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不同生物有机肥对绿洲温室番茄生长及产量的影响

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  摘要在河西走廊绿洲温室番茄生产中,研究不同生物有机肥对番茄生长与产量品质的影响。结果表明,采用A2处理的有机肥(再生有机肥3 t/hm2),其番茄叶片光合速率与蒸腾速率最高,分别11.83 μmol/(m2·s)和3.54 mmol/(m2·s);同时A2处理的番茄在株高、茎粗、单株结果数、单株产量和产量等性状上表现最优,分别为175.76 cm、1.23 cm、17.38个、2.99 kg和109 030.35  kg/hm2,显著高于其他处理;其果实中可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄红素含量分别为4.19%、0.56%、6.94%、298.5 mg/kg和147.8 mg/kg,显著优于其他处理。
  关键词生物有机肥;番茄;光合特性;产量;品质
  中图分类号S141;S641.2文献标识码A
  文章编号0517-6611(2019)02-0144-03
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.043
  张掖市地处河西走廊中部,屬温带大陆性气候,境内地势平坦,土地肥沃,日照充足,年平均日较差为14 ℃,年平均气温为7.7 ℃,是典型的绿洲农业和大型灌溉农业区[1]。近年来,随着农业种植结构的调整,日光温室番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)种植已成为农业增效和农民增收的主要途径。但生产上常存在过量施用化肥,导致土壤板结、肥力下降 [2-3],使番茄产量下降、品质降低,严重影响番茄高产高效栽培。
  有机肥含有作物生长所需的多种营养元素,可直接为根系吸收或是分解后作为作物重要的营养源[4]。研究表明,施用有机肥可以提高蔬菜产量和改进品质[5-6],刘彩霞[7]研究不同有机肥对辣椒品质和产量的影响,优化得出合理的施肥方式;习斌等[8]研究了有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响,得出了在玉米产量达到最高时的施肥量。但因不同种类的生物有机肥,其营养成分及不同地区土壤与气候特点差异,导致施用的效果不同。笔者立足河西走廊日光温室灌漠土生产条件下,研究不同种类生物有机肥对番茄光合特性、产量和品质的影响,旨在为该地区温室番茄生产中,以有机肥替代化肥和选择适宜的有机肥种类与用量以及实现其高产优质化栽培提供技术支撑。
  1材料与方法
  1.1试验地概况
  试验于2017年9月至2018年6月在张掖市甘州区党寨镇汪家堡村日光温室蔬菜生产基地内进行。供试土壤为灌漠土,有机质含量11.12 g/kg,碱解氮51.47 mg/kg,速效磷5.56 mg/kg,速效钾143.73 mg/kg,pH 6.38,全盐0.76 g/kg,总孔隙度43.64%,质地砂壤。
  1.2试验材料
  供试番茄品种为金福莱,由张掖绿之源种苗有限公司提供。
  1.3试验设计
  采用田间随机区组试验设计,设6个处理:生产上常用施化肥量(尿素375  kg/hm2+过磷酸钙525 kg/hm2+硫酸钾300 kg/hm2)(CK);星硕有机肥3 t/hm2[(N+P2O5+K2O)≥5%,甘肃星硕生物科技有限公司生产](A1);再生有机肥3 t/hm2(以假劣包衣种子无害化销毁生产的有机肥,总氮18  g/kg,速效磷30 g/kg,速效钾35 g/kg,甘肃星硕生物科技有限公司生产)(A2);老黄牛有机肥3 t/hm2,用量依据使用说明确定(N+K2O≥12%,有机质≥45%,腐殖酸≥10%,北京丰乐德农国际肥业有限责任公司生产)(A3);沃土有机肥3 t/hm2(N+K2O≥15%,杭州沃土有机肥有限公司生产)(A4);混配有机肥3 t/hm2[用发酵假劣包衣种子与星硕有机肥按1:18配制,(N+P2O5+K2O)≥5%,甘肃星硕生物科技有限公司生产](A5)。各处理种植1畦,重复3次,处理之间用塑料薄膜隔离,埋深40 cm,作畦的规格为畦长8.0 m、宽1.2 m。
  试验于2017年9月5日采用72孔穴盘育苗,11月10日定植,株距45 cm,行距60 cm,保苗数36 465株/hm2。各处理有机肥用量的60%做基肥施入,剩余40%在番茄开花座果的初期与盛期,分2次等量随灌水冲施;其他管理与日光温室常规管理相同。
  1.4测定项目与方法
  1.4.1叶片光合特性。
  在番茄结果中期(2018年4月15日),于10:00—12:00,每个处理随机选择6株同叶位的叶片,用英国Hansatech公司的TPS-2 便携式光合仪测定净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),取其平均值。
  1.4.2植株形态性状及产量。
  在番茄结果后期(5月20日),每个处理标记6株,用卷尺测定株高,用游标卡尺测定茎粗;每次收获时按不同处理统计植株的结果数和单株产量,最后折合成1 hm2产量。
  1.4.3果实品质。
  随机选取不同处理的12个果实,测定其可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄红素含量。可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;可滴定酸含量采用滴定法测定;可溶性固形物含量采用折光仪法测定;VC含量采用钼蓝比色法测定;番茄红素含量采用EV300PC 型紫外-可见分光光度计法测定[9]。重复3次,取其平均值。
  1.5数据分析采用 DPS 9.50 和 Microsoft Excel 2003 软件进行数据计算与分析,采用Duncan’s 法进行差异显著性分析,显著性水平设置为α=0.05
  2结果与分析
  2.1不同处理对番茄叶片光合速率与蒸腾速率的影响
  叶片光合速率的大小反映植株光合能力的强弱[10]。从图1可以看出,施用有机肥的各处理,番茄植株的光合速率均高于生产上常用施化肥处理,不同处理间差异显著;处理A1、A2、A3、A4和A5与CK相比,分别高0.79、5.23、4.30、2.32和   1.44 μmol/(m2·s),以处理A2最为显著,比CK高69.46%,说明施用再生有机肥的处理A2,其植株保持较强的光合能力。番茄叶片的蒸腾速率变化与光合速率变化相似(图2),以A2处理的番茄叶片蒸腾速率最高,A1、A2、A3、A4和A5与对照(CK)相比分别增加0.49、1.77、1.36、0.80和0.28 mmol/(m2·s),说明采用处理A2的有机肥种类,在促进植株光合速率增强的同时,也加速植株叶片蒸腾速率,因此叶片中水分的代谢也保持在较高水平。
  2.2不同处理对番茄生长与产量的影响
  不同处理对番茄生长与产量的影响见表1。从表1可以看出,处理A2的番茄株高、茎粗、单株结果数、单株产量和产量等性状表现最优,分别为175.76 cm、1.23 cm、17.38个、2.99 kg和109 030.35 kg/hm2,显著高于其他处理,与CK相比分别高15.41 cm、0.24 cm、1.94个、0.73 kg和26 619.45 kg/hm2,施用有机肥的各处理A1、A2、A3、A4和A5,在株高、茎粗、單株结果数、单株产量和产量等性状上均不同程度地高于生产上常用的施肥量,这说明增施有机肥促进了番茄生长,植株保持较强的生长势与结果能力,因此可以获得较高产量。
  2.3不同处理对番茄品质的影响
  从表2可以看出,施用不同种类生物有机肥的各处理,其番茄果实的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄红素含量均高于对照(CK),以处理A2最高,分别为4.19%、0.56%、6.94%、298.5 mg/kg和147.8 mg/kg,与CK相比,分别增加了0.54%、0.18%、2.16%、51.0 mg/kg和24.2 mg/kg,不同处理间差异显著。说明增施生物有机肥可以改善土壤的养分状况,提高番茄根系吸收能力,促进植株对养分的吸收,从而提高果实的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物等含量,这与前人在芹菜上的研究结果一致[11]。
  3结论与讨论
  该试验研究了不同种类生物有机肥对番茄光合特性、产量及品质的影响,结果表明,增施有机肥的各处理,其番茄植株保持较强的代谢能力,其植株在形态性状、产量和品质方面均优于施用化肥的对照(CK),尤其以施用再生有机肥的A2处理,其番茄植株光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)最大,分别为11.83 μmol/(m2·s)和3.54 mmol/(m2·s),同时植株保持较强的结实能力,产量最高可达109 030.35 kg/hm2,果实可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、Vc和番茄红素含量也最高,分别为4.19%、0.56%、6.94%、298.5 mg/kg和147.8 mg/kg。其原因主要是生物有机肥施入土壤后,不仅改善了土壤理化性状,而且土壤中C/N水平适宜,具有较高的有效利用性,促进了作物生长与发育,植株代谢能力增强[12],从而番茄表现较高产量。该研究以处理A2的品质指标含量最高,这可能是处理A2生物有机肥施入土壤后,与土壤中自身营养元素结合,更好地改善土壤养分供应状况,显著培肥土壤等[13],因此提高作物产量、改善作物品质等[14]。
  该试验结果表明,在河西走廊灌漠土温室番茄生产中,采用A2处理(再生有机肥3 t/hm2)的番茄,其产量最高、品质最优,这可为该地区温室番茄实现高产优质化生产提供技术指导。
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