不同用量有機肥對戈壁設施番茄生長及栽培基質的影響

李娟，米興旺，王學強，李波，錢寶玲，何萌

（酒泉市農業(yè)科學研究院，甘肅酒泉735000）

番茄營養(yǎng)豐富，具特殊風味，是近年來戈壁設施主要栽培蔬菜之一?；|栽培作為無土栽培的一種方式，是利用有機、無機或有機無機合理混配的基質栽培作物，具有省水、省肥、省工的特點[1]。目前戈壁設施番茄栽培主要是基質栽培，這項技術的應用很大程度提高了番茄品質，減少了農藥施用量，生產出優(yōu)質安全的農產品。有機肥是蔬菜生產中必不可少的肥源，在基質栽培中施用有機肥，可增加有益元素的釋放，提高有益微生物的活性，減少化肥大量施用對環(huán)境的損害，還可提高蔬菜產量和改善產品品質[2-3]，可直接改善基質的保水性、緩沖性和通氣狀況等[4-5]。但是不同地區(qū)基質栽培增施有機肥的用量也有差異，施用量過高會導致養(yǎng)分資源浪費和污染環(huán)境的風險，施用量過低會抑制作物產量的提高和基質肥力的增加[6-7]，因此明確有機肥的合理用量，對于戈壁設施作物產量的提高和環(huán)境保護具有重要意義。筆者通過研究不同用量有機肥對番茄生長及基質理化性質的影響，以期推薦戈壁設施基質栽培番茄有機肥最佳施用量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以番茄品種‘維也納2號’為試驗材料。試驗基質為酒泉市康多生態(tài)農業(yè)科技發(fā)展公司生產的無土栽培基質，有機肥為腐熟牛糞。

1.2 試驗設計

試驗于2020年1—7月在酒泉市肅州區(qū)東洞戈壁生態(tài)產業(yè)日光溫室內進行。設計4個不同基施有機肥用量處理，T1：基質∶牛糞=30∶1；T2：基質∶牛糞=30∶2；T3：基質∶牛糞=30∶3；T4：基質∶牛糞=30∶4（按每槽填充基質為1.5 m3計算，每個處理添加有機肥為T1 0.05 m3、T2 0.1 m3、T3 0.15 m3、T4 0.2 m3，基質與牛糞按體積比混合），以不施有機肥的基質為對照（C K），隨機排列，3次重復。采用基質槽式栽培，栽培槽為下挖式栽培槽，槽內徑0.6 m，走道寬0.8 m，槽深0.3 m，槽長8.6 m，每槽面積12.04 m2，每個處理種植3槽，株距0.4 m，行距0.7 m，小區(qū)面積36.12 m2。試驗品種于1月22日定植，5月2日開始采收，7月10日采收結束。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 番茄生長指標。番茄打頂前測定株高、莖粗，每個處理測定10株，取平均值。鋼卷尺測定株高；游標卡尺測定莖粗。

試驗結束時，取樣測定單株干鮮質量、根長、根鮮質量、根干重。

1.3.2 番茄品質和產量的測定。每次采收番茄時記錄各處理番茄產量、果實個數。在盛果期取第3層果實進行VC、可溶性總糖、有機酸和糖酸比的測定。VC含量采用鉬藍比色法測定；可溶性總糖采用蒽酮比色法測定；有機酸采用酸堿滴定法測定；糖酸比通過可溶性總糖質量分數與有機酸質量分數的比值得出[8]。

1.3.3 基質理化性質。分別于試驗前后測定基質的p H、E C、基質容重、總孔隙度、氣水比?；|p H、E C的測定采用浸提法，基質容重、總孔隙度、氣水比參照鮑士旦[9]、By rne等[10]的方法。

1.4 數據統(tǒng)計與分析

采用SPSS 19.0和Ex cel 2013軟件對數據進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同用量有機肥對設施番茄農藝性狀的影響

在戈壁設施基質栽培條件下，施用有機肥對番茄生長發(fā)育有明顯促進作用。由表1可知，各處理設施番茄株高和莖粗以T2最高，顯著高于其他處理，施有機肥各處理株高和莖粗均高于對照。根長表現為T2＞T3＞T4＞T1＞C K，T2根長顯著高于C K。

表1 不同用量有機肥對設施番茄農藝性狀的影響

2.2 不同用量有機肥對設施番茄產量的影響

由表2可見，施有機肥各處理的產量均高于C K，超出C K產量2.14%~6.42%，T2處理番茄產量最高，為120 844.05 kg/h m2，較C K差異顯著。其中處理T2的單株結果數、單果質量均最高，單株結果數較T1、T4、C K處理差異顯著。T2單果重223.16 g，顯著高于C K 26.55%。T2果實橫徑7.83 c m，顯著高于C K 8.15%；T2果實縱徑5.52 c m，各處理間差異不顯著。

表2 不同用量有機肥對設施番茄產量的影響

2.3 不同用量有機肥對設施番茄品質的影響

施用有機肥可以明顯地提高番茄品質，VC是衡量番茄品質重要的指標。由圖1可以看出，番茄VC質量分數以T2處理最高，達0.16 mg/g，與C K差異顯著，其次為T3、T4，C K含量最低，僅為0.09 mg/g。有機酸、可溶性糖是番茄果實的重要營養(yǎng)物質，也是構成果實風味的主要化學物質。從圖2~圖4可以看出，T2、T3處理可溶性糖含量與C K差異達顯著水平，各有機肥處理間差異不顯著，其中T2處理可溶性糖含量最高，達2.11%，各有機肥處理較對照增加7.52%~28.66%；糖酸比以T2處理最高，有機酸和糖酸比各處理間差異不顯著。從圖5可以看出，可溶性蛋白含量以T2處理最高，為1.55 mg/g，C K最低，為1.23 mg/g，增加有機肥的施用量可提高果實的可溶性蛋白含量。從圖6可以看出，硝酸鹽含量T2、T4處理與C K差異達顯著水平，值均在國家要求標準范圍內，其中C K最高，為73.57μg/g，T4處理最低，為30.04μg/g，各處理較C K降低0.35%~0.59%，施有機肥能有效減少番茄果實硝酸鹽的含量。綜合以上分析得出T2處理果實品質表現優(yōu)于其他處理。

圖1 不同處理番茄VC質量分數的變化

圖2 不同處理番茄可溶性糖質量分數的變化

圖4 不同處理番茄糖酸比變化

圖5 不同處理番茄可溶性蛋白質量分數變化

圖6 不同處理番茄硝酸鹽含量質量分數變化

2.4 不同用量有機肥基質物理性質比較

2.4.1 p H。試驗前測得基質p H為8.24，試驗后各處理p H范圍在7.63~7.80，與試驗前相比各處理p H均有不同程度的降低，降幅5.34%~7.4%，其中以T2的降幅最大，C K與T1、T2間差異顯著（表3）。

2.4.2 E C。E C值反映測定栽培基質水溶液中的總可溶性離子濃度，過低作物礦質養(yǎng)分不足，過高可溶性鹽類會使植物受到損傷或造成植株根系的死亡，正常的E C值范圍在1~4 m S/c m。由表3可見，試驗后各有機肥處理E C值范圍在1.09~1.46 m S/c m，T4處理稍微偏高，C K處理偏低，其他處理均在植物生長理想范圍內，T2、T4處理較C K差異顯著。

表3 試驗后不同有機肥用量基質pH和EC變化

2.4.3 栽培前后基質物理性質的比較。分別測定試驗前、試驗后基質的物理性質。試驗前測得基質容重為0.92 g/c m3，總孔隙度為54.55%，氣水比1∶5.07。試驗后（表4），由于試驗基質成分里摻雜一定量的爐渣，以及種植上茬作物后，容重偏大，均在0.8 g/c m3以上。施不同量有機肥處理基質容重較C K下降了5.4%~10.79%，T2~T3處理與C K差異顯著，C K容重變化幅度??；拉秧后基質總孔隙度較C K提高了8.6%~15.35%，T2處理與C K差異顯著；一般基質的氣水比在1∶（2~4）范圍內為宜，拉秧后各處理除C K稍高于正常范圍外，其他處理均在正常值范圍內，適宜作物生長。

表4 試驗后基質理化性質的變化

圖3 不同處理番茄有機酸質量分數變化

3 結論與討論

有研究表明，增施有機肥可促進番茄的生長發(fā)育，顯著提高植株株高和莖粗[11]，與該試驗研究結果一致。該研究中各有機肥處理以每1.5 m3基質中施用牛糞0.1 m3處理株高和莖粗最高，同時根系較長，與對照差異顯著。同時有機肥料對植株增加產量、改善品質具有特殊作用[12-15]。該研究中增施有機肥對番茄產量有顯著的促進作用，單株結果數和單果質量以1.5 m3基質拌施0.1 m3牛糞處理最高。

設施基質槽式栽培下增施有機肥對番茄品質影響顯著，增施有機肥增加了果實VC、可溶性糖、可溶性蛋白含量，同時降低了果實硝酸鹽含量，較不施有機肥降低0.35%~0.59%，提高了果實風味品質的同時，降低了硝酸鹽含量，對發(fā)展有機綠色食品具有一定指導意義。

設施基質槽式栽培下增施有機肥降低了基質p H，使基質E C值維持在作物生長的正常范圍內，同時降低了基質容重，增加了基質的孔隙度，為作物生長創(chuàng)造了良好的生長環(huán)境。通過該試驗探索出了適宜戈壁設施基質槽式栽培條件下適宜的有機肥施用量，降低了環(huán)境污染的風險，對發(fā)展戈壁設施農業(yè)具有推動作用。