新型水溶性肥料对番茄产量、品质及土壤养分的影响

岳焕芳，孟范玉，安顺伟，徐厚成，胡潇怡，王志平

（北京市农业技术推广站，北京 100029）

氮是构成蛋白质的主要元素，也是叶绿体、酶、核酸、纤维素、生物碱的主要成分。磷是核酸的组成成分，李银水[1]研究表明磷可以影响糖代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢。设施蔬菜生产对于我国经济发展具有重要意义，而大水大肥的传统种植模式已经不符合社会发展的需求[2]。近年来，过量施用化肥，氮、磷、钾比例不合理等现象严重，大大降低了肥料利用率，造成水体、土壤等污染严重[3-4]；因此，研究筛选新型高效氮磷源肥料，以期提高化肥利用率，节约肥料用量，减轻因施肥而造成的环境污染，对于发展可持续高效农业有重要意义[5-6]。

聚磷酸铵外观为白色粉末，是一种含氮和磷的聚磷酸盐，化学式为(NH4PO3)2，分子通式为(NH4)(n+2)PnO(3n+1)，作为一种新型肥料，聚磷酸铵目前已开始越来越多地进入化肥使用领域[7]，其具有溶解度高、安全高效、对金属微量元素有螯合作用等优点，水解后既能提供正磷酸态磷素，又能提供铵态氮素[8-11]。史建硕等[12]研究表明，聚磷酸铵施氮量是116 kg/hm2时，可以提高设施番茄产量，改善品质。陈日远等[13]在玉米上的试验表明，添加聚磷酸铵后能明显提高播种60 d的玉米幼苗株高、茎粗，同时提高了玉米地上部和根系的生物量以及根冠比。磷酸氢二铵（DAP）是一种重要的工业品，可广泛应用于工业、食品添加剂、医药、电子、纤维加工和染料工业的分散剂等，也可用作高效氮磷复合肥料[14]。磷酸脲[CO(NH2)2·H3PO4]是由尿素与磷酸在一定条件下生成的复盐，具有高浓度、速溶、全溶的特点，常作为新型高浓度复合肥料，与膜下滴灌技术配套使用，可有效减少氮磷损失，促进作物增产[15-16]，张莉等[17]在菠菜上的研究表明，磷酸脲可显著降低土壤pH值。目前将新型元素的水溶性肥料进行横向试验效果对比的研究尚欠缺，本试验以聚磷酸铵、工业磷酸氢二铵、磷酸脲为配肥原料，研究不同的新型水溶性肥料对于番茄生长、产量和品质的影响，以筛选出番茄上最适宜的配肥原料。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地设在北京市顺义区木林镇王泮庄村绿富农基地。东经116°65'，北纬40°13'。供试地块土壤为中壤土，地势平坦整齐，土壤肥力均匀一致。试验前，于2016年1月20日依据“S”法取0～20 cm土样，测定土壤养分含量，结果见表1。

1.2 试验设计

供试番茄品种为“绝粉”。在番茄整个生育期，各个处理在氮、磷、钾养分总量一致的前提下，氮、磷源共设置3个处理：T1（聚磷酸铵）、T2（工业磷酸氢二铵）、T3（磷酸脲），用硫酸钾作为钾源，以基地常规使用的商品水溶肥（16-8-34）作为对照（CK），采取随机区组设计，每个处理3次重复。每667 m2基施有机肥3 000～4 000 kg，具体施肥方案见表2。

番茄采用东西行向大小行种植模式，大行距、小行距、株距分别为80、50、30 cm。每个小区设置3个栽培畦（东西长8 m，南北宽4 m）；每畦双行种植，每行铺设1条滴灌带。2016年2月22日播种，2016年4月16日定植，667 m2定植约3 400株。

表1 试验地土壤肥力状况

表2 667 m2施肥方案 kg

1.3 调查项目和方法

在番茄定植后取样，每个小区选择3株番茄，测定从生长点往下数第4片真叶处茎粗，利用手持式叶绿素仪测定第4片真叶的SPAD值，产量为每个小区的实测产换算为667 m2产量，土壤养分状况、VC、可溶性糖、可滴定酸和NO3-N数据，由北京市农林科学院测试提供。

1.4 数据处理

采用SPSS 13.0进行单因素方差分析，采用Excel 2010作图。

2 结果与分析

2.1 新型水溶性肥料对番茄株高、茎粗的影响

图1为不同的新型水溶性肥料对番茄株高和茎粗的影响。由图1A可以看出，株高随着生育期的推进逐渐增高，T1处理的番茄株高表现较佳，在定植后80 d达到240.75 cm，比CK高1.37%。茎粗在整个生育期呈现先增大再减小的趋势（图1B），至定植后53 d，T1显著大于其他处理，T1、T2以及T3分别比CK高23.79%、12.22%和1.61%。

图1 新型水溶性肥料对番茄株高和茎粗的影响

2.2 新型水溶性肥料对番茄叶绿素含量的影响

从图2可以看出，T1的叶绿素含量处于较高水平，为植物果实发育奠定了有利基础。定植后93 d叶绿素含量达到最大值，其中T1为35.45，比CK高32.03%，T2、T3分别比CK高18.44%和20.36%。在定植后30 d，T1和T3叶绿素含量显著高于其他处理。

2.3 新型水溶性肥料对番茄产量的影响

图3为新型水溶性肥料对番茄产量的影响，各处理产量高低顺序为T1＞T3＞T2＞CK，T1和T3分别比CK高出12.64%、4.74%，差异显著，T2与CK之间差异不显著，T1增产效果最明显。

2.4 新型水溶性肥料对番茄果实品质的影响

表3为新型水溶性肥料对番茄果实品质的影响，从表中数据可以看出T1的可溶性糖含量比CK高9.17%，差异显著；VC含量T1则低于CK，T2高于T1和T3；各处理间可滴定酸含量差异不显著，糖酸比的高低顺序为T1＞CK＞T2＞T3，说明T1可提高番茄口感；3个处理中，T3的NO3-N含量较低，表明T3处理的番茄中硝酸盐和亚硝酸盐含量均低于其他处理。

图2 新型水溶性肥料对番茄叶绿素含量的影响

图3 新型水溶性肥料对番茄产量的影响

表3 新型水溶性肥料对番茄果实品质的影响

2.5 新型水溶性肥料对土壤基本性状的影响

由表4可知，相比种植前的土壤性状，施用新型肥料和商品水溶肥均可以改善土壤性状，提高速效养分含量。其中，T1的全氮较CK高出2.5%，T2和T3则显著低于CK；T1、T2、T3的有机质分别比CK高13.7%、6.3%、4.2%；有效磷含量只有T3比CK高4.9%；3个处理的速效钾含量T3最高，但是都显著低于CK；T1、T3的EC比CK分别高81.1%、91.7%；新型水溶肥处理的土壤pH值有所下降，各处理高低顺序为T2＞CK＞T1＞T3，T1、T3与CK相比分别降低了0.07、0.08个单位。T1对土壤全氮和有机质改善效果明显，T3则明显提高了土壤有效磷，降低了土壤pH值。

表4 新型水溶性肥料对土壤基本性状的影响

3 讨论与结论

施用氮肥和磷肥可以显著影响番茄生长指标[18-20]，蔬菜种植中的纯氮肥施用量是普通大田作物的数倍甚至数十倍，且氮素利用率低[21]。

本研究表明，施用新型水溶性肥料可以影响番茄的株高和茎粗，其中T1和T3处理的番茄株高表现较佳，T1的番茄茎粗至定植后53 d，比CK高23.79%，同时，定植后93 d其SPAD值为35.45，比CK高32.03%。SPAD与番茄叶绿素含量显著相关[22]，由此可知聚磷酸铵有利于番茄叶绿素的合成，促进光合反应发生，加速番茄生长，提高产量，T1和T3产量分别比CK高出12.64%、4.74%，与前人研究结果一致[6,19]。T1的可溶性糖含量比CK高9.17%，有效提高了糖酸比，但降低了VC含量，提高了NO3-N含量，这可能与铵态氮提供有关[23]，T1的全氮比CK高出2.5%，T1、T2、T3的有机质分别比CK高13.7%、6.3%、4.2%；T1、T3的EC比CK分别高81.1%、91.7%；T1、T3的pH值与CK相比分别降低了0.07、0.08个单位。近年来，由于化肥过量使用、不合理灌溉等因素，全球碱地面积日益扩大、碱化程度日趋严重，高pH值的土壤会加重植物毒害，抑制其生长甚至导致死亡[21-22]，通过调控肥料来降低土壤pH值，具有重要意义。

综合来说，商品水溶肥和新型水溶性肥料均可以起到提高产量，改善土壤养分的功效，新型水溶性肥料在促进作物叶绿素合成，提高可溶性糖含量，以及降低土壤pH值方面效果更佳，适合作为新型的氮磷源肥料施用，其中聚磷酸铵综合表现最好。新型水溶性肥料和商品水溶肥相比价格较低[24]，但是需要使用者根据配方自行配制，提高了工作量，且需要一定的技术水平。