霍晓兰,郝保平,李娓,孟全业
(1.山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;2.山西省农业种子总站,山西太原030001)
不同灌溉施肥方法对番茄产量及品质的影响
霍晓兰1,郝保平1,李娓1,孟全业2
(1.山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;2.山西省农业种子总站,山西太原030001)
以番茄为试材,研究了不同灌溉施肥方法对设施番茄产量及品质的影响。结果表明,在不同灌溉施肥方式下,滴灌施肥处理番茄的株高、茎粗、果径均较沟灌施肥处理高,均表现为滴灌8 d施肥处理>滴灌16 d施肥处理>沟灌8 d施肥处理>沟灌16 d施肥处理;滴灌8 d施肥处理产量最高,与沟灌8,16 d施肥处理间差异显著,其中,滴灌8 d施肥处理比沟灌8 d施肥处理增产23.3%;滴灌8 d施肥处理番茄果实Vc含量与沟灌8,16 d施肥处理间差异显著,其中,滴灌8 d施肥处理比沟灌8 d施肥处理高13.7%;各处理间番茄硝酸盐含量差异不显著,滴灌处理硝酸盐含量整体低于沟灌处理,滴灌8 d施肥处理比滴灌16 d处理降低9.48%;滴灌处理可溶性固形物含量和总酸含量总体高于沟灌处理,但二者间差异不显著;滴灌处理的可溶性糖含量与沟灌处理间基本没有差异。总体上说明,滴灌施肥处理方法比沟灌施肥更能提高番茄的产量和品质。
番茄;产量;品质;灌溉施肥
番茄(Solanum lycopersicum)是茄科茄属番茄亚属的多年生草本植物。番茄是一种重要的蔬菜作物,同时也可作为水果来食用,是全世界广为栽培的果蔬之一。番茄营养丰富,含有较多的维生素C,具有不被烹饪破坏的特点,人体获得的维生素C的含量是控制和提高机体抗癌能力的决定因素[1]。近年来,设施栽培在我国迅速发展,番茄因栽培管理简单、销路广、经济效益高等优势,现已成为我国主要设施栽培蔬菜[2]。番茄是需肥量比较大的蔬菜作物,也是露地和保护地栽培的主要蔬菜之一[3]。随着现代农业的快速发展,水资源日益短缺,设施蔬菜推行节水控肥的管理模式势在必行,水肥一体化技术是必然的选择[4]。水肥一体化技术是采用灌溉系统将灌溉与施肥相结合,作物在吸收水分的同时吸收养分,不仅能提高施肥、灌溉效率,降低生产成本,而且能提高产量和品质,最终提高经济效益[5]。
本试验以番茄为试材,研究探索不同灌溉方式下,不同的施肥处理对番茄产量及品质的影响,为番茄合理的灌溉施肥提供理论依据。
1.1 试验材料
供试材料为瑞奇3号番茄。
1.2 试验地概况
表1 试验地土壤养分状况
试验于2016年4月在榆次褚村进行。该地属于粉砂壤土,排灌方便,前茬为油菜,土壤pH值为8.56。供试土壤理化性状列于表1。
1.3 试验方法
试验共设4个处理,每个处理重复5次,共20个小区,小区面积为24 m2(3 m×8 m),采用随机区组排列。肥料使用尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾,肥料配制的比例为N∶P2O5∶KO2=20∶10∶20。4个处理分别为:处理1.滴灌8 d施肥(D8);处理2.滴灌16 d施肥(D16);处理3.沟灌8 d施肥(G8);处理4.沟灌16 d施肥(G16)。按照试验设计将肥料与水混合配制成营养液随灌溉施入。不同灌溉施肥处理的施肥量与灌水量列于表2。
表2 不同灌溉施肥处理施肥量与灌水量设计
2.1 不同灌溉施肥处理对番茄株高的影响
番茄定植35 d后开始实施水肥一体化处理。由图1可知,滴灌施肥处理的番茄株高增长幅度较沟灌施肥处理高,但差异不显著。4个灌溉施肥处理的株高依次为D8>D16>G8>G16。
2.2 不同灌溉施肥处理对番茄茎粗的影响
番茄茎粗的动态变化类似于株高,番茄的茎粗随着生长期的延长而增加。茎粗从定植后45 d开始,进入快速增长阶段,之后进入平缓增长阶段,直到停止生长后达到最高值。从图2可以看出,番茄茎粗在50 d进入快速增长阶段,到75 d茎粗达到最高值,之后到90 d生长缓慢并停止生长。不同灌溉施肥方式对茎粗的影响明显,滴灌处理的茎粗高于沟灌处理的茎粗,4个处理茎粗顺序为D8>D16>G8>G16,但相同灌溉施肥方式处理之间差异不显著。
2.3 不同灌溉施肥处理对番茄果径的影响
番茄果径是反映番茄果实果个大小的重要指标之一,同时反映了番茄果实生长的变化,在番茄的生长发育过程中,果实的生长发育动态与产量有密切关系[6]。由图3可知,从90 d开始,番茄果实进入快速增长膨大期,到105 d果实达到最大值,之后果实进入成熟阶段,果径增长速度变化不大并逐渐停止生长。滴灌施肥处理果径高于沟灌施肥处理,即D8>D16>G8>G16,同时相同的灌溉施肥处理方式之间差异不显著。
2.4 不同灌溉施肥处理对番茄维生素C含量的影响
采集番茄盛果期的果实进行品质分析。从图4可以看出,滴灌处理的果实Vc含量高于沟灌处理,且D8处理与2个沟灌处理(G8,G16)间差异达显著水平,但相同灌溉施肥方式处理间差异不显著。其中,D8处理果实Vc含量比G8处理高13.7%,比D16处理高3.39%,G8处理果实Vc含量比G16处理高2.55%。由此可知,果实Vc含量在D8施肥灌溉处理下含量高,即灌溉施肥处理均可以提高番茄的维生素C含量。
2.5 不同灌溉施肥处理对番茄硝酸盐含量的影响
硝酸盐是衡量蔬菜品质的一个重要指标,所有蔬菜都含有硝酸盐。有资料表明,人体吸收的硝酸盐81.2%来自蔬菜,硝酸盐在人体内富集到一定程度就会对人体产生危害,可导致癌症发生[7]。从图5可以看出,不同灌溉施肥处理下番茄硝酸盐含量最低的为D8处理,其次为D16处理,G16处理最高。滴灌处理下,D8处理的番茄硝酸盐含量比D16处理降低9.48%,但差异不显著。沟灌处理下,G8处理的番茄硝酸盐含量比G16处理降低9.43%,但差异不显著。而D8处理比G8处理硝酸盐含量降低11.1%。由此可见,灌溉施肥处理均能降低硝酸盐的含量,从而提高番茄品质。
2.6 不同灌溉施肥处理对番茄可溶性固形物、可溶性糖和总酸含量的影响
可溶性糖、可溶性固形物、总酸和维生素C是番茄重要的营养品质。含量高低直接影响着番茄营养价值和口感,进而影响番茄的经济价值[8-9]。从表3可以看出,滴灌处理下,番茄可溶性固形物含量D8处理比D16处理高4.62%;番茄可溶性糖含量D8处理比D16处理低2.38%;番茄总酸含量D8处理比D16处理低4.08%,但差异不显著。沟灌处理下,番茄可溶性固形物含量G8处理比G16处理高5.88%;番茄可溶性糖含量G8处理比G16处理低2.38%;番茄总酸含量G8处理比G16处理低2.22%,但二者间的差异不显著。而滴灌处理与沟灌处理相比,D8处理的番茄可溶性固形物含量比G8处理高25.93%,D16处理比G16处理高27.45%;2种灌溉施肥方式各处理间的番茄可溶性糖含量和总酸含量差异均不显著。
表3 不同灌溉施肥处理对番茄可溶性固形物和糖酸的影响
2.7 不同灌溉施肥处理对番茄产量的影响
由图6可知,滴灌施肥处理的番茄产量高于沟灌施肥处理。其中,D8施肥处理产量最高,与G8处理相比,增产23.3%,且差异显著;D16施肥处理与G16施肥处理相比,增产17.9%;而D8与D16,G8与G16产量间差异不显著。於丽华等[10]研究表明,滴灌施肥处理与漫灌施肥处理相比,番茄果实产量提高32.6%。侯松泽等[11]研究表明,黄瓜采用滴灌比沟灌节水、增产、节约劳动力,滴灌较沟灌节水约42%,增产24%。由此可见,滴灌处理较沟灌处理可以提高番茄产量。
水肥是影响作物产量形成的关键因素,水分与养分共同影响着植物的生长发育[12]。与传统施肥方式相比,水肥一体化技术可减少肥料挥发、固定及淋溶的损失[13]。不同灌溉施肥方法对番茄的株高、茎粗、果径、产量及品质的影响是不同的。本试验结果表明,滴灌施肥方式番茄的株高、茎粗和果径均高于沟灌施肥,4个处理番茄的株高、茎粗、果径均表现为D8>D16>G8>G16。杜文波[14]研究结果表明,滴灌水肥一体化能够有效改善番茄的生长,减少灌水量和施肥量,提高肥料利用效率。这与本研究结果基本一致。
与沟灌水肥一体化处理相比,滴灌水肥一体化处理显著提高了番茄的产量,改善了番茄的品质。本试验结果表明,滴灌8 d施肥处理产量最高,比沟灌8 d施肥处理增产23.3%,滴灌16 d施肥处理比沟灌16 d施肥处理增产17.9%;番茄滴灌8 d施肥处理果实Vc含量比沟灌8 d施肥处理高13.7%,且差异达显著水平;番茄可溶性固形物含量滴灌8 d施肥处理比沟灌8 d施肥处理高25.93%,滴灌16 d施肥处理比沟灌16 d施肥处理高27.45%;滴灌8 d施肥处理硝酸盐含量比沟灌8 d施肥处理降低11.1%;番茄可溶性糖含量和总酸含量2种灌溉施肥方式之间差异均不显著。可见,滴灌施肥方法比沟灌施肥更科学、合理。
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Effects of Different Irrigation and Fertilization Methods on Yield and Quality of Tomato
HUOXiaolan1,HAOBaoping1,LI Wei1,MENGQuanye2
(1.Institute ofAgricultural Environment&Resources,Shanxi AcademyofAgricultural Sciences,Taiyuan 030031,China;2.Shanxi Station ofAgricultural Seed,Taiyuan 030001,China)
The effects of different irrigation and fertilization methods on the yield and quality of tomato were studied.The results showed that in different irrigation and fertilization methods,plant height,stem diameter,fruit size of tomato under drip irrigation and fertilization were higher than the furrow fertilization,showed drip irrigation 8 d fertilization treatment>drip irrigation 16 d fertilization treatment>furrowirrigation 8 d fertilization treatment>furrowirrigation 16 d fertilization treatment.The yield oftomatoin drip irrigation 8 d fertilization treatment was the highest,which had significant difference with furrowirrigation 8,16 d fertilizer treatments,the tomato yield of8 d drip irrigation fertilization increased 23.3%compared with furrowirrigation 8 d fertilization treatment.Vc content oftomato in drip irrigation 8 d fertilizer treatment fruit and furrow irrigation in 8,16 d fertilization treatment showed significant differences,among them,8 d irrigation fertilization was higher by 13.7%than furrowirrigation 8 d fertilization.The difference ofthe tomato nitrate content in everytreatment was not significant,nitrate content ofdrip irrigation was lower than furrowirrigation,drip irrigation 8 d fertilizer treatments decreased 9.48%than drip irrigation 16 d treatment.The soluble solids content and total acid content of drip irrigation were higher than that offurrowirrigation,but there was no significant difference between the two.There was no difference ofsoluble sugar content between furrowirrigation and drip irrigation treatment.In general,the method of drip irrigation is more effective than the furrowirrigation method in improvingyield and qualityoftomato.
tomato;yield;quality;irrigation fertilization
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.28
S641.2
:A
:1002-2481(2017)05-0782-04
2016-12-20
山西省农业科学院财政支农项目(YJKT1434)
霍晓兰(1977-),女,山西大同人,助理研究员,硕士,主要从事土壤环境保护研究工作。郝保平为通信作者。