蘆大偉, 哈麗哈什·依巴提,李青軍

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院拜城農(nóng)業(yè)試驗站，新疆拜城 842300；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆是典型的溫帶大陸性氣候，降水量少、光照時間長、氣溫溫差大，滿足加工番茄的生長需求，新疆是比較適宜加工番茄種植地區(qū)之一[1,2]。新疆加工番茄氮肥(N)、磷肥(P2O5)用量分別為232.8、180.0 kg/hm2，相比于氮肥，磷肥用量更為突出[3]。而磷在土壤中的流動性較差，主要通過擴散作用供植物吸收[4,5]，其利用率比較低，一般不超過20%[6]，會導(dǎo)致土壤磷盈余[7,8]。合理施用磷肥是關(guān)注點[9,10]?！厩叭搜芯窟M展】目前氮肥、鉀肥對加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究較多[11-16]。適宜的施磷量能夠促進多種作物生長，提高產(chǎn)量[17-19]?！颈狙芯壳腥朦c】磷肥用量對加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響迄今未見報道。而磷肥在加工番茄上的應(yīng)用效果尚不明確。需要研究磷肥在加工番茄上的合理用量，以提高磷肥利用效率?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以不施磷肥為對照，研究施用不同用量的磷肥對膜下滴灌加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)以及磷肥利用率的影響，為膜下滴灌加工番茄科學(xué)合理施用磷肥提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材 料

2年定位試驗，于2017～2018年在新疆農(nóng)科院拜城農(nóng)業(yè)試驗站進行，當(dāng)?shù)貙贉貛Т箨懶詺夂?，年日照時數(shù)為2 800～3 831 h，平均年降水量42.4～94 mm，年蒸發(fā)量2 110 mm，年平均氣溫10.7℃，大于10℃活動積溫約為4 113℃。土壤為棕漠土，播前土壤pH 8.1，有機質(zhì)11.4 g/kg，硝態(tài)氮26.4 mg/kg，銨態(tài)氮10.5 mg/kg，速效磷13.7 mg/kg，速效鉀152 mg/kg。

加工番茄供試品種為金番1606，采取膜下滴灌種植，滴灌帶布設(shè)方式為1管2行，實行寬窄行，窄行40 cm，寬行80 cm，株距30 cm，小區(qū)面積48 m2，4月21日移栽。灌溉方式為高壓滴灌，生育期灌溉10次，總灌水量4 200 m3/hm2。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

在相同氮鉀(N 240 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2)的基礎(chǔ)上，設(shè)5個處理，即：(1)P0：不施磷肥；(2)P60：磷肥(P2O5)用量為60 kg/hm2；(3)P120：磷肥(P2O5)用量為120 kg/hm2；(4)P180：磷肥(P2O5)用量為180 kg/hm2；(5)P240：磷肥(P2O5)用量為240 kg/hm2。

各處理的磷肥用磷酸一銨(60% P2O5、12% N)，50%磷肥翻地前基施，50%磷肥分2次分別在初花期(5月25日，15%)、初果期(6月14日，25%)隨水滴施。除磷酸一銨所含的氮肥外，其余氮肥用尿素(N 46%)，20%的氮肥翻地前基施，80%氮肥分6次分別在初花期(5月25日，10%)、盛花期(6月4日，10%)、初果期(6月14日，20%)、果實膨大期(7月3日，20%)、盛果期1期(7月12日，10%)、盛果期2期(7月22日，10%)隨水滴施。鉀肥用硫酸鉀(50% K2O)在翻地前全部基施。

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 養(yǎng) 分

2017年分別在初花期(移栽后30 d)、初果期(移栽后54 d)、果實膨大期(移栽后72 d)、盛果期(移栽后92 d)、成熟期(移栽后118 d)取3株植株地上部樣品；2018年在成熟期采集3株植株地上部樣品；采集的樣品按莖、葉、蕾/花/果實不同器官分離開，在105℃下殺青30 min，70℃條件下烘干至恒重，稱重，記錄干物質(zhì)重。將烘干的植株樣品粉碎，過0.5 mm篩，用H2SO4-H2O2消煮，用釩鉬黃比色法測定植株P(guān)養(yǎng)分含量。

磷肥利用率：磷肥利用率(%) = (施磷區(qū)作物吸磷量-不施磷區(qū)作物吸磷量)/施磷量×100%(表示被植物吸收的磷占施入土壤的肥料磷的比例)。

農(nóng)學(xué)效率：磷肥農(nóng)學(xué)效率(kg/kg) = (施磷區(qū)作物產(chǎn)量-不施磷區(qū)作物產(chǎn)量)/施磷量。

偏生產(chǎn)力：磷肥偏生產(chǎn)力(kg/kg) = 施磷區(qū)作物產(chǎn)量/施磷量。

1.2.2.2 產(chǎn) 量

成熟期各小區(qū)調(diào)查面積7.2 m2的加工番茄株數(shù)，并采收12株測定加工番茄單株果數(shù)、單果重，計算產(chǎn)量。

1.2.2.3 土壤取樣

2016年10月23日在試驗區(qū)域按S型多點采集耕層(0～20 cm)土壤混合樣，測定pH值、有機質(zhì)、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀等土壤基礎(chǔ)理化性狀，各項指標(biāo)按照土壤農(nóng)化分析中方法測定[20]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

圖表利用Microsoft Excel 2003制作，數(shù)據(jù)采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較(LSD法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 磷肥用量對加工番茄P素吸收速率的影響

研究表明，移栽后0～30 d的加工番茄P吸收速率較為緩慢，為0.13～0.26 mg/(plant·d)，其中P0處理最小，而P180、P240處理最大。移栽后30～54 d的加工番茄P吸收速率迅速增加，達到了3.68～7.92 mg/(plant·d)，各處理的P吸收速率與苗期的趨勢相同。移栽后50～72 d的加工番茄P吸收速率達到各生育期最大，P0、P60、P120、P180和P240處理分別為14.52、18.53、21.34、21.85、22.05 mg/(plant·d)，P吸收速率隨磷肥施用量的增加而增加。移栽后72～92 d的加工番茄P吸收速率開始下降，其中P0處理為4.95 mg/(plant·d)，顯著低于各施磷處理。移栽后92～118 d加工番茄進入成熟期，P吸收速率大幅度降低，僅為0.92～1.95 mg/(plant·d)。圖1

圖1 加工番茄P素吸收速率變化(2017)Fig.1 P uptake and distribution of processing tomato (2017)

2.2 磷肥用量對加工番茄P養(yǎng)分吸收與分配的影響

研究表明，年份之間沒有顯著差異(P>0.05)，加工番茄各部位P素吸收量處理間差異顯著。施用磷肥顯著增加了加工番茄莖的P素吸收量，其中P120、P180、P240處理的莖的P素吸收量顯著高于P0和P60處理，但三者間沒有顯著差異。施用磷肥顯著增加了加工番茄莖的P素吸收量，其中P180、P240處理的莖P素吸收量顯著大于P0和P60處理，但與P120處理沒有顯著差異，而P120處理與P60處理之間的差異不顯著。加工番茄果實的P素吸收量隨磷肥用量的增加呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定的趨勢，與不施磷肥相比，施用磷肥都顯著增加了加工番茄果實的P素吸收量其中P120、P180、P240處理的莖的P素吸收量顯著高于P0和P60處理，但三者間沒有顯著差異。與P0處理相比，施磷肥能顯著提高加工番茄總P素吸收量，其吸收趨勢與果實表現(xiàn)一致，加工番茄P素分配部位為果>莖>葉。圖2

2.3 磷肥用量對加工番茄產(chǎn)量的影響

研究表明，年份之間沒有顯著差異(P>0.05)。施用磷肥顯著增加了加工番茄產(chǎn)量，比不施磷肥(P0)增產(chǎn)3.6%～7.4%，其中P120處理產(chǎn)量最高，為122.3 t/hm2，顯著大于P0、P60處理，但P120、P180、P240處理間沒有顯著差異。當(dāng)磷肥用量小于120 kg/hm2時，加工番茄產(chǎn)量隨施磷量的增加而增加；當(dāng)磷肥用量超過120 kg/hm2時，加工番茄的產(chǎn)量不會再顯著增加。圖3

注:不同字母表示不同處理間差異達到顯著性水平(P<0.05)，下同

圖3 不同磷肥處理的加工番茄產(chǎn)量變化(2017-2018)Fig.3 Yield of processing tomato with P rate treatments (2017-2018)

2.4 不同磷肥用量的肥料效應(yīng)

研究表明，加工番茄不同磷肥用量試驗的產(chǎn)量結(jié)果(2017～2018)用一元二次方程擬合出產(chǎn)量(Y)和施磷量(x)的關(guān)系式，即磷肥的效應(yīng)方程：Y=-0.000 3x2+0.095 2x+ 113.69(R2= 0.745 3**n=30，式中Y為加工番茄產(chǎn)量，x表示磷肥用量)，按照當(dāng)年當(dāng)?shù)氐募庸し咽召弮r400 元/t，磷肥(P2O5)價格6.96 元/kg，最佳經(jīng)濟施磷量為129.7 kg/hm2，最佳經(jīng)濟產(chǎn)量為121 t/hm2。圖4

圖4 磷肥用量和加工番茄產(chǎn)量的關(guān)系(2017-2018)Fig.4 The relationship of P applied amount and processing tomato yield (2017-2018)

2.5 加工番茄磷肥利用效率

研究表明，磷肥的利用效率、農(nóng)學(xué)效率、偏生產(chǎn)力隨著施磷量的增加而降低，就磷肥利用率來說，施磷肥60 kg/hm2最佳。表1

2.6 磷肥用量對加工番茄品質(zhì)的影響

研究表明，磷肥施用量對加工番茄的可溶性固形物、pH、色差、總酸和茄紅素等品質(zhì)指標(biāo)都沒有顯著影響。表2

表1 磷肥利用效率(2017～2018)Table 1 P fertilizer use efficiency (2017-2018)

表2 加工番茄品質(zhì)(2017～2018)Table 2 The quality of processing tomato(2017-2018)

3 討 論

3.1湯明堯等[21]通過試驗研究數(shù)據(jù)表明，加工番茄的產(chǎn)量隨著施磷量的不斷增加而增加，在磷肥用量達施磷肥87.95 kg/hm2時為最佳，可以使加工番茄的增產(chǎn)效益最大為136.6 kg/kg，磷肥的利用率為15.32%，當(dāng)磷肥施用量超過87.95 kg/hm2時，產(chǎn)量反而下降。沙海寧等[22]研究表明番茄的磷肥施用量與其產(chǎn)量之間呈現(xiàn)典型的拋物線性關(guān)系，與試驗結(jié)果一致。最佳施磷量與試驗有所差異，可能是當(dāng)?shù)赝寥赖酿B(yǎng)分與氣候條件等導(dǎo)致的。

3.2試驗結(jié)果表明，磷肥施用量在60 kg/hm2時，磷肥利用率達最高35.3%，隨著磷肥施用量的增加磷肥利用率逐漸降低，與張炎等[23]和王平等[24]研究結(jié)果一致，在新疆施用磷肥的量在不斷增加，從而造成土壤磷庫豐富，而磷肥利用率卻在降低。對加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及磷肥利用率進行綜合分析得出，加工番茄的適宜施磷量為129.7 kg/hm2，比大田生產(chǎn)的磷肥用量(180 kg/hm2)減少了27.9%[3]，并提高了產(chǎn)量，新疆加工番茄的磷肥用量具有較大的減施潛力。

4 結(jié) 論

4.1施用磷肥能夠顯著增加加工番茄產(chǎn)量，增產(chǎn)3.6%-7.4%，由磷肥的效應(yīng)方程獲得最佳經(jīng)濟施磷量為129.7 kg/hm2，最佳經(jīng)濟產(chǎn)量為121 t/hm2。

4.2施用磷肥顯著提高了加工番茄的磷素吸收量，且P吸收速率隨施磷量的增加而增加，磷肥的利用率、農(nóng)學(xué)效率、偏生產(chǎn)力卻隨施磷量的增加而降低，呈典型的拋物線。

4.3施磷量對加工番茄的品質(zhì)沒有顯著影響。