化肥減量條件下配施有機(jī)肥對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

劉長(zhǎng)旭，張靜，張?jiān)葡迹钚趸?/p>

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018)

番茄作為主要蔬菜之一，在我國(guó)蔬菜生產(chǎn)中占有不可或缺的地位。但近年來(lái)因市場(chǎng)需求和農(nóng)戶(hù)種植習(xí)慣，設(shè)施番茄過(guò)量施肥現(xiàn)象比較普遍，造成番茄產(chǎn)量降低[1]。化肥的過(guò)量施用會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤內(nèi)有效元素失衡、保水保肥能力下降，進(jìn)而導(dǎo)致附近水體的污染[2]。

有研究表明，有機(jī)肥配施化肥可以改善番茄品質(zhì)，提高番茄產(chǎn)量和土壤酶活性[3-6]。有機(jī)肥對(duì)土壤氮、磷、鉀不僅具有活化作用,還能穩(wěn)定氮、磷、鉀養(yǎng)分對(duì)作物的供應(yīng)，提高土壤有機(jī)質(zhì)，降低根系土壤的pH值，提高根系土壤微生物的多樣性[7-11]。有機(jī)肥雖養(yǎng)分豐富，肥效長(zhǎng)，但養(yǎng)分含量低，不足以滿(mǎn)足作物的需求；相比而言化肥雖養(yǎng)分單一，但養(yǎng)分含量高，肥效快。有機(jī)肥配施化肥既能滿(mǎn)足作物對(duì)養(yǎng)分的需求，又能將化肥的養(yǎng)分吸收保蓄，提高化肥利用率的同時(shí)減輕對(duì)土壤的污染[12-14]。本試驗(yàn)采用田間試驗(yàn)法研究在化肥減量20%的基礎(chǔ)上施用有機(jī)肥對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分含量的影響，以期為化肥減量有機(jī)肥替代及其適宜的有機(jī)肥用量提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在山東省菏澤市鄆城縣程屯鎮(zhèn)霍樓村(35°40′25″N，115°56′45″E)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。供試番茄品種為“凱德冬冠”，種苗由七彩種苗公司提供。供試肥料：普通氮磷鉀復(fù)合肥(15%-15%-15%)、尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O516%)、硫酸鉀(K2O 51%)；有機(jī)肥為腐熟雞糞。供試有機(jī)肥和設(shè)施土壤基本理化性質(zhì)分別見(jiàn)表1和表2。

表1 有機(jī)肥養(yǎng)分狀況(以濕基計(jì))

表2 0～20 cm土層基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，即T1：化肥處理，為當(dāng)?shù)貎?yōu)化施肥量；T2：化肥減量20%，不施有機(jī)肥；T3：化肥減量20%+3 t/hm2有機(jī)肥；T4：化肥減量20%+6 t/hm2有機(jī)肥；T5：化肥減量20%+9 t/hm2有機(jī)肥。

當(dāng)?shù)貎?yōu)化施肥666.7m2純養(yǎng)分用量為103 kg(N+P2O5+K2O=40+15+48)。T1處理為100 kg氮磷鉀復(fù)合肥基施，尿素54.4 kg、硫酸鉀64.7 kg作追肥分4次分別于12月18日、1月30日、3月6日、4月8日隨灌溉沖施，每次用量一致；T2處理為80 kg氮磷鉀復(fù)合肥基施；T3、T4、T5處理有機(jī)肥及80 kg氮磷鉀復(fù)合肥作為基肥，尿素43.5 kg 與硫酸鉀51.8 kg作追肥分4次于12月18日、1月30日、3月6日、4月8日分別隨澆水沖施，每次用量一致。小區(qū)面積2.6 m×8 m =20.8 m2。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。

番茄于2018年11月14日移栽定植，種植密度為48 090株/hm2。12月6日溫室覆膜，2019年4月9日開(kāi)始采摘計(jì)產(chǎn)，5月26日計(jì)產(chǎn)結(jié)束，共采摘19次。試驗(yàn)期間，除追肥外各小區(qū)其他田間管理措施相同。

1.3 樣品采集與測(cè)定

于種植前后分別取0～20 cm土層土樣，去除植物殘?bào)w等雜物后風(fēng)干，研磨過(guò)篩備用。番茄成熟后按小區(qū)計(jì)產(chǎn)，盛果期每處理每重復(fù)分別采摘5個(gè)大小均勻、著色一致的果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。

土壤pH值用pH計(jì)測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法分析測(cè)定；全氮采用凱氏定氮法測(cè)定；速效氮采用堿解擴(kuò)撒法測(cè)定；有效磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀采用火焰光度法測(cè)定。番茄果實(shí)可溶性糖采用蒽酮法測(cè)定；VC采用氯酚靛酚滴定法測(cè)定；可滴定酸采用滴定法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量條件下有機(jī)肥對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上減量20%，總養(yǎng)分投入量降低，番茄產(chǎn)量并未降低，與優(yōu)化施肥相當(dāng)(表3)。但在化肥減量20%基礎(chǔ)上增施3～9 t/hm2有機(jī)肥，番茄產(chǎn)量平均提高6.48%，且隨有機(jī)肥及總養(yǎng)分投入量的增加番茄產(chǎn)量的變化不顯著。其中，T4處理的養(yǎng)分投入量與優(yōu)化施肥相當(dāng)，但番茄產(chǎn)量顯著提高，666.7m2為7 252.6 kg,肥料偏生產(chǎn)力最高，達(dá)88.02 kg/kg。表明有機(jī)肥替代一部分化肥可有效提高番茄產(chǎn)量。

表3 不同處理的養(yǎng)分施用量與產(chǎn)量

2.2 化肥減量條件下有機(jī)肥對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

優(yōu)化施肥減量20%，番茄果實(shí)的可溶性糖、VC含量顯著提高，可滴定酸含量顯著降低(表4)，表明化肥減量對(duì)改善番茄品質(zhì)和風(fēng)味具有良好作用。優(yōu)化施肥減量20%基礎(chǔ)上施用有機(jī)肥，T3、T5果實(shí)可溶性糖和VC含量顯著提高，其中VC含量隨著有機(jī)肥用量的增加逐漸提高；番茄果實(shí)可滴定酸含量隨著有機(jī)肥用量增加呈降低趨勢(shì)。表明有機(jī)肥對(duì)改善果實(shí)品質(zhì)有良好作用。

2.3 化肥減量條件下有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力的影響

由表5看出，番茄生長(zhǎng)中、后期，與優(yōu)化施肥處理比較，優(yōu)化施肥減量20%處理并未導(dǎo)致土壤速效氮含量顯著降低；在此基礎(chǔ)上施用3～9 t/hm2有機(jī)肥能顯著提高土壤速效氮含量，且隨有機(jī)肥用量的增加而增加。這可能是有機(jī)肥增加土壤氮素或促進(jìn)土壤全氮向速效氮轉(zhuǎn)化所致。

表4 不同施肥處理的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)

與優(yōu)化施肥處理比較，番茄生長(zhǎng)中期化肥減量20%土壤有效磷含量顯著降低，表明其對(duì)土壤磷素供應(yīng)有一定影響；而化肥減量20%基礎(chǔ)上施用有機(jī)肥3～9 t/hm2能顯著提高土壤有效磷含量，且隨用量增加而增加，表明有機(jī)肥對(duì)提高土壤的供磷水平具有良好作用。

與優(yōu)化施肥處理比較，化肥減量20%處理土壤速效鉀含量并未降低，二者基本相當(dāng)；番茄生長(zhǎng)中期，化肥減量20%基礎(chǔ)上施用有機(jī)肥3～6 t/hm2土壤速效鉀含量顯著提高，并且也表現(xiàn)出隨用量增加而增加趨勢(shì)，生長(zhǎng)后期有機(jī)肥用量提高至9 t/hm2時(shí)，土壤速效鉀含量顯著提高，表明有機(jī)肥對(duì)提高土壤鉀素肥力也具有良好作用。

表5 不同施肥處理的土壤有效養(yǎng)分含量 (mg/kg)

3 討論與結(jié)論

姜玲玲等[15]通過(guò)Meta分析發(fā)現(xiàn)，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施可以提高番茄產(chǎn)量及品質(zhì)；楊巖等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，與習(xí)慣施肥相比，過(guò)量施用有機(jī)肥番茄果實(shí)品質(zhì)并沒(méi)有得到改善。本試驗(yàn)結(jié)果表明，化肥減量20%基礎(chǔ)上施用有機(jī)肥可提高果實(shí)VC和可溶性糖含量，降低果實(shí)可滴定酸含量，改善番茄品質(zhì)；有機(jī)肥的施用還提高了番茄產(chǎn)量。本研究也發(fā)現(xiàn)，施有機(jī)肥還明顯改善番茄生長(zhǎng)中、后期土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況，提高土壤速效氮磷鉀含量，且隨著用量增加土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力呈增加趨勢(shì)。

本研究結(jié)果表明，優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上化肥減量20%，番茄產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)沒(méi)有降低，表現(xiàn)為化肥減量不減產(chǎn)；化肥減量20%對(duì)番茄生長(zhǎng)中、后期土壤有效養(yǎng)分含量基本無(wú)顯著影響。因此，在當(dāng)?shù)貎?yōu)化施肥條件下實(shí)現(xiàn)化肥減量20%是可行的。