不同养分投入对设施番茄产量与质量和土壤养分含量的影响

廉晓娟 王艳 梁新书

摘要    采用盆栽试验的方法，以番茄品种普罗旺斯为材料，研究高肥力土壤不同养分投入对设施番茄产量、品质及植株、土壤养分含量的影响。结果表明，适当增加磷肥投入能够提高番茄产量，适当增加钾肥投入能够改善番茄品质。综合分析，处理P3（基肥施P2O5 5.100 g/株，追肥施纯N 3.48 g/株、P2O5 5.57 g/株、K2O 4.87 g/株）单株产量最高、口感与营养品质好，较CK1（不施基肥，追肥施纯N 3.77 g/株、P2O5 1.51 g/株、K2O 5.28 g/株）、CK2（不施肥）相比，单株产量分别提高22.85%和77.85%、VC含量分别提高6.68%和21.42%、糖酸比分别提高21.06%和17.93%。但高肥力土壤，氮、磷、钾施用量高会造成植株、果实和土壤中氮、磷、钾养分累积，同时抑制中微量元素吸收。

关键词    番茄;产量;品质;养分含量;中微量元素

中图分类号    S641.2;S147.5        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）13-0055-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    The effects of different nutrient inputs on yield and quality of tomato and the nutrient content of plant and soil in the high fertility soil were studied by pot experiment in greenhouse with the tomato variety ′Provence′ as the material. The results showed that the yield of tomato could be improved by increasing the input of phosphate fertilizer appropriately， and the quality of tomato could be improved by increasing the input of potash fertilizer appropriately. By comprehensive analysis， the yield per plant of treatment P3 （P2O5 5.100 g/plant was applied as base fertilizer， while pure N 3.48 g/plant， P2O5 5.57 g/plant and K2O 4.87 g/plant were applied as topdressing） was the highest of all the treatments and the taste and nutritional quality was good. Compared with CK1 （without base fertilizer， pure N 3.77 g/plant， P2O5 1.51 g/plant and K2O 5.28 g/plant were applied as topdressing） and CK2 （no fertilizer）， the yield per plant increased by 22.85% and 77.85%， respectively， the contents of VC increased by 6.68% and 21.42%， respectively， the acid-sugar ratio increased by 21.06% and 17.93%， respectively. However， high application amount of nitrogen， phosphorus and potassium application caused nutrients accumulation in plant， fruit and soil and restrained absorption of medium and trace elements in the high fertility soil.

Key words    tomato; yield; quality; nutrient content; medium and trace element

番茄是我国设施农业栽培的主要果菜之一，因果实营养丰富、风味独特且具有很高的药用价值而深受人们喜爱[1]。但是在种植过程中，由于生产者对产量的单纯追求和施肥的盲目性导致病害加剧、肥料深层淋失及环境污染等一系列问题，不仅降低了蔬菜的产量和品质，更制约了设施农业的可持续发展[2-4]。因此，肥料施用越来越受到人们的重视。土壤养分是影响植物生长发育的重要因素[5]，合理的氮、磷、鉀肥以及有机肥配比能显著促进番茄的生长，提高其产量和品质[6-7]。虽然有关番茄施用氮、磷、钾肥方面的研究报道很多[8]，但是由于各地试验条件不同，试验结果不尽相同。因此，有必要针对当地高肥力土壤进行不同氮、磷、钾投入量对番茄产量、品质、养分吸收及土壤养分含量的影响研究，以期为高肥力土壤合理施肥提供参考。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验在滨海新区永丰农庄23号日光温室内进行，试验采用盆栽的方式进行，花盆规格为上口直径29.5 cm、下口直径22.5 cm、高25.5 cm，取设施内表层0～20 cm土壤为盆栽用土，每盆装土8.5 kg，土壤为高肥力土壤，质地为重黏土，土壤基本理化性质为水解氮375.4 mg/kg、速效磷510.0 mg/kg、速效钾2 588.0 mg/kg、全盐10.06 g/kg、pH值7.05。

1.2    试验材料

供试番茄品种为普罗旺斯，供试肥料为尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 15%）、硫酸钾（含K2O 50%）、磷酸二氢钾（含P2O5 52%、K2O 35%）和硝酸钾（含纯N 13%、K2O 46%）。

1.3    试验设计

试验共设17个处理，氮、磷、钾3种营养元素分别设定5个不同供肥水平，只追肥处理（CK1）和不施肥处理（CK2）作为对照，具体各处理设计见表1。6次重复，试验采用尿素、过磷酸钙、硫酸钾作底肥，一次性施入;采用尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾作追肥，追肥4次，每次每盆施肥1 000 mL，肥料浓度为0.5%。番茄于2018年9月17日定植，品种为普罗旺斯，保留四段果摘心。

1.4    测定项目与方法

1.4.1    土壤样品测定。2018年9月15日采集基础土壤测定水解氮、速效磷、速效钾、全盐、pH值，2019年1月23日采集番茄拉秧后土壤测定水解氮、速效磷、速效钾含量。土壤水解氮含量采用碱解扩散法测定，速效磷含量采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗显色法测定，速效钾含量采用醋酸铵-火焰光度计法测定，全盐含量采用重量法测定，pH值采用电位法测定。

1.4.2    植株和果实中养分含量的测定。番茄拉秧前，处理N2、P3、K3、CK1、CK2各随机选取3个植株，分茎、叶、果分别取样，用水洗净，105 ℃烘箱中杀青30 min，然后80 ℃烘至恒重。取各处理混合均匀的干样用小型粉碎机粉碎过筛后测定叶片、茎和果实中的全氮、全磷、全钾含量。样品采用浓H2SO4与H2O2联合消煮法，全氮含量采用凯氏定氮法测定，全磷含量采用钒钼黄比色法测定，全钾含量采用原子吸收分光光度法测定，ICP仪测定Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu含量。

1.4.3    番茄产量测定。每株每次采收分别单独记录产量。

1.4.4    番茄品质测定。2018年12月25日各处理选取大小、成熟度一致的番茄测定品质指标。可溶性固形物含量采用PAL-1型糖度计测定，VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定，可溶性总糖含量采用费林指示剂滴定法测定，可滴定酸度采用指示剂滴定法测定。

2    结果与分析

2.1    不同处理对番茄单果重、产量的影响

处理N3、N4、N5由于氮肥底施量过大，番茄苗定植7 d后植株全部死亡，因而无产量数据。从表2可以看出，处理P3单果重、单株产量均最大，单果重较CK1、CK2分别提高14.66%、42.27%，单株产量分别提高22.85%、77.85%，高磷处理单株产量略高于高氮、高钾处理。从单一养分来看，同一养分底施量不同，对单果重、单株产量有一定的影响，不同施氮量番茄产量表现为处理N2>处理N1，不同施磷量番茄产量表现为处理P3>处理P2>处理P4>处理P5>处理P1，不同施钾量的番茄产量表现为处理K1>处理K2>处理K5>处理K3>处理K4。

2.2    不同处理对番茄品质的影响

从图1可以看出，高钾处理可溶性固形物含量高于高氮、高磷处理，其中处理K4可溶性固形物含量最高，为8.32%，较CK1、CK2分别提高11.23%、19.54%;从单一养分来看，不同施氮量处理番茄可溶性固形物含量表现为处理N2>处理N1，不同施磷量番茄可溶性固形物含量表现为处理P3=处理P4>处理P1>处理P2>处理P5，不同施钾量番茄可溶性固形物含量表现为处理K4>处理K5>处理K2>处理K1>处理K3。

从表3可以看出，整体来看，处理P3番茄VC含量、可溶性糖含量和糖酸比均高于其他处理，口感与营养品质较好，VC含量较CK1、CK2分别提高6.68%、21.42%，可溶性糖含量分别提高17.28%、17.55%，糖酸比分别提高21.06%、17.93%。处理N2、P3、K4可溶性糖含量和糖酸比均较高，口感品质较好。

2.3    不同处理对番茄植株氮磷钾养分含量的影响

选取5个不同养分处理，对植株和果实中养分含量进行了测定。由表4可以看出，各处理番茄叶、茎、果中养分含量均为K2O>N>P2O5;CK2不施肥处理叶、茎中的氮、磷、钾含量均明显低于其他处理;处理P3茎、叶、果中全磷含量和处理K3茎、叶、果中全钾含量都较高，表明磷、钾施用量越高，植株和果实中的磷、钾含量也越高，造成养分在植株体内累积。

2.4    不同处理对番茄植株中微量元素含量的影响

从图2可以看出，各种中微量元素含量基本上表現为叶>茎>果，叶片的中微量元素含量表现为Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu，茎的中微量元素含量表现为Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu，果实的中微量元素含量表现为Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu。

施用不同养分，对番茄茎、叶、果的中微量元素含量有一定的影响。CK2番茄叶、茎、果中Ca、Mg含量以及叶片中Zn、Mn、Cu含量均明显高于其他施肥处理。主要是由于基础土壤本身养分含量偏高，施氮、磷、钾肥会对番茄植株和果实中微量元素的吸收产生抑制。高氮处理N2叶片中Ca、Fe含量高于其他施肥处理，Zn含量低于其他施肥处理。高磷处理P3叶片和果实中Mg、Mn含量高于其他施肥处理，叶片中Fe含量偏低。高钾处理K3叶片的中微量元素含量均偏低，叶、茎、中的Ca、Mg、Cu含量低于其他施肥处理，果实中Fe、Mn、Cu含量偏低。表明高氮能够抑制叶片Zn的吸收，高磷抑制叶片Fe的吸收，高钾抑制Ca、Mg、Cu的吸收。

2.5    不同处理对土壤养分含量的影响

从图3可以看出，处理N2土壤水解氮含量最高，为312.9 mg/kg，较CK1、CK2分别增加5.86%、14.97%;其次为处理P3、K3，土壤水解氮含量较高。由图4可以看出，施磷处理的土壤速效磷含量普遍高于其他处理，处理P5速效磷含量高达666.8 mg/kg，较CK1、CK2分别增加22.15%、39.85%。從图5可以看出，施钾处理土壤速效钾含量随着施钾量的增加而增加，处理K5土壤速效钾含量达到4 686 mg/kg，较CK1、CK2分别增加118.1%、132.9%，其他处理土壤速效钾含量相差不大。由此可见，随着施肥量增加，土壤中磷、钾养分累积十分严重。

3    结论与讨论

试验结果表明，在该土壤肥力条件下，高磷处理番茄单株产量高于高氮、高钾处理，高钾处理可溶性固形物含量高于高氮、高磷处理其中以基肥施P2O5 5.100 g/株及追肥施纯N 3.48 g/株、P2O5 5.57 g/株、K2O 4.87 g/株处理产量最高，较不施基肥仅追肥施纯N 3.77 g/株、P2O5 1.51 g/株、K2O 5.28 g/株处理、不施肥处理分别高出22.85%、77.85%;可溶性糖含量、糖酸比较高，口感品质较好。由此可见，适当提高磷、钾肥施用量可以提高番茄产量和品质，但氮、磷、钾施用量过高会造成土壤养分严重累积并且抑制番茄植株、果实对中微量元素的吸收，高氮能够抑制叶片对Zn的吸收，高磷抑制叶片对Fe的吸收，高钾抑制叶片对Ca、Mg、Cu的吸收。

4    参考文献

[1] 柳美玉，曹红霞，杜贞其，等.营养液浓度对番茄生长期干物质累积及养分吸收的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2017，45（4）：119-126.

[2] 吕卫光，余廷园，诸海涛，等.黄瓜连作对土壤理化性状及生物活性的影响研究[J].中国生态农业学报，2006，14（2）：119-121.

[3] 潘晓莹，武继承.水肥耦合效应研究的现状与前景[J].河南农业科学，2011，40（10）：20-23.

[4] 费颖恒，黄艺，严昌荣，等.大棚种植对农业土壤环境的胁迫[J].农业环境科学学报，2008，27（1）：243-247.

[5] 艾尼瓦尔·吾买尔，支金虎.施氮对加工番茄生长、养分吸收及不同器官养分分配的影响[J].塔里木大学学报，2018，30（2）：24-30.

[6] 李吉进，宋东涛，邹国元，等.不同有机肥料对番茄生长及品质的影响[J].中国农学通报，2008，24（10）：300-305.

[7] 李吉进，邹国元，宋东涛，等.有机肥和化肥对番茄产量和品质的影响[J].土壤通报，2009，40（6）：1330-1332.

[8] 齐红岩，李天来，富宏丹，等.不同氮钾施用水平对番茄营养吸收和土壤养分变化的影响[J].土壤通报，2006，37（2）：268-272.