鉀肥對(duì)西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

李同梅

（博興縣博昌街道辦事處，山東濱州 256500）

西紅柿又被稱為柿子、番茄，是茄科番茄屬一年生或者多年生草本植物，當(dāng)前西紅柿已經(jīng)成為全世界范圍內(nèi)消費(fèi)量最大的一種蔬菜，在我國(guó)南方地區(qū)及北方地區(qū)均有廣泛栽培[1]。西紅柿果實(shí)柔軟多汁、味道鮮美，含有豐富的可溶性糖、維生素A、維生素B、維生素C、有機(jī)酸、鈣元素、磷元素、鐵元素等，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。西紅柿食用方式繁多，即可生食、煮食，又可加工為番茄汁、番茄醬或者整果罐藏，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。西紅柿對(duì)土壤條件適應(yīng)性較強(qiáng)，在多數(shù)地區(qū)均可良好生長(zhǎng)，要想實(shí)現(xiàn)西紅柿的優(yōu)產(chǎn)高產(chǎn)，就必須采取科學(xué)合理的栽培方式[2]。

在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，鉀肥是一種必需的營(yíng)養(yǎng)元素，鉀肥的施入不僅可提高西紅柿的產(chǎn)量，同時(shí)可改善西紅柿品質(zhì)，又被稱為“品質(zhì)元素”，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中意義重大[3]。只有科學(xué)的施入鉀肥，才能確保西紅柿植株良好生長(zhǎng)及發(fā)育，為西紅柿的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。近年來(lái)，我國(guó)西紅柿栽培面積日益增大，為提升西紅柿產(chǎn)量，人們常常采取不科學(xué)的鉀肥施入方式，導(dǎo)致鉀肥利用效率不高，造成了西紅柿品質(zhì)的降低以及肥料的浪費(fèi)，甚至對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了潛在的威脅。基于此，本文就不同鉀肥對(duì)西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，希望能夠篩選出適宜本地區(qū)栽培的鉀肥品種，從而為后期西紅柿生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 試驗(yàn)地概

試驗(yàn)地點(diǎn)位于博興縣，當(dāng)?shù)赜行Хe溫為1545.1℃，極端高溫為39℃，而極端低溫為-19℃。當(dāng)?shù)啬昶骄邓繛?04.5mm，降水主要集中在每年的7-9月，無(wú)霜期一般為161-171日，年蒸發(fā)量約為1798.4mm。種植地塊土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 種植地塊土壤理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用西紅柿品種為芬達(dá)（由荷蘭紐內(nèi)姆種子有限公司提供）。

試驗(yàn)用K2SO4（養(yǎng)分含量：50.0% K2O）、KCl（養(yǎng)分含量：60% K2O）、KNO3（養(yǎng)分含量：46.0%K2O、13.0% N）、尿素（養(yǎng)分含量：46.0%N）、重過(guò)磷酸鈣（養(yǎng)分含量：46.0% P2O5）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置4個(gè)處理，各處理施肥情況見(jiàn)表2。各處理所供應(yīng)養(yǎng)分相同。各個(gè)處理分別重復(fù)5次，共設(shè)置20個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，各小區(qū)面積均為15m2。在各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)，西紅柿種植行距為60cm、株距為40cm。

表2 各處理施肥情況

在秋季，將45m3/hm2腐熟牛糞深翻入田內(nèi)。基肥施入40%的氮肥、40%的磷肥以及全部的鉀肥。剩余60%的氮肥以及磷肥分5次追施，即在定植后30日追施9%的氮肥以及9%的磷肥（作為壯秧肥）；在第一果穗果實(shí)迅速膨大時(shí)，施入21%的氮肥以及21%的磷肥；在西紅柿盛果期，每采摘2次果追施一次肥，單次追肥量為6%-9%的氮肥、6%-9%的磷肥。所有肥料的施肥方式均為：溶解肥料后，在膜下壟中隨溝沖施。各個(gè)處理采取相同的施肥方式以及田間管理措施。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 生長(zhǎng)生理指標(biāo)

在西紅柿初果期及盛果期，分別測(cè)量以下數(shù)值。采用鋼卷尺測(cè)量株高；采用SPAD502葉綠素儀測(cè)量葉綠素相對(duì)含量；采用CM1000非接觸式葉綠素測(cè)定儀測(cè)量歸一化植被指數(shù)；采用CI-340便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量光合速率各指標(biāo)。

在初果期及盛果期，在各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)抽取5株西紅柿植株，將整株植株挖出，對(duì)植株莖葉、根部鮮重測(cè)量，在烘箱內(nèi)殺青并烘干后，測(cè)量莖葉、根部干重，計(jì)算鮮干重。

1.4.2 作物產(chǎn)量及品質(zhì)

西紅柿成熟后，采摘番茄并計(jì)算其產(chǎn)量。采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)量西紅柿果實(shí)維生素C含量；采用手持糖度儀測(cè)量西紅柿果實(shí)可溶性固形物含量；采用蒽酮比色法測(cè)量西紅柿果實(shí)可溶性糖含量；用酸堿滴定法測(cè)量西紅柿果實(shí)總酸含量；采用水楊酸-硫酸比色法測(cè)量西紅柿果實(shí)硝酸鹽含量。

1.4.3 西紅柿結(jié)果期鉀素吸收情況

分別測(cè)量莖葉、根及土壤內(nèi)鉀元素含量，采用H2SO4-H2O2消煮，火焰光度法測(cè)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 2020統(tǒng)計(jì)并分析數(shù)據(jù)，采用SPSS19.0對(duì)各處理差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥對(duì)西紅柿株高、鮮重及干重的影響

鉀肥對(duì)西紅柿株高、鮮重及干重的影響見(jiàn)表3。從表3可以看出各處理西紅柿株高存在顯著差異，K1處理、K2處理西紅柿株高明顯高于CK處理，K1、K2、K3處理間差異不顯著，K3處理與CK處理間差異不顯著。

表3 鉀肥對(duì)西紅柿主干、鮮重及干重的影響

從表3可以看出，鉀肥的施入還會(huì)促進(jìn)西紅柿的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。在初果期，施入鉀肥后，西紅柿莖葉鮮重及干重明顯提升，K2處理、K3處理莖葉鮮重及干重最高，其中K2處理莖葉鮮重、干重分別比CK處理提高了16.28%、17.96%，而K3處理莖葉鮮重、干重分別比CK處理提高了15.99%、25.76%；初果期西紅柿根鮮重及干重以K3處理為最高，處理K1、處理K2上述兩個(gè)指標(biāo)明顯低于CK處理。

在西紅柿盛果期，在施入鉀肥后西紅柿莖葉鮮重及干重均明顯高于CK處理，以K2處理為最高，分別比CK處理提高了82.60%、22.22%，K3處理次之，分別比CK處理提高了62.54%、28.70%；K2處理及K3處理西紅柿根鮮重較高，分別比CK處理高出了14.15%、17.16%。

在初果期以及盛果期，K3處理根部鮮干比均較低，這可能是由于氯離子會(huì)侵害根尖組織，對(duì)根系的正常生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。

2.2 鉀肥對(duì)西紅柿光合指標(biāo)的影響

2.2.1 鉀肥對(duì)西紅柿葉片葉綠素含量及歸一化植被指數(shù)的影響

從表4中可以看出，在不同生育期，不同鉀肥對(duì)西紅柿對(duì)葉綠素含量會(huì)造成不同的影響。在初果期，以K1處理西紅柿葉綠素相對(duì)含量為最高，明顯高于其他處理（其他處理間差異不顯著），而到了盛果期，在施入鉀肥后，西紅柿葉綠素相對(duì)含量明顯提升，K1處理、K2處理、K3處理三者間差異不顯著。這表明，在施入鉀肥后，初果期對(duì)西紅柿葉片葉綠素相對(duì)含量并沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用，到了盛果期，葉綠素相對(duì)含量有所提升，但是三個(gè)鉀肥處理間差異不顯著。

表4 鉀肥對(duì)西紅柿葉片葉綠素含量及歸一化植被指數(shù)的影響

表5 鉀肥對(duì)西紅柿葉片凈光合速率及水分利用效率的影響

同理，在初果期，鉀肥的施入對(duì)歸一化植被指數(shù)沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用，甚至存在抑制作用；到了盛果期，鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿歸一化植被指數(shù)，但是各個(gè)鉀肥處理間不存在顯著差異。

2.2.2 鉀肥對(duì)西紅柿葉片凈光合速率及水分利用效率的影響

氣孔導(dǎo)度會(huì)直接調(diào)控氣體交換以及蒸騰作用，胞間CO2濃度主要用于評(píng)價(jià)在開(kāi)展光合作用時(shí)植物能夠直接利用的CO2的濃度。從表3中可以看出，鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿葉片凈光合速率（不同鉀肥間不存在顯著差異）。K2處理西紅柿葉片蒸騰速率及氣孔導(dǎo)度明顯高于CK處理，但是其水分利用效率并不高（與CK處理差異不顯著），而K1處理及K3處理能夠有效提升凈光合速率，但是對(duì)蒸騰速度有所抑制，能夠有效提升西紅柿的水分利用效率。

鉀肥的施入對(duì)氣孔導(dǎo)度及胞間CO2濃度有明顯的提升作用，其中K2處理氣孔導(dǎo)度最高，K3處理胞間CO2濃度最高，綜合而言以K3處理效果最為顯著，其余依次為K2處理及K1處理。

2.3 鉀肥對(duì)西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

鉀肥對(duì)西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響見(jiàn)表6。從表6可以看出，鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿產(chǎn)量。其中K1處理、K3處理、K2處理西紅柿產(chǎn)量分別比CK處理提高了18.64%、14.59%、8.50%。

表6 鉀肥對(duì)西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

可溶性固形物是西紅柿品質(zhì)性狀的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿可溶性固形物及可溶性糖含量，處理K1、處理K2、處理K3西紅柿可溶性固形物、可溶性糖含量差異不顯著，但是明顯高于CK處理。鉀肥的施入對(duì)西紅柿還原性糖及總酸含量不存在顯著影響。

對(duì)比2組患者生活質(zhì)量以及身體功能,研究組生活質(zhì)量(42.45±5.45)分,身體功能(43.85±5.89)分,參照組生活質(zhì)量(33.45±4.89)分,身體功能(34.12±5.01)分,數(shù)據(jù)對(duì)比t值為6.9530,p值為0.05、t值為7.1181,p值為0.05,研究組評(píng)分高于參照組患者,組間對(duì)比具有顯著性差異(P<0.05)。

糖酸比是西紅柿品質(zhì)的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，糖酸比高的西紅柿口感更佳，品質(zhì)更優(yōu)。從表6可以看出，K1處理西紅柿果實(shí)糖酸比為最高，與K2處理差異不顯著，明顯高于K3處理及CK處理（K3處理及CK處理西紅柿糖酸比差異不顯著）。

維生素C含量直接決定著西紅柿營(yíng)養(yǎng)水平的高低，是西紅柿的重要品質(zhì)指標(biāo)。而鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿果實(shí)的維生素C含量，其中K2處理西紅柿維生素C含量為最高，達(dá)到了57.28mg/kg，其余依次為K1處理（57.28mg/kg）、K3處理（53.87mg/kg）、CK處理（47.56mg/kg）。

硝酸鹽含量的高低直接影響著蔬菜的安全，蔬菜硝酸鹽含量越高，越不利于人體健康。從表6中可以看出，K2處理硝酸鹽含量明顯高于CK處理，而K1處理及K3處理硝酸鹽含量明顯低于CK處理。

綜上所述，K1處理西紅柿產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)更優(yōu)，雖然K2處理維生素C含量更高，但是其硝酸鹽含量過(guò)高，對(duì)食品安全存在一定影響。

2.4 鉀肥對(duì)西紅柿結(jié)果期鉀素洗后及土壤速效鉀含量的影響

在施入不同鉀肥時(shí)，西紅柿對(duì)鉀素等各種養(yǎng)分的吸收存在較大差異。從表7中可以看出，在西紅柿的結(jié)果期，隨著時(shí)間的推移，西紅柿莖葉中的全鉀含量逐漸降低。在4月29日及6月11日，在施入等量鉀元素的情況下，K2處理西紅柿莖葉內(nèi)全鉀含量為最高，而西紅柿根部全鉀含量以K3處理為最高。在6月28日，測(cè)量發(fā)現(xiàn)，K2處理西紅柿莖葉及根部全鉀含量為最高，K2與K3處理西紅柿果實(shí)全鉀含量基本一致。各個(gè)時(shí)期土壤內(nèi)速效鉀含量均以K2處理為最高。綜上所述，在西紅柿的結(jié)果期，K2處理土壤內(nèi)速效鉀含量最高，與其他處理相比，西紅柿莖葉以及根部的鉀素吸收效果更佳。

表7 鉀肥對(duì)西紅柿結(jié)果期鉀素洗后及土壤速效鉀含量的影響

3 結(jié)果與討論

研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥的施入對(duì)西紅柿的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，能夠顯著提升西紅柿植株的株高，這與李晨等[4]、哈麗哈什·依巴提等[5]的研究結(jié)果相一致，這主要是由于西紅柿是一種喜鉀作物，鉀元素會(huì)參與西紅柿多個(gè)生理生化反應(yīng)，對(duì)西紅柿內(nèi)部酶活性激活，從而起到促進(jìn)生長(zhǎng)的目的。

王亮亮等[3]發(fā)現(xiàn)，鉀素會(huì)參與植物的光合作用，因而增施鉀肥能夠提升葉片內(nèi)葉綠素含量，可促進(jìn)西紅柿光合作用效率的提升。而本研究發(fā)現(xiàn)，在施入鉀肥后，初果期對(duì)西紅柿葉片葉綠素相對(duì)含量并沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用；到了盛果期，葉片葉綠素相對(duì)含量及歸一化植被指數(shù)均明顯提升。這主要是由于鉀元素的施入能夠促進(jìn)植物細(xì)胞內(nèi)葉綠素的合成，對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)有效改善，在較低的CO2濃度下促進(jìn)植物開(kāi)展光合作用，以更好的利用太陽(yáng)能。同時(shí)，鉀元素的施入還可增加植物葉面積，從而提升光合作用[6]。

研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿植株葉片的凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率、氣孔導(dǎo)度以及胞間CO2濃度，這主要是由于鉀肥的施入能夠提升葉片凈CO2吸收、減少氣孔阻力，從而提升凈光合速率。在充足的鉀元素下，葉片葉綠體希爾反應(yīng)活性明顯提升，鐵氰化物還原速率以及光合磷酸化明顯提升，同時(shí)其水勢(shì)上升，這有利于細(xì)胞的正常膨壓及代謝，可提升葉片光合能力[7]。

鉀肥的施入能夠有效提升西紅柿的產(chǎn)量、改善西紅柿的品質(zhì)。這主要是由于鉀肥可促進(jìn)淀粉的積累，形成光合產(chǎn)物，促進(jìn)西紅柿植株株高、莖粗、葉片等生長(zhǎng)指標(biāo)的增加，有利于植物干物質(zhì)的積累，從而提高西紅柿的產(chǎn)量。在果實(shí)發(fā)育階段，鉀肥可促進(jìn)西紅柿內(nèi)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及合成，從而對(duì)西紅柿的品質(zhì)起到改善作用[9]。其中硫酸鉀的促進(jìn)作用最為明顯，這可能是由于硫酸鉀中SO4-2有助于發(fā)揮合成酶的活性[10]。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）鉀肥的施入對(duì)西紅柿的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，能夠顯著提升西紅柿植株的株高，硝酸鉀的施入對(duì)西紅柿營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用更為明顯，但是并不是器官生長(zhǎng)量越高越好，需保證西紅柿營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)以及生殖生長(zhǎng)二者間的相互平衡。

（2）鉀肥的施入能夠提升盛果期葉片葉綠素相對(duì)含量、歸一化植被指數(shù)、凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率、氣孔導(dǎo)度以及胞間CO2濃度，以促進(jìn)光合作用。其中K2SO4和KNO3的作用最為明顯。

（3）鉀肥的施入能夠提升西紅柿產(chǎn)品，改善西紅柿的品質(zhì)。其中K2SO4和KNO3的作用最為明顯，但是KNO3的施入會(huì)提升西紅柿果實(shí)內(nèi)硝酸鹽含量，對(duì)食品安全存在一定影響。

綜上所述，施入鉀肥對(duì)西紅柿生長(zhǎng)意義重大，可顯著提高西紅柿的產(chǎn)量及品質(zhì)。在其他肥料相同的情況下，施入K2SO4更有利于西紅柿的生產(chǎn)。