李云飛,王冰華,王鐵臣
(北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 100029)
過(guò)量施用化肥后果嚴(yán)重,不但造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大。試驗(yàn)與實(shí)踐表明,過(guò)量及不合理施肥造成了番茄植株根際環(huán)境惡化,影響了番茄植株及根系的生長(zhǎng)發(fā)育,減弱了番茄的防御反應(yīng)及抗逆能力,致使植株長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酰『八揽寐试黾?,?yán)重影響了番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)[1],因此急需建立科學(xué)施肥方法,應(yīng)用水肥一體化大幅降低化肥用量[2]。前人通過(guò)配方施肥[3-5]、減量施肥[6-9]、有機(jī)肥替代化肥[10-12]等研究表明,通過(guò)提高肥料利用率或減少肥料用量都能夠滿足番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的需求。
生物刺激素是近幾年農(nóng)資市場(chǎng)上出現(xiàn)的一類新型產(chǎn)品,主要包括腐植酸、幾丁質(zhì)及其衍生物、海藻提取物、游離氨基酸及蛋白肽等,應(yīng)用于農(nóng)作物上有增產(chǎn)的效果[13-15]。液體魚(yú)蛋白是利用水產(chǎn)品加工的廢棄物或低值魚(yú),在絞碎或磨碎后,經(jīng)自身酶或微生物的分解消化作用,將蛋白質(zhì)降解成低分子肽類和氨基酸等制成[16],因此液體魚(yú)蛋白也被作為一種生物刺激素應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。已有研究表明,魚(yú)蛋白生物刺激素能夠提升番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)[17-19]。因此,為了進(jìn)一步探討在滿足番茄產(chǎn)量和可溶性固形物含量的基礎(chǔ)上減少肥料用量,本文通過(guò)施用生物刺激素魚(yú)蛋白有機(jī)液肥部分替代化肥,以期明確有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配施對(duì)番茄生長(zhǎng)、產(chǎn)量和可溶性固形物含量的影響,為化肥減量生產(chǎn)提供技術(shù)參考。
以“德馨”番茄為試材(河南歐蘭德種業(yè)有限公司提供)。供試魚(yú)蛋白有機(jī)液肥由美國(guó)陶氏益農(nóng)生物科學(xué)有限公司生產(chǎn),養(yǎng)分組成:N+P2O5+K2O≥80 g/L,魚(yú)蛋白180 g/L,有機(jī)質(zhì)180 g/L,多肽酶50 g/L,pH值4.0~9.0。高鉀水溶肥(16-8-28)為北京綠洲之星科技有限公司產(chǎn)品。
試驗(yàn)于3月12日在日光溫室播種育苗,4月22日定植于塑料大棚,大棚長(zhǎng)50 m、寬8 m,采用大小行種植,大行距110 cm,小行距40 cm,株距40 cm,每667 m2定植2 220株。底肥每667 m2施用有機(jī)肥6 m3、復(fù)合肥(17-17-17)25 kg。單干整枝,留6穗果,第6穗果上部留2片葉后打頂。采用水肥一體化方式澆灌水肥。田間管理同常規(guī)生產(chǎn)。
試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)追肥處理,處理1:化肥對(duì)照(CK),每667 m2每次僅追施高鉀水溶肥(16-8-28,下同)5.0 kg;處理2—處理4:每667 m2每次分別追施高鉀水溶肥3.5、2.0、0.5 kg,并分別配施魚(yú)蛋白有機(jī)液肥5.0 L。在每穗果實(shí)長(zhǎng)至核桃大小時(shí)開(kāi)始追肥,共追肥6次,每次追肥間隔7~10 d。不同處理每次追施的有效氮、磷、鉀總量見(jiàn)表1。
表1 不同處理每667 m2每次追施肥量設(shè)計(jì)
1.3.1 植株性狀調(diào)查
于6月15日采用直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量株高(根基部到莖頂端生長(zhǎng)點(diǎn)的自然高度)、莖粗(根基部距畦面約1 cm處的直徑)、最大葉片的長(zhǎng)度和寬度。
1.3.2 果實(shí)性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)調(diào)查
第3穗番茄果實(shí)成熟后,隨機(jī)取各處理5株番茄果實(shí),利用愛(ài)宕ATAGO糖度計(jì)測(cè)量可溶性固形物含量,利用直尺測(cè)定果實(shí)橫徑、縱徑。記錄植株平均單穗坐果數(shù)量,測(cè)定單果質(zhì)量。
利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。
由表2可以看出,隨著高鉀水溶肥施用量的減少,株高、葉長(zhǎng)、葉寬均表現(xiàn)為逐漸降低,均以處理4最小,不同處理間的株高差異均達(dá)顯著水平;處理2與處理1(CK)的葉長(zhǎng)差異不顯著,處理3和處理4均顯著低于處理2和CK;處理2、處理3、處理4的葉寬無(wú)顯著差異,3者均顯著低于CK。莖粗隨著高鉀水溶肥用量的減少而逐漸增加,處理4顯著大于處理2和CK,處理3、處理2與CK間則差異不顯著。
表2 不同處理生長(zhǎng)指標(biāo)比較
由表3可以看出,隨著高鉀水溶肥施用量的減少,單果質(zhì)量逐漸增加,以處理4最大,顯著大于處理2、處理3和CK,分別與之相差42.5、34.1 g和48.4 g,其次是處理3,顯著大于CK。處理4的單穗坐果數(shù)最多,比其他處理均增加2.9%,不同處理間不存在顯著差異。小區(qū)產(chǎn)量和折合667 m2產(chǎn)量均隨高鉀水溶肥施用量的減少而逐漸增加,處理4的小區(qū)產(chǎn)量和折合667 m2產(chǎn)量均顯著高于處理2、處理3和CK,其中折合667 m2產(chǎn)量分別較處理2、處理3和CK增加22.7%、25.7%和17.2%;處理2、處理3分別較CK增加3.0%、7.2%,但3者間差異不顯著。
表3 不同處理的果實(shí)單果質(zhì)量和產(chǎn)量比較
從表4可以看出,隨著高鉀水溶肥施用量的減少,果實(shí)橫徑、縱徑增加,都在處理4達(dá)到峰值,處理4的果實(shí)橫徑顯著大于其他處理,處理3、處理2則與CK間無(wú)顯著差異,各處理果實(shí)縱徑不存在顯著差異。隨著高鉀水溶肥施用量的減少,果形指數(shù)和可溶性固形物含量均呈先升高再降低的趨勢(shì),處理3的果形指數(shù)最大,各處理間差異均不顯著。處理3的果實(shí)可溶性固形物含量最高,其次是處理2,分別較CK提高0.23和0.06百分點(diǎn),各處理間差異均不顯著。
表4 不同處理成熟果實(shí)形態(tài)和可溶性固形物含量比較
科學(xué)施肥是保證蔬菜生產(chǎn)健康可持續(xù)發(fā)展的重要保障措施之一,因此在保證蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)上減少化肥用量勢(shì)在必行。巴玉環(huán)等[3]研究表明,配方施肥處理與常規(guī)施肥和全部底施處理相比,番茄每667 m2產(chǎn)量分別增加了1 697.8、2 640.0 kg,增產(chǎn)效果顯著。減量施肥在滿足作物需求的前提下不但節(jié)約成本,而且可以有效提高番茄產(chǎn)量和改善品質(zhì)[7]。張國(guó)顯等[8]研究表明,在常規(guī)施肥量的基礎(chǔ)上,減施化肥25%不會(huì)影響番茄植株生長(zhǎng)、光合能力、產(chǎn)量及品質(zhì)。梁玲玲[20]在減少化肥養(yǎng)分20%~50%的條件下,可以有效提高馬鈴薯塊莖產(chǎn)量及其維生素C含量,實(shí)現(xiàn)化肥減量增效。
魚(yú)蛋白有機(jī)液肥屬于一種生物刺激素類的物質(zhì),具有增強(qiáng)植株抗鹽堿、干旱、極端溫度抵抗能力及促進(jìn)根系生長(zhǎng)等作用[14]。本試驗(yàn)通過(guò)有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配施研究其對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以便為減少化肥用量提供參考。在高鉀水溶肥減量的情況下配施魚(yú)蛋白有機(jī)液肥的結(jié)果顯示,在施用一定量魚(yú)蛋白有機(jī)液肥的情況下,減少水溶肥用量可降低番茄株高、葉長(zhǎng)、葉寬,但促進(jìn)了莖粗、果實(shí)縱橫徑的生長(zhǎng),其中不同處理的果實(shí)縱徑差異不顯著,處理4的果實(shí)橫徑最大并與其他處理差異顯著,可能原因是追肥的氮、磷、鉀元素總含量降低而減緩了植株的縱向生長(zhǎng)及葉片生長(zhǎng),而高鉀水溶肥中鉀含量比例的增加促進(jìn)了莖稈橫向及果實(shí)橫向、縱向生長(zhǎng)。周清華等[21]、趙貴云等[22]、郝小雨等[23]、趙滿興等[24]研究結(jié)果都表明,化肥減量配施有機(jī)肥能夠提高果實(shí)維生素C、可溶性糖等物質(zhì)含量,提升果實(shí)品質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,水溶肥減量配施魚(yú)蛋白有機(jī)液肥的番茄果實(shí)可溶性固形物含量先升高再降低,3個(gè)減施處理與對(duì)照均沒(méi)有差異,這與潘燁等[25]就魚(yú)蛋白有機(jī)肥對(duì)番茄品質(zhì)的研究結(jié)果基本一致,可能的原因是魚(yú)蛋白有機(jī)液肥中除了含有大量氮、磷、鉀和高含量有機(jī)碳外,還含有鋅、硼等微量元素和魚(yú)蛋白、氨基酸、有機(jī)質(zhì)、多肽酶等生物活性物質(zhì),促進(jìn)了植株對(duì)養(yǎng)分的吸收與利用,增加了果實(shí)可溶性固形物的含量[26-28]。本試驗(yàn)中處理4的果實(shí)可溶性固形物含量降低的原因可能是在一定量的魚(yú)蛋白有機(jī)液肥施用基礎(chǔ)上,可溶性固形物的積累還需要高鉀水溶肥做支撐。
本試驗(yàn)表明,不同處理的番茄平均坐果數(shù)沒(méi)有顯著差異,番茄單果質(zhì)量和果實(shí)縱橫徑的變化趨勢(shì)一致,處理4的小區(qū)產(chǎn)量和折合667 m2產(chǎn)量最大,可見(jiàn)施用魚(yú)蛋白有機(jī)肥能夠增加單果質(zhì)量和產(chǎn)量,與李美香等[29]、李婷等[30]]的研究結(jié)果一致。因此在追求產(chǎn)量的情況下,處理4有利于生產(chǎn);結(jié)合果實(shí)品質(zhì),即可溶性固形物含量,在果實(shí)膨大至采收前處理3(每667 m2每次追施高鉀水溶肥2.0 kg+魚(yú)蛋白有機(jī)液肥5.0 L)最適于生產(chǎn),比只追施高鉀水溶肥處理的可溶性固形物含量提高5.8%,667 m2產(chǎn)量提高17.2%。