1、全钾16.41 g·kg-1、全磷35.08 g·kg-1、碱解氮532.3 mg·kg-1、速效钾489.2 mg·kg-1、速效磷417.6 mg·kg-1、EC值1.95 mS·cm-1、pH值5.45；施肥水平以以色列番茄各生长阶段的营养液配方（表1）为基础，计算出番茄不同生长时期的需肥量（表2）。

试验中采用速溶平衡复合肥和速溶高钾复合肥交替施用，开花坐果期施2次平衡肥、1次高钾肥；采收期施2次高钾肥、1次平衡肥；拉秧前1个月停止施肥。速溶平衡复合肥的养分含量为N 18%、K2O 18%、P2O518%、MgO 2%、Fe 1 000 mg·kg-1、Mn 500 mg·kg-1、B 200 mg·kg-1、Zn 100 mg·kg-1、Cu 110 mg·kg-1、Mo 70 mg·kg-1；速溶高钾复合肥的养分含量为N 14%、K2O 28%、P2O57%、MgO 2%、Fe 1 000 mg·kg-1、Mn 500 mg·kg-1、B 200 mg·kg-1、Zn 100 mg·kg-1、Cu 110 mg·kg-1、Mo 70 mg·kg-1。

表1 番茄各生长阶段营养液配方（以色列）

表2 不同处理施用的肥料种类及施用量

1.3项目测定

4月15日，每处理随机选定3株番茄幼苗，每隔15 d测量1次株高（用卷尺测量子叶到生长点的距离）、茎粗（用游标卡尺测量生长点以下4片叶与5片叶中间位置的茎粗），3次重复。

盛果期，每处理取相同部位果实测定品质指标，3次重复。采用蒽酮法测定可溶性糖含量；采用标准滴定法测定有机酸含量；采用分光光度计法测定VC含量。

定植60 d后始收，之后每隔7 d采收1次；测定每穗果质量，累加计算产量。

分别于定植后45、75、115 d进行破坏性取样，每处理随机选取3株；将植株根、茎、叶、果实分开，单独称质量；然后分别装入纸袋中，105 ℃杀青30 min，85 ℃烘干48 h至衡重，分别称干质量；将植株干样粉碎研磨过100目筛，采用H2SO4-H2O2方法进行消煮，然后测定其氮、磷、钾含量。

养分利用率=（植株养分吸收量+果实养分吸收量）/（初始基质养分总量+施用养分量）×100%

1.4数据处理

采用Excel 2010软件对试验数据进行统计分析和作图；采用DPS软件进行方差分析，采用Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄植株生长的影响

2.1.1 对番茄株高的影响 由图1可知，番茄幼苗定植后15 d，F2、F3处理的株高高于对照，但是差异未达显著水平，F1处理的株高显著低于F2处理；定植后30 d，对照的株高最高，F2、F3处理的株高与对照差异不显著，F1处理的株高显著低于对照；定植后45 d，各处理间株高差异不显著；定植后60 d，F2处理的株高与对照差异不显著，F1、F3处理的株高显著低于对照；摘心时（定植后75 d），F1、F2、F3处理的株高均低于对照，但各处理间差异不显著。说明，对照植株长势最好，F2处理植株生长较好，F1处理植株生长较缓慢。

图1 不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄株高的影响

图2 不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄茎粗的影响

2.1.2 对番茄茎粗的影响 由图2可知，番茄幼苗定植后15 d，F2处理的茎粗最大，但各处理间差异不显著；定植后30 d，F2处理的茎粗显著高于其他处理；定植后45 d，F2处理的茎粗与对照差异不显著，但显著高于F3处理；定植后60 d，F2处理的茎粗最大，但各处理间差异不显著；摘心时（定植后75 d），F2处理的茎粗最大，对照次之，F1处理的茎粗显著低于F2处理。说明，F2处理的植株最粗壮。

2.2不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄植株生物量积累的影响

从表3可以看出，F2处理的番茄植株地上部、地下部干质量分别为111.03 g和18.06 g，均显著高于对照及F1、F3处理；随着施肥量的增加植株根冠比逐渐降低，F2处理的根冠比最大，亦显著高于对照及F1、F3处理。

表3 不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄植株生物量的影响

2.3不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄果实产量的影响

从表4可以看出，F2处理的番茄单株坐果数最多，显著高于对照，F1处理的单株坐果数最少；F2处理的平均单果质量最大，为162.4 g，与对照差异不显著，但显著高于F1、F3处理；F2处理的单株产量最高，比对照及F1、F3处理分别显著提高20.45%、36.33%、19.77%。

表4 不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄果实产量的影响

2.4不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄果实品质的影响

从表5可以看出，对照的可溶性糖含量最高，为1.92%，显著高于F2、F3处理；对照的有机酸含量亦最高，为0.25%，显著高于F1、F3处理；各处理糖酸比的大小为F1＞F3＞F2＞对照，F1处理的糖酸比显著高于对照和F2处理；VC含量各处理之间差异不显著。

表5 不同施肥水平对日光温室袋培番茄果实品质的影响

2.5不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄植株养分利用率的影响

从表6可以看出，番茄植株对N肥和K肥的利用率均随着施肥量的增加呈下降的趋势，N肥利用率最高的是F2处理，为28.8%，其次是F1、F3处理，均明显高于对照；K肥利用率最高的亦是F2处理，为34.2%，比对照及F1、F3处理分别提高了36.25%、8.92%、36.25%。P肥利用率最高的是F3处理，其次是F2处理，均明显高于对照。

表6 不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄植株养分利用率的影响

2.6不同施肥水平与番茄果实产量的相关性分析

将各处理N、P、K肥施用量与番茄果实产量进行主成分回归分析，得到回归方程y=53.77+80.58X1+70.10X2+18.50X3（其中X1为N肥施用量，X2为K肥施用量，X3为P肥施用量），相关系数R2=0.912 9。显著水平P1=0.002 6、P2=0.020 1、P3=0.564 4，说明X1因素与产量极显著相关，X2因素与产量显著相关，X3因素与产量相关性不显著。同时，该方程的系数代表了各因素所占的权重，系数越大影响越大，也说明X1因素对产量的影响最大，其次是X2因素。

3 结论与讨论

营养基质具有养分种类齐全、肥效持久等特点，但也存在养分释放缓慢、难以在作物养分需求高峰期提供足够的养分等缺陷，因此合理配施无机化肥对作物生长至关重要（宁建凤 等，2007；王柳 等，2007）。本试验结果表明，不同施肥水平对番茄果实产量有显著影响，这一结果与高新昊等（2005）的研究结论相反，其原因可能是本试验的施肥处理考虑到番茄不同生长阶段对肥料需求不同，栽培过程中采用的是分段式追肥方案。

本试验中，不同施肥处理的番茄植株对养分的吸收利用率总体上表现为K＞N＞P，这与赵营等（2011）对土壤栽培番茄养分吸收规律及李建勇（2004）对营养基质无土栽培番茄（槽式栽培）养分利用规律的研究结果一致。本试验根据植株养分吸收计算出的N、K利用率高于李建勇（2004）的研究结果，但低于韩道杰（2008）的研究结果，这可能是由营养基质配方、施肥方式、肥料种类及栽培方式不同造成的。

本试验还发现，N肥和K肥的利用率均随施肥量的增加呈下降趋势，且F2处理显著提高了番茄植株生物量及果实产量。这说明本试验采用的营养基质具有生物活性，在植株生长过程中基质养分缓慢释放，低施肥量就可以满足番茄植株生长。在番茄植株整个发育过程中P肥的利用率很低，这可能是因为本试验采用的营养基质已能满足番茄植株生长发育过程中对P的需求量，不再需要额外补充。这一结果与吴建繁等（2000）的研究结果（土壤中有效磷含量超过100 mg·kg-1时，再施用磷肥基本无效）相似。

本试验结果表明：不同施肥水平对日光温室基质袋培番茄的生长、产量及养分利用率有显著影响；主成分回归分析结果表明，N肥施用量与番茄产量极显著相关，K肥施用量与番茄产量显著相关，P肥施用量与番茄产量的相关性不显著；低于标准施肥量20%（F2）的施肥处理有利于番茄植株的生长，且单株产量达到4.24 kg，较对照及F1、F3处理分别显著提高20.45%、36.33%、19.77%，为本试验条件下日光温室番茄营养基质袋培的最佳推荐施肥方案。

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Effects of Different Fertilization Level on Tomato Nutrition and Production with Nutrient Substrate Bag-cultivation in Solar Greenhouse

LI Ling-hui，ZHANG Xiao-lan，WANG Dan-dan，SUN Zhou-ping*
（Key Laboratory of Protected Horticulture，Ministry of Education，Key Laboratory of Protected Horticulture of Liaoning Province，Key Laboratory of Protected Vegetables Engineering of Liaoning Province，College of Horticulture，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，Liaoning，China）

In order to determine the fertilization schedule of nutrient substrate bag-cultivation tomato in solar greenhouse，with a tomato（Lycopersicon esculentum Mill.）cultivar‘Shengluofei’，tomato plant was treatedwith four kinds of fertilization levels（CK：experience fertilizer application，F1：standard fertilizer level；F2：20% lower than F1；F3：20% higher than F1，which F1 treatment was calculated according to Israel nutrient solution formula of tomato each stage）．The effects of different fertilizer levels on the plant growth and biomass，fruit yield and quality，and nutrient utilization of tomato was investigated．The results showed that at the whole growth period of tomato，there was a significant increase in the plant height，stem diameter，biomass and fruit yield per plant of F2 treatment compared with the other treatments．In addition，N and K nutrient utilization efficiency of F2 treatment was also higher．But the fruit quality between four treatments was not a significant difference iomass and fruit yield per plant of F2 treatment compared with the other treatments．In conclusion，F2 treatment is the best fertilization schedule for nutrient substrate bag-cultivation tomato in this experiment．

Tomato；Solar greenhouse；Nutrient substrate bag-cultivation；Fertilization schedule

李凌慧，女，硕士研究生，专业方向：设施栽培与生理，E-mail：lilinghui900214@126.com

*通讯作者（Corresponding author）：孙周平，男，教授，博士生导师，专业方向：设施园艺栽培生理，E-mail：suner116@126.com

2016-09-17；接受日期：2016-12-19

现代农业产业技术体系建设专项（Nycytx-35-gw23），国家“十三五”重点研发计划项目（2016YFD0201004），中央财政农业科技推广项目（GCNT-LN-19）