2023年 6月 灌溉排水學報 第 42卷 第 6期 Jun 2023 Journal of Irrigation and Drainage No 6 Vol 42 1 作物水肥高效利用 文章編號 1672 3317 2023 06 0001 09 不同水氮 供應 對溫室番茄各 穗 層 果實 養(yǎng)分 和 產(chǎn)量構(gòu)成的 影響 李歡歡 1 宋嘉雯 1 2 孫景生 1 王景雷 1 強小嫚 1 劉 浩 1 鄭 明 3 婁玉軍 3 1 中國農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)田灌溉研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物需水與調(diào)控重點 開放 實驗室 河南 新鄉(xiāng) 453002 2 塔里木大學 水利與建筑工程學院 新疆 阿拉爾 843300 3 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利事業(yè)發(fā)展中心 呼和浩特 010020 摘 要 目的 探明 不同水氮供應對溫室番茄各穗層果實養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 方法 設(shè)計 4個 施氮水平 0 150 300 450 kg hm2 分別記為 N0 N1 N2 N3 和 3個基于 20 cm標準蒸發(fā)皿累積蒸發(fā)量 Epan 的 灌溉水 平 50 Epan 70 Epan 和 90 Epan 分別記為 I1 I2 和 I3 研究不同 水氮供應對溫室番茄 各穗層 果實含水率 FW 全氮量 FTN 全鉀量 FTK 和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 結(jié)果 番茄不同穗層的果實養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成要素存 在 顯著差異 其中 第 1穗 層 不協(xié)調(diào)的氮 鉀比例 不利于產(chǎn)量構(gòu)成要素的提高 第 2穗 層 氮 鉀的 協(xié)同作用 促使該穗 層坐果數(shù)和平均單果 質(zhì)量 最大 增加灌水量顯著提高了各穗層 FW 坐果數(shù)和平均單果 質(zhì)量 但灌水量 超過 70 Epan時 各 穗層 坐果數(shù)增幅 較小 增施氮肥顯著降低了 各穗層 FW 促進了各 穗層果實對氮 鉀的吸收 提高了 坐 果 數(shù) 和產(chǎn)量 當 施氮量 超過 150 kg hm2時 各 穗層 坐果 數(shù) 和產(chǎn)量增幅 較小 與 N0處理 相比 N1 N2 N3處理 各 穗 層 的平均坐果數(shù)分別 提高了 13 94 10 38 10 68 產(chǎn)量分別提高 了 13 63 10 66 8 42 結(jié)論 本 研究區(qū)域最優(yōu)的水氮管理模式為 施氮量 150 kg hm2 灌水定額 70 Epan 關(guān) 鍵 詞 水氮 溫室番茄 果實養(yǎng)分 產(chǎn)量構(gòu)成 中圖分類號 S274 5 文獻標 志 碼 A doi 10 13522 ki ggps 2022534 OSID 李歡歡 宋嘉雯 孫景生 等 不同水氮供應對溫室番茄各穗層果實養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 J 灌溉排水學報 2023 42 6 1 9 LI Huanhuan SONG Jiawen SUN Jingsheng et al Effects of Water and Nitrogen Applications on Yield Components and Nutritional Composition of Greenhouse Tomatoes in Different Trusses J Journal of Irrigation and Drainage 2023 42 6 1 9 0 引 言 1 研究意義 番茄因口感 好 營養(yǎng)豐富和 含有 抗氧化物質(zhì)而備受消費者青睞 1 2 我國是番茄 生產(chǎn) 大 國 番茄產(chǎn)量從 2014年的 5 26 107 t增長至 2019 年的 6 29 107 t 提高了 19 58 3 番茄產(chǎn)量不僅受 自身基因調(diào)控 還受灌溉 施肥 氣候和農(nóng)藝 措施 等因素影響 灌溉和施氮是影響番茄產(chǎn)量最重要的 因素 水 氮 是影響作物生長發(fā)育 和產(chǎn)量形成的 2 個 主要限制因子 4 種植者為獲得高 額 利潤仍 沿用傳 統(tǒng)的 高水高氮灌溉施氮 模式 但 過量 灌溉和施氮不 僅不利于產(chǎn)量和品質(zhì)的 提升 還 會 導致 土壤養(yǎng)分 淋 收稿日期 2022 09 26修回日期 2022 11 29網(wǎng)絡出版日期 2023 05 05 基金項目 中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項 FIRI2022 15 作者簡介 李歡歡 1988 女 助理研究員 主要從事節(jié)水灌溉理論與 技術(shù)研究 E mail 13939018910 通信作者 劉浩 1977 男 研究員 博士生導師 主要從事作物水分 生理及高效用水技術(shù)研究 E mail liuhao 914 灌溉排水學報 編輯部 開放獲取 CC BY NC ND協(xié)議 失 5 6 氧化亞氮排放 量增加 7 地下水污染 8 9 等一 系列 環(huán)境問題 因此 合理的 水氮管理 是實現(xiàn)資源 高效 利用 的關(guān)鍵 10 11 研究進展 灌溉和施氮直接影響土壤中水分 和養(yǎng)分狀況 間接 影響植株養(yǎng)分變化 番茄 50 以 上的養(yǎng)分都集于果實 12 養(yǎng)分 吸收 狀況決定了 果實 生長 最終影響產(chǎn)量 13 以往 研究表明 番茄產(chǎn)量 隨著灌水量和施氮量的增大而 增大 超過一定范圍 則增幅不大甚至 降低 14 16 灌溉 和施氮可顯著促進 果實 對氮 鉀的 吸收 13 適量的氮 鉀 施用可促進 對彼此的吸收 促進果實產(chǎn)量的形成 反之 會 阻礙 產(chǎn)量的形成 17 番茄 是營養(yǎng)和生殖生長同步進行的作物 各穗 層果實被葉片遮蔭的面積和厚度各不相同 導致接 收太陽輻射的強度和時長 也不同 各穗層果實生長 發(fā)育不同步 致使 植株向各穗層果實轉(zhuǎn)運的水分和養(yǎng) 分也存在差異 成熟果實的水分占鮮 質(zhì)量 的 89 95 18 養(yǎng)分占整株養(yǎng)分的 50 以上 12 番茄 灌溉排水學報 2 產(chǎn)量由 各穗層的坐果數(shù)和單果 質(zhì)量構(gòu)成 因此 果 實 水分 和 養(yǎng)分 對各穗層產(chǎn)量構(gòu)成要素 必然 會產(chǎn)生影 響 11 19 目前 果實養(yǎng)分及產(chǎn)量構(gòu)成 要素 在不同果 枝間的變化已在 蘋果 棗和 板栗 等果樹 方面 開展了 研究 蘋果和棗的產(chǎn)量構(gòu)成要素在 中部果枝 最大 板栗 產(chǎn)量構(gòu)成要素在下部果枝最小 在中部和上部 果枝間 無顯著 差異 20 22 切入點 然而 有關(guān)番 茄果實 養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成要素的研究大多 局限 于某一 或某幾穗層果實 更多的研究側(cè)重于整株養(yǎng)分吸收 和產(chǎn)量 11 14 23 缺乏不同灌水量和施氮量對各 穗層 果實養(yǎng)分 和產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響研究 擬解決的關(guān) 鍵問題 因此 本研究通過溫室滴灌番茄試驗 研 究 不同水氮供應 對 番茄 各穗層果實含水率 養(yǎng)分和 產(chǎn)量 構(gòu)成要素 的影響 以期 為實現(xiàn)溫室番茄各穗層 產(chǎn)量 同步提升 的水肥管理 模式 提供技術(shù)支撐 和理論 依據(jù) 1 材料與方法 1 1 研究區(qū)概況 試驗于 2020年 3 7月在中國農(nóng)業(yè)科學院新鄉(xiāng)綜 合試驗基地 35 9 N 113 47 E 海拔 78 7 m 的溫 室中進行 該地區(qū) 多年 平均 降水量為 548 3 mm 多 年平均蒸發(fā)量為 1 908 7 mm 屬暖溫帶大陸性季風氣 候 多年平均氣溫為 14 1 日照時 間為 2 398 8 h 無霜期為 200 5 d 溫室 坐北朝南 東西走向 地表下沉 50 cm 頂 部和南側(cè)面均覆蓋無滴聚乙烯薄膜 墻體內(nèi)鑲嵌 60 cm 厚 度的 保溫材料 為保證溫室內(nèi)夜間溫度 在無 滴聚乙烯膜表面覆蓋 2 5 cm 厚度的棉被 溫室內(nèi)的 溫濕度 由通風口 控制 溫室內(nèi) 土壤為粉砂壤土 0 60 cm 土層的土壤體積質(zhì)量為 1 59 g cm3 田間持 水率 為 23 質(zhì)量含水率 番茄移栽前土壤養(yǎng)分 狀況 如表 1所示 表 1 試驗開始 前 0 60 cm土層 的 土壤 養(yǎng)分 狀況 Table 1 Soil basic nutrient in 0 60 cm deep before the experiment 土層 cm 速效磷 量 mg kg 1 堿解氮 量 mg kg 1 速效鉀 量 mg kg 1 有機 質(zhì) 量 pH值 電導率 S cm 1 0 20 47 87 61 91 343 44 1 34 8 61 256 92 20 40 9 10 34 52 207 51 0 82 8 73 207 09 40 60 5 27 24 22 139 47 0 67 8 76 189 40 1 2 農(nóng)藝栽培措施 番茄 供試品種為火鳳凰 生長 發(fā)育至五葉一心 時 采用寬窄行種植模式 65 cm 45 cm 株距 30 cm 將長勢一致 健康的幼苗移栽至每個小區(qū) 坐 5穗果后留頂葉 3 4片打頂 每穗 層留 果 3 4個 側(cè) 枝生長至 3 5 cm時進行移除 進入開花期后每 7天 進行 1 次噴花 以提高番茄坐 果率 其他農(nóng)藝管理 措施 在所有處理間均 一致 在 每穗層 90 的果實變 紅時開始進行采摘 5 月 21 日采摘第 1 穗 層果實 各穗層果實單獨采摘 每 7天采摘 2次 1 3 試驗設(shè)計 采取裂區(qū)試驗 設(shè)計 4 個 施氮水平 主區(qū) 和 3個 灌溉水平 副區(qū) 共 12個 處理 每個處理重復 3 次 4 個施氮水平分別為 0 150 300 450 kg hm2 分別記為 N0 N1 N2 N3 3 個灌溉水 平的灌水定額分別為累積蒸發(fā)量 Epan 的 50 I1 70 I2 和 90 I3 其中 Epan為番茄冠 層上方 20 cm處 的 標準蒸發(fā)皿 直徑 20 cm 深 11 cm 的累積蒸發(fā)量 14 所有小區(qū)施入 等量 的 磷肥 120 kg hm2 Ca H2PO4 2 H2O P2O5比例為 14 和 鉀肥 300 kg hm2 K2SO4 K2O 比例為 50 移栽 前 將所有磷肥 40 的氮 鉀肥均勻灑至 土壤 表 層 作為底 肥 剩 余 60 分別在各穗層果實膨大期通 過灌溉系統(tǒng)隨水追肥 試驗開始后于每日 07 00采用 量程為 10 mm的量筒測量前 1天 的蒸發(fā)量 測量結(jié) 束后將蒸發(fā)皿洗凈 并重新注入 20 mm 蒸餾水 當 Epan達到 20 2 mm 時 所有處理開始灌溉 移栽 后 為保證活苗 所有 處理灌溉 20 mm 活苗水 當 0 40 cm土層的 土壤含水率首次下降至田間持水率的 65 5 時 開始進行首次灌溉 試驗結(jié)束前 7 d停 止灌溉 1 4 觀測項目與方法 1 灌水定額 計算 式為 I Epan K A1 000 1 式中 I 為灌水量 m3 Epan 為 冠層上方 20 cm 處 的標準蒸發(fā)皿的累積蒸發(fā)量 mm K 為標準蒸發(fā) 皿累積蒸發(fā)量控制灌溉的百分比 A 為控制灌 溉小區(qū)面積 m2 2 果實含水率 FW 于果實成熟期 在各小區(qū) 每個 穗層選取 4 個大小均勻 無損傷 無病蟲害 且 色澤一致的新鮮果實 用蒸餾水將每個果實清洗干 凈并擦干后 測量 其鮮 質(zhì)量 首先 將新 鮮果 實 放置 在 105 烘箱中殺青 30 min 在 75 烘箱中烘干至恒 質(zhì)量 最后用精度為 0 01 g 的電子天平測量其干質(zhì) 量 果實含水 率的計算式為 FW W鮮 W干W 鮮 100 2 式中 FW 為果實含水率 W 鮮 為果實鮮 質(zhì)量 g W干 為 果實干質(zhì)量 g 3 果實養(yǎng)分 將測量果實含水率對應的果實干 物質(zhì)粉碎后過 0 15 mm 篩 測量果實干物質(zhì)的全氮 李歡歡 等 不同水氮供應對溫室番茄各穗層果實養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 3 TN 和全鉀 TK 量 其中 TN 采用 AA3 流動 分析儀 AA3 Germany 測定 TK采用火焰光度計 法測定 并將干物質(zhì)水平的氮 鉀量轉(zhuǎn)化為鮮果水 平上的量 新鮮果實 全氮 量 FTN 和全鉀 量 FTK 的計算式為 FTN 100 FW100 TN 3 FTK 100 FW100 TK 4 式中 FTN和 FTK分別為新鮮果實的全氮 量和全鉀 量 mg g 4 果實坐果數(shù) 單果 質(zhì)量 和產(chǎn)量 為消除邊際 效應 于果實成熟采摘期在每個小區(qū)中間選擇 20 株 植株 記錄 20 株植株每穗層的 果實數(shù) 每個處理重 復 3次 并使用精度為 0 01 g的電子天平稱量每穗層 的單個果實質(zhì) 量 對各穗層果實產(chǎn)量 進行單獨核算 1 5 數(shù)據(jù)處理方法 采用 Microsoft Excel 2016和 Origin 2018軟件對 數(shù)據(jù)進行分析和作圖 采用統(tǒng)計軟件 SPSS 17 0對試 驗數(shù)據(jù)進行方差分析 采用 Duncan新復極差法進行 多重比較 2 結(jié)果與分析 2 1 灌水量和施氮量對番茄各穗層果實含水率的影響 由圖 1 a 可知 番茄不同穗層間果實含水率 FW 存在顯著差異 FW 隨穗層增加呈先減小后 增大的變化趨勢 其中第 4 穗層最大 第 5 穗層次 之 第 2穗層最小 灌水量 和施氮 量對各 穗層 FW 影響的方差分析 結(jié)果表明 表 2 灌水量顯著影響每穗層 FW 施 氮量 僅顯著影響第 1穗 和第 3穗 層 FW 而灌水量和 施氮量的交互作用對 各穗層 FW 均 無顯著影響 各 穗層 FW均 隨灌水量增大而增大 與 I1 處理 相比 I2 處理 和 I3 處理 各穗層 FW平均分別提高了 0 16 和 0 37 各穗層 FW 均 隨施氮量增大而減小 與 N0處理第 1 第 5穗層 FW相比 N1處理的 FW分 別降低了 0 19 0 09 0 31 0 03 和 0 05 N2處理 的 FW分別降低了 0 25 0 26 0 32 0 08 和 0 08 N3處理的 FW分別降低了 0 49 0 38 0 42 0 15 和 0 11 說明增施氮肥對第 1 第 3 穗層 FW影響相對較大 而對第 4 穗 和第 5 穗層 FW影響較小 a 果實含水率 b 果實全氮量 c 果實全鉀量 圖 1 番茄 不同穗層間 平均果實含水率 全氮 量 和全鉀 量 的變化 Fig 1 Variation of average fruit water content total nitrogen and total potassium among trusses for single plant tomato 表 2 不同水氮處理 下 溫室番茄各穗 層 果實含水 率 Table 2 Effects of different water and nitrogen treatments on fruit water content of each truss in greenhouse tomato 處理 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 N N0 95 16a 95 01a 95 59a 95 55a 95 49a N1 94 99b 94 92ab 95 29b 95 52a 95 44a N2 94 93b 94 76ab 95 28b 95 47a 95 41a N3 94 70c 94 65b 95 19b 95 41a 95 39a I I1 94 77c 94 64b 95 17b 95 36b 95 28b I2 94 93b 94 81b 95 28b 95 49ab 95 43ab I3 95 14a 95 06a 95 56a 95 62a 95 58a Duncan P N ns ns ns I N I ns ns ns ns ns 注 表中小寫字母是 5 顯著水平下指標在縱向之間的差異性 代表 P 0 05的顯著性 表示 P 0 01的顯著性 表示 P 0 001的顯著性 下同 2 2 灌水量和施氮量對各穗層果實養(yǎng)分的影響 2 2 1 各穗層果實全氮量 FTN FTN 隨穗層增加呈先減小后增大的變化規(guī)律 圖 1 b 其中第 1穗層 最大 第 4穗層 最小 與第 4穗層 相比 第 1 第 2 第 3穗 層 和第 5穗層 的 FTN 分別提高了 28 61 24 22 4 33 和 23 37 灌水量 灌 水量和施氮量的交互作用對各 穗層 FTN 均 未產(chǎn)生顯著影響 施氮量顯著影響各穗 c d b a a 94 3 94 5 94 7 94 9 95 1 95 3 95 5 95 7 95 9 L1 L2 L3 L4 L5 果實含水率 穗層 a b c d b 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 L1 L2 L3 L4 L5 果實全氮量 m g g 1 穗層 c a b c b 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 L1 L2 L3 L4 L5 果實全鉀量 m g g 1 穗層 灌溉排水學報 4 層 FTN 與 N0處理第 1 第 5穗層的 FTN相比 N1 處理 的 FTN 分別提高了 10 31 10 53 13 92 4 94 和 4 00 N2處理的 FTN分別提高了 20 62 16 84 16 46 9 88 和 10 00 N3處理的 FTN 分別提高了 30 93 26 32 29 11 13 58 和 14 00 說明增施氮肥對第 1 第 3穗層 FTN的影響 大于其 對第 4穗 層和第 5穗層的影響 表 3 表 3 水氮對溫室番茄各穗 果實全氮 量 FTN 和全鉀 量 FTK 的影響 Table 3 Effects of water and nitrogen on the content of fruit total nitrogen and total potassium among trusses in greenhouse tomato 處理 FTN mg g 1 FTK mg g 1 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 N N0 0 97d 0 95c 0 79c 0 81b 1 00c 1 26d 1 51c 1 32c 1 29c 1 35b N1 1 07c 1 05bc 0 90b 0 85b 1 04bc 1 34c 1 60bc 1 43b 1 35b 1 41ab N2 1 17b 1 11ab 0 92b 0 89a 1 10ab 1 41b 1 66ab 1 45ab 1 40ab 1 43a N3 1 27a 1 20a 1 02a 0 92a 1 14a 1 50a 1 71a 1 50a 1 42a 1 46a I I1 1 12a 1 09a 0 92a 0 88a 1 07a 1 37a 1 64a 1 45a 1 39a 1 44a I2 1 11a 1 08a 0 92a 0 86a 1 07a 1 37a 1 62a 1 43a 1 36a 1 40a I3 1 12a 1 06a 0 88a 0 87a 1 07a 1 40a 1 60a 1 40a 1 36a 1 40a Duncan P N I ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns N I ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 2 2 2 各 穗層果實全鉀量 FTK FTK隨穗層增加呈先增大后減小 的 變化規(guī)律 圖 1 c 其中第 2穗層最大 第 4穗層最小 第 1 第 2 第 3穗層和第 5穗 層的 FTK相比 第 4穗層分別 增加了 0 75 18 57 4 32 和 3 28 灌水量 灌水量和施氮量的交互作用 對各穗層 FTK均未 產(chǎn)生顯著影響 施氮 量顯著影響 各穗層 FTK 與 N0處理 的第 1 第 5穗層 的 FTK相比 N1處理 的 FTK分別提高了 6 35 5 96 8 33 4 65 和 4 44 N2處理的 FTK分別提高了 11 90 9 93 9 85 8 53 和 5 93 N3處理的 FTK分別提高了 19 05 13 25 13 64 10 08 和 8 15 說 明 增施氮肥對第 1 第 3穗層 FTK的影響大于對第 4穗層 和第 5穗層的 影響 2 3 灌水量和施氮量對各穗層產(chǎn)量構(gòu)成 要素 的影響 2 3 1 各 穗層 坐果 數(shù) 番茄 不同穗層間坐果數(shù)的變化如圖 2 a 所示 坐果數(shù)隨穗層的 增加 呈先增大后減小的 變化規(guī)律 其中第 2穗層最大 第 3穗層次之 第 5穗層 最小 灌水量和 施氮 量均極顯著影響各穗層坐果數(shù) 除 第 2 穗層外 灌水量和施氮量的交互作用僅顯著影 響第 1 第 4 第 5穗 層的坐果數(shù) 表 4 適 量 增加 灌水量有利于提高各 穗層坐果數(shù) 但灌水量 超過 70 Epan 時的提升 幅度不大甚至下降 與 I1 處理相 比 I2 處理和 I3 處理 的 單株總坐果 數(shù) 分別 提高了 11 51 和 12 23 適量增施氮肥有利于提高各穗層 的坐果數(shù) 但施氮量超過 150 kg hm2 時 提升 幅度 較小甚至下降 除第 4 穗層外 與 N0 處理比較 N1 N2 處理和 N3 處理的單株總坐果數(shù)分別提高了 15 33 10 95 和 13 87 表 4 a 平均坐果數(shù) b 平均單果質(zhì)量 c 平均產(chǎn)量 圖 2 單株番茄 不同穗層間 平均坐果數(shù) 單果質(zhì)量 和產(chǎn)量 Fig 2 Variation of average fruit setting number fruit weight and yield among trusses for single plant tomato 2 3 2 各穗層平均單果 質(zhì)量 番茄不同穗層間的平均單果質(zhì)量存在顯著差異 圖 2 b 其中第 2穗層最大 第 1穗層最小 但 第 2 第 4 第 5穗層的平均單果質(zhì)量無顯著差異 與第 1穗 層 相比 第 2 第 3 第 4穗 層 和第 5穗層 的平均單果質(zhì)量分別提高了 21 96 10 50 18 98 和 21 76 灌水量 施氮量對各穗層平均單果質(zhì)量的方差 d a b c e 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 L1 L2 L3 L4 L5 平均坐果數(shù) 個 穗 1 株 1 穗層 c a b a a 110 120 130 140 150 160 170 L1 L2 L3 L4 L5 平均單果質(zhì)量 g 穗 1 株 1 穗層 e a c b d 200 300 400 500 600 L1 L2 L3 L4 L5 平均產(chǎn)量 g 穗 1 株 1 穗層 李歡歡 等 不同水氮供應對溫室番茄各穗層果實養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 5 分析表明 表 5 灌 水量顯著影響各 穗層 的 平均單 果質(zhì)量 施氮 量 僅 顯著影響 第 1 第 3穗 層 和 第 5穗 層平均單果質(zhì)量 灌水量和施氮量的交互作用 僅顯 著影響 第 4 穗層 的 平均單果質(zhì)量 同一施氮 量下 除 N0處理 下 的 第 5穗層和 N1處理 下 的 第 4穗層 外 增加灌水量 有利于 提高 各 穗層平均單果質(zhì)量 與 I1 處理 相比 I2 處理 和 I3 處理的單株平均單果 質(zhì)量分別提高了 5 05 和 12 23 增施氮肥顯著降 低了第 1 穗層平均單果質(zhì)量 提高了第 3 穗 層 和第 5 穗層平均單果質(zhì)量 但 無論對于 哪一穗層 施氮 量超過 150 kg hm2 時提 高幅度 均 不大甚至 有 下降 趨 勢 且施氮對單株平均單果質(zhì)量無顯著影響 表 4 水氮對單株番茄 各 穗層坐果數(shù)的方差分析 Table 4 Variance analysis of water and nitrogen on fruit setting number per truss of single plant tomato 處理 坐果數(shù) 個 穗 1 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 合計 N N0 2 6b 3 4a 2 7c 2 7b 2 3c 13 7c N1 3 0a 3 6a 3 5a 2 9b 2 8a 15 8a N2 2 8b 3 5a 3 2b 3 1a 2 6ab 15 2b N3 3 1a 3 4a 3 1b 3 3a 2 4bc 15 3b I I1 2 7b 3 3c 2 9b 2 8b 2 2b 13 9b I2 2 9b 3 7a 3 2a 3 1a 2 6a 15 5a I3 3 1a 3 5b 3 2a 3 1a 2 7a 15 6a Duncan P N ns I N I ns ns 表 5 水氮對單株番茄每穗層平均 單果質(zhì)量 的方差分析 Table 5 Variance analysis of water and nitrogen on average fruit weigh per truss of single plant tomato 處理 第 1穗 g 第 2穗 g 第 3穗 g 第 4穗 g 第 5穗 g 平 均值 g N0 I1 125 07bcd 145 84cde 130 31cd 145 49cd 142 97def 137 94fg I2 131 48abc 150 09abcde 136 75bc 147 69bcd 139 41ef 141 09ef I3 143 26a 158 93abc 145 41ab 160 42abc 149 05bcde 151 41abc N1 I1 117 98cde 147 15bcde 142 67ab 168 66a 132 62f 141 82def I2 121 63bcd 155 02abcd 144 69ab 137 34d 146 31cdef 141 00ef I3 129 26abcd 161 76ab 149 18a 145 69cd 153 75bcde 147 93bcd N2 I1 115 85de 139 18e 118 71e 138 54d 157 67bc 133 99g I2 121 01bcde 159 8abc 135 43bcd 149 28bcd 161 3b 145 36cde I3 129 4abcd 164 73a 146 32ab 161 72ab 162 88ab 153 01ab N3 I1 106 66e 141 06de 124 86de 119 59e 144 05cdef 127 24h I2 120 4cde 146 89bcde 135 53bcd 144 49d 157 02bcd 140 86ef I3 135 27ab 155 61abcd 144 63ab 162 48ab 176 09a 154 81a N N0 133 27a 151 62a 137 49b 151 20a 143 81b 143 48a N1 122 96b 154 65a 145 51a 150 56a 144 22b 143 58a N2 122 09b 154 57a 133 49b 149 84a 160 62a 144 12a N3 120 77b 147 86a 135 01b 142 18a 159 05a 140 97a I I1 116 39b 143 31c 129 14c 143 07b 144 33c 135 25c I2 123 63b 152 95b 138 10b 144 70b 151 01b 142 08b I3 134 30a 160 26a 146 38a 157 58a 160 44a 151 79a Duncan P N ns ns ns I N I ns ns ns ns 2 3 3 各 穗層產(chǎn)量 番茄不同穗層間 的 產(chǎn)量 存在 顯著 差異 圖 2 c 和表 6 產(chǎn)量 隨穗層增加呈先增大后減小 的 變化趨 勢 其中第 2 穗層 最大 第 1 穗層 最小 第 1 5 穗 層產(chǎn)量分別占單株總產(chǎn)量的 13 49 19 42 21 43 27 19 17 34 22 83 17 32 22 99 和 15 12 19 71 灌 水 量 施氮 量及 灌 水 量和 施氮 量 的 交互作用 均極顯著影響 各 穗 層果實 產(chǎn)量 P 0 001 同一施 氮量下 各 穗層產(chǎn)量均隨灌水量的增大而增大 與 I1 處理 相比 I2 處理 和 I3處理的 單株總產(chǎn)量 分別 提 高了 17 53 和 25 91 但 I2 處理的單株總產(chǎn)量 相 比 I3 處理 的僅降低了 6 66 同 一 施氮 量 下 適量 施氮有利于提高 各 穗層產(chǎn)量 但施氮 量 超過 150 kg hm2時 提高幅度 較小 甚至下降 與 N0處理 相比 N1 N2 處理和 N3 處理的 單株總產(chǎn)量 分別 提高了 13 63 10 66 和 8 42 灌溉排水學報 6 表 6 水氮對單株番茄各 穗層產(chǎn)量的影響 Table 6 Effects of water and nitrogen on each truss yield of single plant tomato 處理 第 1穗 層 g 第 2穗 層 g 第 3穗 層 g 第 4穗 層 g 第 5穗 層 g 合計 g N0 I1 303 37fg 446 95g 319 36g 366 16f 275 15g 1 710 99h I2 362 79cd 555 23bcd 408 79d 377 97ef 336 97f 2 041 74f I3 391 41b 566 81bc 380 27e 477 21b 377 40e 2 193 11d N1 I1 341 06e 504 58f 462 51c 444 13c 361 75e 2 114 03e I2 379 42bc 574 95b 520 19ab 394 75de 409 23c 2 278 54c I3 372 46bc 579 39b 536 71a 439 13c 435 89b 2 363 59b N2 I1 313 02f 470 79g 342 12fg 408 76d 384 54de 1 919 23g I2 308 29f 619 98a 419 28d 499 79ab 437 98b 2 285 32c I3 385 09b 542 98cde 505 84b 499 96ab 441 05b 2 374 92b N3 I1 284 28g 467 65g 361 95ef 368 81f 264 20g 1 746 88h I2 351 07de 512 91ef 426 42d 505 42a 402 96cd 2 198 78d I3 485 69a 535 99de 469 55c 516 67a 492 93a 2 500 82a N N0 352 52b 523 00bc 369 47c 407 11c 329 84c 1 981 94d N1 364 32a 552 97a 506 47a 426 00b 402 29b 2 252 05a N2 335 47c 544 58ab 422 42b 469 50a 421 19a 2 193 16b N3 373 68a 505 52c 419 31b 463 63a 386 70b 2 148 83c I I1 310 44c 472 49b 371 49c 396 96c 321 41c 1 872 78c I2 350 39b 565 77a 443 67b 444 49b 396 78b 2 201 09b I3 408 66a 556 30a 473 09a 483 24a 436 82a 2 358 11a Duncan P N I N I 2 3 4 各 穗層產(chǎn)量構(gòu)成要素與產(chǎn)量的關(guān)系 番茄各穗層產(chǎn)量構(gòu)成要素與其對應穗層產(chǎn)量 之 間的相關(guān)分析如圖 3 所示 由圖 3 a 可知 各穗 層產(chǎn)量與坐果數(shù)均呈極顯著的正相關(guān) 各穗層產(chǎn)量 與平均單果質(zhì)量均呈顯著的正相關(guān) 圖 3 b 各 穗層坐果數(shù)對產(chǎn)量的影響明顯大于平均單果質(zhì)量的 影響 a 產(chǎn)量與坐果數(shù)的相關(guān)性 b 產(chǎn)量與平均單果質(zhì)量的相關(guān)性 圖 3 單株番茄各穗層產(chǎn)量與坐果數(shù)和平均單果質(zhì)量 的相關(guān) 性 Fig 3 Correlation between fruit yield fruit setting numbers and average fruit weight for each fruit truss 3 討 論 番茄不同穗層果實生長發(fā)育 在 時間 上的不同步 勢必 會造成其對水分和養(yǎng)分的吸收存在差異 本研 究發(fā)現(xiàn) 果實 FTN隨 著穗層增加 呈先 降低后升高的 變化 趨勢 主要原因 如下 一是從庫源理論角度來 說 在果實生長發(fā)育過程中 下層 第 1 第 2 穗 層 果實坐果早 中層 第 3 第 4穗層 開花坐果 時 下層果實正處于快速膨大的生長旺盛階段 強 庫有利于吸收更多的養(yǎng)分 二是中層果實含水率顯 著高于下層 圖 1 a 果實水分的稀釋作用導致 該層果實 FTN顯著降低 當頂層 第 5 穗層 的 果 實處于快速膨大期時 植株營養(yǎng)生長已趨于 穩(wěn)定 且前 3 穗層果實已成熟 第 4 穗層果實已趨于成熟 植株吸收的養(yǎng)分主要用于頂層果實的生長 使頂層 果實 FTN提高 適量施氮有利于鉀的累積吸收 過量或不足均 不利于其對鉀的吸收 12 由于 不同穗層間 FTN 差異 Y1 157 68x 94 194 R2 0 767 7 P 0 000 2 Y2 211 1x 206 79 R2 0 755 8 P 0 000 2 Y3 186 74x 150 58 R2 0 901 3 P 0 Y4 135 8x 36 437 R2 0 500 6 P 0 010 1 Y5 184 08x 81 026 R2 0 809 8 P 0 000 1 200 300 400 500 600 700 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 果實產(chǎn)量 g 穗 1 坐果數(shù) 個 穗 1 穗層 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 Y1 4 022 7x 145 43 R2 0 522 6 P 0 007 9 Y2 5 075 3x 240 81 R2 0 656 4 P 0 001 4 Y3 6 111 9x 413 26 R2 0 657 6 P 0 001 4 Y4 2 646 3x 48 727 R2 0 390 5 P 0 029 8 Y5 4 325 4x 272 15 R2 0 578 1 P 0 004 1 200 300 400 500 600 700 60 80 100 120 140 160 180 200 果實產(chǎn)量 g 穗 1 平均單果質(zhì)量 g 穗層 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 李歡歡 等 不同水氮供應對溫室番茄各穗層果實養(yǎng)分和產(chǎn)量構(gòu)成的影響 7 較大 導致各穗層果實對鉀的吸收差異較大 果實 全鉀量 FTK 在第 2 穗層最大 一方面是第 2 穗 層 FTN 較適宜 促進了果實對鉀的吸收 而齊紅巖 等 17 和王軍偉 等 24 研究表明 適量 施氮可以促進果 實對鉀的吸收 另一方面是該穗層果實含水率的濃 縮作用引起 表 2 盡管第 1 穗層果實含水率較小 具有濃縮作用 但該層 FTK不是最大的 因 FTN過 高抑制了果實對鉀的吸收 12 說明施氮對果實鉀吸 收的影響大于果實含水率濃縮作用的影響 中層 FTK 較小 一方面是果實含水率的稀釋作用引起的 表 2 另一方面是 FTN較低 圖 1 b 不利于 果實對鉀的吸收 12 頂層 FTK 較低是果實含水率的 稀釋作用和氮過高抑制對鉀的吸收共同影響的 因 此 番茄的養(yǎng)分管理與糧食作物 前蓄后轉(zhuǎn) 的養(yǎng) 分調(diào)控理念不同 25 應依據(jù)自身長勢 留穗層數(shù)及 每穗層果實所需養(yǎng)分以 前降中補后降 的追肥管 理策略進行 以達到節(jié)肥增效的目的 減少灌水量使韌皮部汁液向果實的轉(zhuǎn)運受阻 汁液中溶質(zhì)濃度增加使通過木質(zhì)部向果實輸送的水 量減小 26 因此果實含水率隨灌水量的減少而顯著 降低 與前人研究結(jié)果類似 27 本研究發(fā)現(xiàn) 灌水 量 對 FTN和 FTK無顯著影響 但 以往研究結(jié)果表明 灌 水量 顯著影響果實全氮量 9 28 這與本研究結(jié)果不 一致 各穗層 FTN和 FTK隨施氮量增大而顯著增大 可能是增加施氮量促進了 番茄 根系的生長 使其從 土壤中吸收更多的養(yǎng)分 29 這與湯明堯等 12 的研究 結(jié)果一致 番茄不同穗層間坐果數(shù)和平均 單果質(zhì)量存在顯 著差異 且第 2 穗層坐果數(shù)和平均單果質(zhì)量最大 可能是由于該穗層 FTN 和 FTK 較大 圖 1 c 二者的協(xié)同作用促進了番茄坐果 果實膨大和 產(chǎn)量 形成 孫紅梅 等 30 也認為 合適的氮 鉀濃度可顯 著增加番茄