缓释尿素与普通尿素配施对加工番茄产量和氮肥利用率的影响

李亚莉，陈 雷，张 炎，哈丽哈什·依巴提，李青军

(1.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐830091；2.塔城地区农业技术推广中心，新疆塔城 834700)

0 引 言

【研究意义】近年来，加工番茄生产中氮肥施用逐渐趋于合理，但仅限于在总量上的控制，没有根据加工番茄生长发育情况对氮肥施用进行阶段调控，氮肥效应不能充分发挥，氮肥利用率仅为30%～35%[1-4]。氮肥的损失不但带来了巨大的经济损失和资源浪费，同时还造成对环境的严重污染[5-6]。研究缓释尿素与普通尿素配施对加工番茄产量和氮肥利用率的影响。对解决加工番茄肥料利用率低的问题有实际意义。【前人研究进展】缓释肥料具有养分逐渐释放的特点，在一定程度上减少的氮损失、淋溶和挥发，提高肥料利用率。根据缓释肥料这一特性，研究了缓释肥料与普通尿素配施对不同作物的影响。郭萍等[7]以玉米为研究对象，研究在缓释尿素和常规尿素不同配比下对玉米氮代谢酶和氮素利用的影响，得出在普通尿素掺混50%～75%比例的缓释尿素进行一次底施更有利于增加玉米产量和提高氮素的高效利用。李玮、杨利军等[8,9]分别对玉米和水稻作物为研究对象，表明缓释尿素应用效果更优于普通尿素。得出缓释肥料不仅可以提高氮肥利用率，增加作物产量，还可以减少施肥次数，降低种植农作物的投入成本[10-13]。【本研究切入点】目前缓释肥料的应用研究主要在玉米和水稻上，而是否能提高新疆番茄产量以及氮肥利用率却未可知。研究筛选适宜新疆加工番茄产量、品质和氮素吸收利用提高的普通尿素和缓释尿素配比。【拟解决的关键问题】以加工番茄为研究对象，研究在缓释尿素和普通尿素不同配施条件下对加工番茄农艺性状以及氮肥利用率的影响，为加工番茄科学合理施用缓释肥料提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验安排在新疆昌吉兵团灌溉中心试验站，加工番茄品种为屯河9号，覆膜滴灌栽培，一膜1根滴灌带2行种植，株距为30 cm，行距50 cm，小区面积40 m2。5月7日移栽，7～10 d灌溉一次，每次灌溉量25～35 m3，总计300 m3。播前土壤养分状况。为pH 8.3，有机质12.2 g/kg，全氮0.57 g/kg，速效氮44.9 mg/kg，速效磷8.6 mg/kg，速效钾164 mg/kg。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

在磷钾肥相同的基础上(P2O5210 kg/hm2；K2O 120 kg/hm2)，试验设9个处理，即：(1)N0：不施氮；(2)UREA：农民习惯施肥，全部普通尿素(N 360 kg/hm2)；(3)CRU：全部缓释尿素(N 360 kg/hm2)；(4)CRU0.6UREA0.4：60%缓释尿素 + 20%普通尿素花期追施+ 20%普通尿素果期追施(N 360 kg/hm2)；(5)CRU0.7UREA0.3：70%缓释尿素+ 30%普通尿素花期追施(N 360 kg/hm2)；(6)0.8UREA：80%等氮量(N 288 kg/hm2)，全部普通尿素；(7)0.8CRU：80%等氮量(N 288 kg/hm2)，全部缓释尿素；(8)0.8CRU0.6UREA0.4：80%等氮量(N 288 kg/hm2)，60%缓释尿素+ 20%普通尿素花期追施 + 20%普通尿素果期追施；(9)0.8CRU0.7UREA0.3：80%等氮量(N 288 kg/hm2)，70%缓释尿素 + 30%普通尿素花期追施；每个处理重复3次。

各处理缓释尿素、磷肥和钾肥都作为底肥基施，UREA和0.8UREA处理中氮肥全部作为追肥，在加工番茄生育期间分6次施入，分别在6月8日、6月17日、6月26日、7月5日、7月13日、7月21日以15%、15%、25%、20%、15%、10%的比例随水滴施；CRU0.6UREA0.4和0.8CRU0.6UREA0.4处理追施的氮肥分别在6月17和7月5日以20%和20%比例随水滴施；CRU0.7UREA0.3和0.8CRU0.7UREA0.3处理中追施的氮肥在6月17日随水滴施。缓释尿素CRU(N 44%)由Agrium(加阳公司)提供，普通尿素(N 46%)、三料磷肥(P2O546%)、硫酸钾(K2O 50%)在当地购买。

1.2.2 测定项目

在加工番茄成熟期(8月14日)采取加工番茄样品，将采集的植株按不同器官(茎、叶、果)分开，烘干、称重、粉碎，分析植株不同部位N养分含量。

1.2.2.2 品质

可溶性固形物含量用折光计法；pH值用电位法；色差用色差仪；总酸用酸碱滴定法；番茄红素用分光光度法。

1.2.2.3 产量

在加工番茄成熟期(8月14日)调查各小区10.8 m2面积的加工番茄株数、果数，并采收果实20个测单果重，计算产量。

氮肥利用率(%)=(施氮区作物吸氮量-不施氮区作物吸氮量)/施氮量 ×100%，表示被植物吸收的氮占施入土壤的肥料氮的比例。

氮肥农学效率(kg/kg)=(施氮区作物产量-不施氮区作物产量)/施氮量，表示单位施氮量所增加的作物经济产量。

氮肥偏生产力(kg/kg)= 施氮区作物产量/施氮量。

周启明有点紧张，钱海燕在旁边安慰他说：“不就是个结节嘛，没事的。”但医生建议他们最好马上去复查。钱海燕陪周启明去了宁波最大的医院。各项检查下来，医生皱着眉头说：“状况不太好，最好马上手术，很大概率是恶性的。”

1.3 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS18.0 统计软件进行方差分析和多重比较(LSD法)。

2 结果与分析

2.1 缓释尿素对加工番茄干物质累积与分配的影响

研究表明，各处理中，N0处理的茎、叶、果和总的干物质量最小，显著低于其他处理；在100%等氮量时，CRU0.7UREA0.3处理的干物质累积最多，其次是CRU0.6UREA0.4处理，UREA处理最小，但各处理的总干物质没有显著差异。在80%等氮量时，也是0.8UREA处理干物质累积最小，0.8CRU0.6UREA0.4处理的果和总干物质累积最多，但与其它80%等氮量处理没有达到显著差异，而0.8CRU0.7UREA0.3处理的叶干物质累积最多，显著大于其它处理。在相同施肥模式下，80%等氮量处理的各器官干物质积累量要大于 100%等氮量的处理。表1

表1 加工番茄干物质累积及分配(kg/hm2)
Table 1 Accumulation and distribution of dry matter in tomato

处理 Treatment茎Leaf叶Stem果Melon总计TotalN01 531c640e3 169d5 341fUREA2 187b1 350c4 249c7 786eCRU2 165b1 304cd4 588bc8057deCRU0.6UREA0.42 349ab1 220d4 749abc8 318cdeCRU0.7UREA0.32 464ab1 557b4 950abc8 529bcde0.8UREA2 555ab1 476b5 158ab9 189abc0.8CRU2 620ab1 580b4 733abc8 938abcd0.8CRU0.6UREA0.42 745a1 530b5 443a9 718a0.8CRU0.7UREA0.32 780a1 729a4 971ab9 479ab

注：表中a,b,c,d,e,f,ab,cd,bc,abc,abcd,cde,bcde代表不同施肥处理间缓释尿素对加工番茄干物质累积与分配之间的相关关系

2.2 缓释尿素对加工番茄产量及构成因子影响

研究表明，N0处理的单株果数最少，为22.10个/株，显著低于其他处理；在100%等氮量时，CRU0.7UREA0.3处理的单株果数最多，为29.85个/株，其次是CRU0.6UREA0.4处理，但各处理的单株果数没有显著差异；在80%等氮量时，也是0.8CRU0.7UREA0.3处理的单株果数最多，为32.80个/株，但各处理间差异不显著。在100%等氮量时，CRU0.7UREA0.3处理的单果重最低，而UREA、CRU、CRU0.6UREA0.4处理几乎相同，但各处理没有达到显著差异；在80%等氮量时，0.8UREA处理单果重最低，0.8CRU、0.8CRU0.6UREA0.4和0.8CRU0.7UREA0.3三个处理几乎相同。表2

加工番茄N0处理的产量显著低于其他处理，比UREA和0.8UREA处理减产13.65%和21.4%；在100%等氮量时，CRU不同处理的产量显著高于UREA处理，分别增产9.64%～18.99%，CRU不同处理间没有显著差异；在80%等氮量时，0.8CRU0.6UREA0.4处理的产量比80%UREA处理显著增产14.82%，但与0.8CRU、0.8CRU0.7UREA0.3处理没有显著差异，0.8CRU、0.8CRU0.7UREA0.3处理比80%UREA处理有一定程度的增产，但三者间没有达到显著差异。同时，在不同施肥模式下，80%氮量的产量均高于100%施氮量的产量。表2

表2 加工番茄产量
Table 2 Processing Tomato Yield

处理Treatment单株果数Number of single fruit单果重Single fruit weight(g)产量 Yield(kg/hm2)增产 Increase production (%)N022.10c43.21ab45 455d-UREA25.66bc43.18ab52 643c-CRU26.64b42.86ab57 711b9.63CRU0.6UREA0.427.51b42.91ab62 640ab18.99CRU0.7UREA0.329.85ab38.38b61 189ab16.240.8UREA27.25ab41.50ab57 839b-0.8CRU29.44ab45.48a61611ab6.520.8CRU0.6UREA0.429.89ab45.31a66 413a14.820.8CRU0.7UREA0.332.80a44.81a62 316ab7.74

注：表中a,b,c,d,ab,bc代表不同施肥处理缓释尿素对加工番茄产量及构成因子的相关性关系

2.3 缓释尿素对加工番茄品质的影响

不同施肥处理条件下CRU0.6UREA0.4固形物最低，为6.30%，其次是CRU0.7UREA0.3，0.8CRU，0.8CRU0.6UREA0.4处理，为6.50%，最大值为N0处理，为7.03%；总酸含量最大值为UREA处理，为4.13%，最小值为CRU0.6UREA0.4处理，为4.0%；茄红素最大值在UREA处理，为11.74，最小值在N0处理为10.56；各施肥处理间pH<4.5且各施肥处理对加工番茄的固形物、黏度、pH、色差、番茄汁、总酸和番茄红素都没有显著影响。表3

表3 加工番茄品质
Table 3 Quality of processing tomato

处理Treatment可溶性固形物 Solid matter(%)pH色差Chromatic aberration总酸 Total acid(%)番茄红素Lycopene(mg/100g)N07.03a4.49a2.35a4.13a10.56aUREA6.80a4.42a2.31a4.60a11.74aCRU6.83a4.49a2.44a4.10a10.42aCRU0.6UREA0.46.30a4.44a2.41a4.00a11.59aCRU0.7UREA0.36.50a4.48a2.46a4.17a10.70a0.8UREA6.53a4.43a2.43a4.20a11.22a0.8CRU6.50a4.49a2.40a4.25a9.88a0.8CRU0.6UREA0.46.50a4.39a2.39a4.40a11.32a0.8CRU0.7UREA0.36.57a4.47a2.42a4.33a10.83a

注：表中a代表不同施肥处理间加工番茄品质的相关性关系

2.4 缓释尿素对加工番茄N吸收的影响

研究表明，加工番茄的N吸收分配与干物质积累与分配大体一致。N0处理N吸收量最低，显著低于其他处理；在100%等氮量时，CRU0.7UREA0.3处理N吸收量最高，为188.24，其次是CRU0.6UREA0.4处理，为187.24，UREA处理最小；在80%等氮量时，0.8CRU0.6UREA0.4处理N吸收量最高，为238.51显著高于其他处理，其次是0.8CRU0.7UREA0.3处理，为216.36，0.8CRU处理最低；同时，80%施氮量的N吸收累积均高于100%施氮量的N吸收累积。表4

表4 加工番茄N吸收及分配(kg/hm2)
Table 4 Absorption and distribution of N in processing tomato

处理Treatment茎Stem叶Leaf果Fruit总计TotalN011.27d22.10d51.70c78.88eUREA24.50bc29.24c119.94ab167.08dCRU24.85bc35.91cd95.30b181.68cCRU0.6UREA0.425.14bc43.93ab134.85ab187.84cCRU0.7UREA0.323.94c41.99abc123.73ab188.24c0.8UREA25.48bc43.68ab123.24ab192.40c0.8CRU22.00c54.97a101.38ab185.97c0.8CRU0.6UREA0.445.12a53.67a142.83a238.51a0.8CRU0.7UREA0.333.35b54.83a125.31ab216.36b

注：表中a，b,c,d,e,ab,bc,cd,abc代表不同施肥处理间加工番茄N吸收及分配的相关性关系

2.5 缓释尿素对加工番茄氮肥利用率的影响

研究表明，氮肥减少20%用量，可以显著提高加工番茄的氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力，其中0.8CRU0.6UREA0.4的利用效率最高，显著高于其他处理。在100%等氮量时，CRU0.7UREA0.3处理的氮肥利用率为30.62%，显著大于UREA处理，但与CRU0.6UREA0.4、CRU没有显著差异。在80%等氮量，0.8CRU0.6UREA0.4处理的氮肥利用率为55.73%，显著高于其它处理。氮肥农学效率与偏生产力与氮肥利用率具有相同的趋势。相同施肥模式下，80%施氮量的氮肥利用效率均显著高于100%施氮量的氮肥利用效率。表5

表5 加工番茄氮肥利用效率
Table 5 Nitrogen use efficiency of processing tomato

处理Treatment氮素利用率Nitrogen utilization rate(%)氮肥农学效率Agronomic efficiency of nitrogen fertilizer(kg/kg)氮肥偏生产力Partial productivity of nitrogen fertilizer(kg/kg)N0---UREA24.74e18.61e146.23dCRU28.80de30.12d160.31cCRU0.6UREA0.430.51d43.71c174.00bcCRU0.7UREA0.330.62d41.63c169.97c0.8UREA39.72c39.30c200.83b0.8CRU37.49c55.95ab213.93ab0.8CRU0.6UREA0.455.73a65.58a230.60a0.8CRU0.7UREA0.348.04b55.20b216.38ab

注：表中a，b,c,d,e,ab,bc,de,代表不同施肥处理间加工番茄氮肥利用效率的相关性关系

3 讨 论

新疆番茄酱产量占全国加工量总量的90%。合理施用氮肥有助于提高番茄的产量和品质，更有利于提高氮肥利用率，对农业可持续发展有着重要意义。在试验条件下，相对于普通尿素(UREA处理)，缓释尿素处理均显著提高加工番茄干物质量、产量、N吸收及氮素利用率，且缓释尿素80%等氮量处理更优于100%等氮量处理，对加工番茄的品质并没有产生显著影响。这是由于相对于普通尿素，缓释尿素肥效缓慢，较高浓度缓释尿素可以提高加工番茄后期氮素供给，过高浓度缓释尿素则会降低加工番茄干物质量、产量和氮肥利用率。同时表明农民习惯施肥量超出了加工番茄的需肥量，存在过量施肥，80%氮量更有利提高加工番茄产量和氮肥利用效率。所以80%等氮量使加工番茄在整个生育期中氮肥利用率保持在较高水平。

干物质量积累关系到作物产量的形成，适量的缓释尿素配比可以提高干物质量的累积，从而提高作物产量[14-16]。研究结果表明，80%施氮量和100%施氮量缓释尿素掺施普通尿素可以显著提高番茄干物质积累量，且80%施氮量更优于100%施氮量，说明不同缓释尿素配施更符合加工番茄的氮素吸收规律，能增加氮素积累量，使其氮素积累量显著高于不施氮处理，从而促进加工番茄干物质的累积。

氮肥利用率是反应作物对土壤中氮吸收与利用[17]，不少研究得出缓释尿素与普通尿素掺混能更好的提高氮肥利用率[12]。试验结果表明，施用缓释尿素显著提高了加工番茄氮肥利用率，而100% 缓释尿素处理的氮素利用效率低于 80%的缓释尿素比例。不同缓释尿素配比能有效提高番茄产量，但100%配比处理下各时期番茄氮吸收、分配和利用率均低于80%配比处理，使其干物质积累、氮素积累、产量及氮素利用效率均低于80%配比处理，这是100% 施氮量相比80%施氮量番茄氮利用降低，使其前期生长不足，影响番茄产量。80% 缓释尿素比例前期叶片氮代谢酶活性高，保证了氮素吸收和物质生产，后期氮代谢酶活性较高促进了氮素的利用，获得更高的产量。

在试验条件下，100%等氮量是习惯施肥量(360 kg/hm2)，80%等氮量是推荐施肥量(288 kg/hm2)，研究结果表明，80%等氮量相比100%等氮量更好的提高了加工番茄的干物质量、产量和氮肥利用率。根据目前国家提出化肥减施增效的要求并结合研究结果，加工番茄化肥减施20%是可行的。

4 结 论

与普通尿素相比，缓释尿素有利于提高加工番茄产量、干物质累积和N素吸收利用。在100%等氮量时，70%缓释尿素+30%普通尿素花期追施处理效果最好。在80%等氮量时，60%缓释尿素+20%普通尿素花期追施+20%普通尿素果期追施效果最好。同时，相同施肥模式下，加工番茄氮肥减量20%是可行的。