孙利萍 赵增寿 高敏丽 史亮 赵银平 李倩
摘 要: 以番茄新品种‘西润2007为试材,选择鸡粪(667 m2分别施用4 000、6 000、8 000 kg)、羊粪(667 m2分别施用4 000、6 000、8 000 kg)2种基肥处理,以化肥硫酸钾+过磷酸钙(667 m2分别施用20+100 kg、30+100 kg、40+100 kg)为对照,探讨不同有机肥种类及施用量对日光温室番茄产量和品质的影响。结果表明,同一种类基肥,番茄果实糖酸比随着施肥量的增加而降低,番茄红素、维生素C、β-胡萝卜素含量呈现先升高后降低趋势。施用鸡粪和羊粪可以提高番茄产量及果实风味品质和营养品质;在667 m2施羊粪4 000 kg条件下,番茄产量最高(7 627 kg),番茄果实糖酸比最高(9.61);667 m2施鸡粪6 000 kg条件下,番茄产量位居第二(7 373 kg),但番茄果实可溶性糖含量(3.1%)、有机酸含量(0.5%)、维生素C含量(0.24 mg·kg-1)和β-胡萝卜素含量(0.17%)均处于最高水平。
关键词: 番茄; 有机肥; 鸡粪; 羊粪; 产量; 品质
Abstract: In order to study the effect of different base fertilizers on the yield and quality of tomato, a new tomato variety ‘Xi run 2007 was used as material in this research, different fertilizer levels of chicken manure (4 000 kg, 6 000 kg, 8 000 kg per 667 m2), goat manure(4 000 kg, 6 000 kg, 8 000 kg per 667 m2) were carried out and chemical fertilizer potassium sulfate +calcium superphosphate(20+100 kg, 30+100 kg, 40+100 kg per 667 m2) was used as control. The results showed that, under the same kind of basal fertilizer treatments, the sugar acid ratio decreased, while the contents of lycopene, Vitamin C and β-carotene increased first and then decreased with the increasing of fertilization. Chicken manure and goat manure could improve tomato yield, fruit flavor quality and nutritional quality. The yield (7 627 kg per 667 m2) and the sugar acid ratio (9.61) were the highest when applying 4 000 kg chicken manure on 667 m2. The yield was second (7 373 kg per 667 m2), however the contents of soluble sugar(3.1%), organic acid(0.5%), Vitamin C(0.24 mg·kg-1), β-carotene (0.17%) were the highest when applying 6 000 kg chicken manure per 667 m2.
Key words: Tomato;Organic fertilizer;Chicken manure;Goat Manure;Yield;Quality
番茄是我國设施蔬菜栽培面积最大的作物之一,其经济效益高,风味独特,营养丰富,深受消费者喜爱[1]。然而,设施番茄在肥料使用上存在长期使用化肥、过量施肥等问题,造成番茄果实品质不高,农业面源污染严重[2]。研究表明,有机肥富含有机质和作物生长必需的养分 [3-4],施用有机肥可以有效提高蔬菜产量,改善蔬菜品质[5-6]。我国有机肥资源丰富,种类繁多,各地区不同种类有机肥的养分含量状况不同,施用效果和施用量也有所差异[7]。因此,研究当地有机肥品种和合理施用量对蔬菜品质影响的有着重大意义。笔者以当地优势资源鸡粪、羊粪为有机肥试材,以常规施肥(硫酸钾+磷肥)为对照,研究了三者在不同用量下对番茄产量和品质的影响,旨在为促进关中地区设施番茄的绿色施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试番茄品种为‘西润2007,由渭南市农业科学研究所蔬菜研究室提供。所用有机肥为充分腐熟的纯羊粪、鸡粪,化肥为硫酸钾(含K2O 54%)、过磷酸钙(含P2O5 14%)。供试土壤有机质、全氮含量分别为14.35、0.29 g·kg-1,速效磷和速效钾含量分别为76.42、196.5 mg·kg-1,pH值、EC值分别为8.3和2 840 mS·cm-1。
1.2 方法
试验于2017年3月在渭南市农业科学研究所孙镇试验站日光温室内进行。试验设3因素3水平,共9个处理(详见表1),3次重复,随机区组排列,小区面积11.2 m2,试验面积302.4 m2。
定植前,将基肥一次性均匀撒入土壤,然后深翻、整平、起垄。各处理田间管理办法相同,均采用单干整枝、人工授粉、滴灌水肥。
1.3 项目测定
1.3.1 生长指标测定 每小区选择长势基本相同的连续5株幼苗,分株详细记载每株的株高、叶片数、节间长度、始花节位。
1.3.2 产量指标测定 对每小区选定的5株番茄进行单株产量测定,自第一次采果开始,记录单株产量和结果个数。
1.3.3 品质指标测定 于番茄结果中期取样,测定第3穗果实的品质。可溶性固形物含量、有机酸含量采用PAL-BX/ACID3番茄糖度酸度计测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;番茄红素、β-胡萝卜素含量采用柱色谱法测定;维生素C含量采用钼蓝比色法测定。
1.4 数据分析
试验数据采用SAS 9.2数据处理系统进行差异显著性分析,利用Excel 2007记录数据并作图。
2 结果与分析
2.1 不同有机肥种类及施肥量对番茄果实品质的影响
由表2可知,不同基肥种类及施用量对番茄果实中可溶性固形物含量影响显著。J处理下的各施肥水平,果实中可溶性固形物含量(ω,后同)均较高,分别为6.19%、5.43% 、5.44%,位于9个处理的前三位,说明用鸡粪做基肥可提高番茄果实中可溶性固形物含量。
有机酸、可溶性糖是番茄果实的重要营养物质,也是构成果实风味的主要化学物质。表2显示,在同一施肥种类下,可溶性糖含量随着施肥量的增加先增加后降低或趋于平稳,其含量由高到低依次为:J处理>Y处理>H处理;有机酸含量则随着施肥量的增加而升高,由高到低依次为:H处理>J处理>Y处理。
9个处理中糖酸比大于6的有YL、YA 和JA 3个,依次为9.61、7.88和6.18。与H处理相比,Y处理和J处理的糖酸比明显升高,且Y处理糖酸比最高。同一基肥种类,随着施肥量的增加,果实糖酸比逐渐降低。
番茄红素是番茄的保健品质,也是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。由表2可见,同一施肥种类下,随着施肥量的增加,番茄红素含量呈现出先增加后降低趋势。Y处理的含量高于J处理和H处理。所有处理中YA番茄红素含量最高,为74.49 mg·kg-1,HL含量最低,为51.19 mg·kg-1。
维生素C是番茄重要的营养品质和保健品质。如表2所示,随着施用量的增加,J、Y、H 3个处理中果实维生素C含量均呈现先增加后降低趋势,分别在JA、YA、HA出现最高值0.24、0.24、0.21 mg·g-1。
β-胡萝卜素是最稳定的天然色素,具有抗氧化和解毒作用,是维护人体健康不可缺少的营养素。不同基肥种类及施用量对番茄果实中β-胡萝卜素含量影响不同,各处理间差异明显。9个处理β-胡萝卜素含量由高到低分别为YL(0.17%)>JA(0.17%)>JL(0.15%)>HA(0.15%)>HL(0.14%)>JH(0.13%)>YH(0.12%)>YA(0.12%)>HH(0.10%)。
2.2 不同有机肥种类及施肥量对番茄产量的影响
由图1可见,对比不同基肥种类及施用量对番茄总产量的影响,最高产YL(7 627 kg·667 m-2)比最低產HL(6 021 kg·667 m-2)高出26.7%。同一基肥种类下,不同施用量对产量的影响差异显著。以鸡粪作基肥,番茄产量随着施肥量的增加先升高后降低;以羊粪作基肥,番茄产量随着施用量的增加而降低,YL处理产量显著高于YA和YH。以化肥作基肥,番茄产量先升高后降低,3者间差异显著。
如表3所示,不同基肥种类对番茄的产量影响较大,羊粪处理的番茄产量最高,667 m2产量为7 120.3 kg,其次为鸡粪,667 m2产量为6 839.5 kg,化肥处理的产量最低,667 m2产量为6 472.4 kg。
3 讨论与结论
3.1 不同有机肥种类及施肥量对番茄风味品质指标的影响
可溶性糖和有机酸是番茄果实风味品质形成的基础。糖酸比是评价番茄风味的重要指标,糖酸比越小,果实风味品质越差,适合的糖酸比应在6.0以上[8]。有研究表明,有机肥可以提升番茄的风味品质,施入适量的有机肥能显著促进番茄果实糖含量的积累[9]。此外,随着施肥量的增加,番茄中可溶性固形物含量减少,有机酸含量上升,糖酸比也随之减小[10]。
本研究结果表明,施用有机肥做基肥可以提高番茄果实风味,且羊粪效果好于鸡粪;在较大范围内,番茄糖酸比随着施肥量的增加而降低,3种肥料的最佳施用量分别为鸡粪6 000 kg·667 m-2、羊粪4 000 kg·667 m-2、硫酸钾20 kg·667 m-2+磷肥100 kg·667 m-2。
3.2 不同有机肥对番茄营养品质指标的影响
番茄红素、维生素C、β-胡萝卜素是番茄重要的保健品质,其含量高低直接决定着蔬菜营养价值和商品价值。施入适量腐熟的纯羊粪,可以显著增加番茄果实的可溶性蛋白质和维生素C含量[6]。随着施肥量的增加,番茄果实中番茄红素、维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白积累量呈先增大后降低的趋势[11-12]。
本研究结果表明,施用鸡粪可明显提高番茄果实中维生素C和 β-胡萝卜素含量;施用羊粪可明显提高番茄果实中番茄红素和维生素C含量,低羊粪施肥水平下可明显提高β-胡萝卜素含量。除用羊粪做基肥时,番茄果实中β-胡萝卜素含量随着施肥量的增加逐渐降低外,3种基肥处理下果实中番茄红素、维生素C、β-胡萝卜素含量均随着施肥量的增加先升高后降低。9个处理中,以每667 m2施鸡粪6 000 kg和施羊粪4 000~6 000 kg为宜。
3.3 不同有机肥种类及施肥量对番茄产量的影响
有研究表明,在一定范围内,随着施肥量的增加,产量呈上升趋势;若再加大施肥量,产量会有不同程度的下降[13]。与化肥相比,施入适量的有机肥能提高番茄产量,但过量施用鸡粪对产量会产生抑制作用[10]。本试验结果表明,最佳施肥量条件下,产量达到最高,此后产量则随着施肥量的增加而下降。用羊粪做基肥下的产量最高,其次是鸡粪,化肥产量最低。3种肥料最佳施用量分别为:鸡粪6 000 kg·667 m-2(JA)、羊粪4 000 kg·667 m-2(YL)、硫酸钾30 kg·667 m-2+磷肥100 kg·667 m-2(HA)。
综上所述,施用鸡粪和羊粪可以提高番茄产量、果实的风味品质和营养品质,最佳施用量分别是6 000、4 000 kg·667 m-2。
参考文献
[1] 熊自立,李连鹏,胡郑珍,等.番茄越冬长季节栽培品比试验[J]. 浙江农业科学,2007(6):641-642.
[2] 周博.日光温室栽培下有机肥氮素供应特性研究[D]. 陕西杨凌:西北农林科技大学,2012.
[3] 刘晓燕,金继运,任天志,等.中国有机肥料养分资源潜力和环境风险分析[J].应用生态学报,2010, 21(8):2092-2098.
[4] 苏秦,贾志宽,韩清芳,等.宁南旱区有机培肥对土壤水分和作物生产力影响的研究[J].植物营养与肥料学报,2009,15(6):1466-1569.
[5] 王立河,赵喜茹,王喜枝,等.有机肥与氮肥配施对日光温室黄瓜和土壤硝酸盐含量的影响[J].土壤通报,2007,38(3):472-476.
[6] 杜中平,聂书明.不同羊粪使用量对番茄品质及产量的影响[J]. 北方园艺,2016(2):36-38.
[7] 陳朝阳,陈星峰,何欢辉,等.施用有机肥对植烟土壤速效磷和速效钾含量的影响[J].中国烟草科学,2009,30(4):43-46.
[8] 徐明磊.番茄高可溶性固形物种质的创造及相关基因的差异表达研究[D].重庆:西南大学,2006.
[9] 惠云芝.有机肥对番茄产量、品质及土壤培肥效果的影响研究[D].长春:吉林农业大学,2003.
[10] 贺会强,陈凯利,邹志荣,等.不同施肥水平对日光温室番茄产量和品质的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2012,40 (7):135-140.
[11] 王鹏勃,李建明,丁娟娟,等.水肥耦合对温室袋培番茄品质、产量及水肥利用效率的影响[J].中国农业科学,2015,48(2):314-323.
[12] 邢英英,张富仓,张燕,等.滴灌施肥水耦合对温室番茄产量、品质和水氮利用的影响[J].中国农业科学,2015,48(4):713-726.
[13] 张国红.施肥水平对日光温室番茄生育和土壤环境的影响[D].北京:中国农业大学,2004.