<p>中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2019，21( 2) :111119Journal of Agricultural Science and Technology收稿日期:2018-05-17; 接受日期:2018-06-14基金項(xiàng)目:山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目( 2018GNC110037) ;山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目( SDAIT-05-09)資助。作者簡(jiǎn)介:劉中良，農(nóng)藝師，碩士，主要從事設(shè)施蔬菜栽培生理研究。E-mail: sdau0525 126com。* 通信作者:高俊杰，研究員，博士，主要從事設(shè)施蔬菜基質(zhì)栽培研究。E-mail: sdaugao 126com水氮因子耦合對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及水氮利用率的影響劉中良1， 谷端銀1， 張艷艷1， 焦 娟1， 高俊杰1*， 劉世琦2， 田曉飛3( 1泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東泰安 271000; 2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 271000;3聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，山東聊城 252000)摘 要:為探究日光溫室基質(zhì)栽培番茄適宜的水、氮管理模式，以STP-F318番茄為試材，磷、鉀肥施用量固定，在生育期內(nèi)設(shè)置3個(gè)滴灌水平( W1W3分別為4 64625 mm/hm2、3 09750 mm/hm2、1 54875 mm/hm2) 和6個(gè)氮肥梯度( F1 F6 分別為 57242 kg/hm2、54230 kg/hm2、51217 kg/hm2、48204 kg/hm2、45191 kg/hm2、0 kg/hm2) ，以常規(guī)農(nóng)戶土栽水、氮管理( 7 65000 mm/hm2、60000 kg/hm2)為對(duì)照( CK) ，探討了水肥一體化條件下水氮耦合對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄的光合特性、品質(zhì)和產(chǎn)量等影響。結(jié)果表明:適宜的水氮耦合能顯著提高葉片SPAD值和凈光合速率，其中SPAD值以 W1F4 處理最大，為4483; W1F2 處理凈光合速率最大，為1669 mol/s2·m。同時(shí)，各處理顯著改善番茄果實(shí)品質(zhì)，Vc含量以W1F3處理最高，為3046 mg/100 g FW，較CK增加 17 61%，與其他處理間差異顯著。番茄紅素含量與 Vc 含量變化趨勢(shì)一致，為 5 21 7 80mg/100 g FW。有機(jī)酸含量較CK有降低的趨勢(shì)。W3F2、W1F1 和 W1F3 處理糖酸比分別為825、826、885，口感較佳。產(chǎn)量以W1F2處理最高，為170 98548 kg/hm2，較CK增產(chǎn)2773%。氮肥農(nóng)學(xué)利用率( NAE)與水分利用率( WUE)分別以W1F4、W3F4處理為最高，為8734%、9664 kg/mm·hm2。綜合分析認(rèn)為，水氮耦合利于改善番茄品質(zhì)，提高番茄產(chǎn)量和水氮利用率，生育期內(nèi)滴灌4 64625 mm/hm2、追施氮肥54230 kg/hm2是基質(zhì)栽培番茄較為理想的水氮管理模式。關(guān)鍵詞:日光溫室;番茄;滴灌;氮肥;產(chǎn)量品質(zhì);水氮利用率doi:1013304/jnykjdb20180302中圖分類(lèi)號(hào):S6412，S626 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0864( 2019) 02-0111-09Influences of Water-saving and Nitrogen-reducing on Quality，Yield and Water-Nitrogen Use Efficiency of Protected TomatoLIU Zhongliang1，GU Duanyin1，ZHANG Yanyan1，JIAO Juan1，GAO Junjie1*，LIU Shiqi2，TIAN Xiaofei3( 1Taian Academy of Agricultural Sciences，Shandong Taian 271000; 2Key Laboratory of Biology and GeneticImprovement of Horticulture Crops ( Huanghuai egion) ，Ministry of Agriculture and ural Affairs; College ofHorticulture Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Shandong Taian 271000;3College of Environment and Planning，Liaocheng University，Shandong Liaocheng 252000，China)Abstract: In order to explore the appropriate water-nitrogen management pattern for tomato substrate culture in solargreenhouse，this paper studied the effects of water and nitrogen interactions on photosynthetic properties，quality andyield of protected tomato，taking tomato cv STPF318 as test material，fixing the quantities of phosphate and potashfertilizer application，designing 3 drip irrigation levels( W1W3:4 64625 mm/hm2，3 09750 mm/hm2and 1 54875mm/hm2) during growth period and 6 nitrogen fertilizer grades( F1 F6: 57242 kg/hm2，54230 kg/hm2，51217kg/hm2，48204 kg/hm2，45191 kg/hm2and 0 kg/hm2) ，and taking the local farmers conventional irrigation andfertilization managements ( 7 65000 mm/hm2，60000 kg/hm2) as the contrast( CK) The results showed thatsuitable waternitrogen interaction could significantly increase SPAD value and net photosynthetic rate of leaf，andleaf SPAD value was the largest under W1F4 treatment，reaching 4483; and net photosynthetic rate was the largest，reaching 1669 mol/s2·m under W1F2 treatment Meanwhile，all the treatments had improved the fruit quality Thehighest Vc content was obtained under W1F3 treatment，reaching 3046 mg/100 g FW，which was 1761% higherthan that of the CK treatment，and there were significant differences between W1F3 treatment and the othertreatments The contents of lycopene and Vc showed the same changing trend as 521780 mg/100 g·FW While thecontents of organic acid showed a decreasing trend compared with that of the CK treatment The sugaracid ratio ofW3F2，W1F1，and W1F3 treatments were 825，826，and 885，respectively，all with better tastes As for theyield，W1F2 treatment had the highest yield of 170 98548kg/hm2，2773% higher than that of the CK The nitrogenagronomic efficiency ( NAE) and water use efficiency( WUE) were the highest under W1F4 and W3F4 treatments，respectively，reaching 8734% and 9664 kg/mm·hm2 Comprehensive analysis deemed that water and nitrogeninteraction could significantly improve tomato quality，increase its yield and water-nitrogen use efficiency During thegrowth period，drip irrigation quota 4 64625 mm/hm2，nitrogen fertilizer amount 54230 kg/hm2was the optimummanagement pattern of water and nitrogen fertilizer under substrate culture of tomatoKey words: solar greenhouse; tomato; drip irrigation; nitrogen fertilizer; yield and quality; water and nitrogen useefficiency合理的水肥管理是設(shè)施蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要保證。番茄作為我國(guó)設(shè)施栽培的主要蔬菜種類(lèi)之一，當(dāng)前生產(chǎn)中過(guò)量水肥問(wèn)題普遍存在，特別是氮肥過(guò)量、施肥方式粗放等問(wèn)題1，2，不僅造成水肥資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，也導(dǎo)致土壤板結(jié)、鹽漬化、土傳病害加重等連作障礙3。因此，如何優(yōu)化設(shè)施番茄水氮管理措施就顯得尤為重要。有機(jī)基質(zhì)栽培是無(wú)土栽培的最主要形式之一，可有效克服土壤環(huán)境惡化、土傳病蟲(chóng)害嚴(yán)重等連作障礙問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源再利用的生態(tài)高效栽培模式4，5。近年來(lái)，針對(duì)日光溫室有機(jī)基質(zhì)栽培番茄水肥耦合效應(yīng)的研究己有大量報(bào)道，且主要集中在基質(zhì)配方的篩選、營(yíng)養(yǎng)液等影響效應(yīng)研究。季延海等6研究了基于草炭和蛭石配比下，適宜設(shè)施番茄栽培較佳的菊芋發(fā)酵秸稈添加量為20% 30%;何詩(shī)行等7比較了當(dāng)前巖棉培、椰糠培和水培三種主要的番茄基質(zhì)栽培模式，明確了椰糠栽培為較佳栽培模式。關(guān)于山崎番茄專(zhuān)用營(yíng)養(yǎng)液配方在不同基質(zhì)配方種植番茄的研究也有大量報(bào)道，張芳等8研究表明每增長(zhǎng) 1片葉，該配方濃度增加01 mS/cm的供給量，為番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最優(yōu)營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控方法; 而蔡?hào)|升等9研究認(rèn)為番茄生育期內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液用量為585 L/株，較利于提高番茄果實(shí)品質(zhì)。此外，王鵬勃等10研究了有機(jī)基質(zhì)袋培番茄下適宜的水肥用量，杜婭丹等11研究了基質(zhì)栽培番茄氮素指數(shù)硝銨比，不同基質(zhì)配方、栽培環(huán)境等條件下番茄的需水肥規(guī)律存在較大差異，不同研究得出的結(jié)論也不盡相同，這些技術(shù)的研究需因地制宜。以往的研究主要集中在水肥對(duì)基質(zhì)栽培番茄生長(zhǎng)、品質(zhì)和產(chǎn)量的研究，對(duì)基質(zhì)栽培番茄光合、產(chǎn)量、品質(zhì)和水氮耦合效應(yīng)研究較少。本研究通過(guò)番茄不同灌水量和施氮肥量的水氮耦合試驗(yàn)，研究了其對(duì)光合特性、產(chǎn)量、品質(zhì)和水氮利用率等的影響，探索適宜的水氮用量，以期為實(shí)現(xiàn)節(jié)水減氮、高效生產(chǎn)的目標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法11 試驗(yàn)區(qū)概況試驗(yàn)于2017 年7 月2018年1 月在山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科研基地( 36° 20&#39; N，117°18&#39;E)日光溫室中進(jìn)行。試驗(yàn)用日光溫室東西延長(zhǎng)，長(zhǎng)度60 m，跨度8 m，脊高45 m。020cm土壤理化性質(zhì)為:壤土，全氮 084 g/kg，速效氮 10465 mg/kg、速效磷 6132 mg/kg、速效鉀152 08 mg/kg，pH 7 14，電導(dǎo)率 ( electricalconductivity，EC) 068 mS/cm。12 試驗(yàn)材料及方法供試番茄品種為 STP-F318，由艾維特( AWET)種子有限公司提供。常規(guī)漫灌施肥采用的N、P、K 水溶肥( 20-20-20) 由中化山東肥業(yè)有限公司生產(chǎn);基質(zhì)栽培滴灌施肥采用的氮、磷和鉀肥分別為尿素( N46%，陽(yáng)煤集團(tuán)淄博齊魯?shù)谝换?11 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào) 21卷肥有限公司生產(chǎn)) 、磷酸一銨( N 12%、P2O560%，湖北鄂中生態(tài)工程有限公司生產(chǎn))和硫酸鉀( K2O52%，冀州佳禾化肥有限公司生產(chǎn)) 。栽培基質(zhì)(菌渣、稻殼、牛糞和沙子) 由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院提供，經(jīng)充分腐熟配制，菌渣、稻殼、牛糞和沙子配比為4 2 1 112，全氮780 g/kg，速效氮、速效磷、速效鉀分別為 745 07 mg/kg、87526 mg/kg、5 61040 mg/kg，pH 765，EC 247mS/cm。每個(gè)基質(zhì)栽培槽(長(zhǎng)×寬×深=6 m×04 m×04 m)栽種2 行，槽距14 m，株距03 m。7 月10日穴盤(pán)播種、育苗，8 月 22 日定植，澆定植水15 mm，采用水肥一體化種植管理，五穗果打頂，頂部留2片葉，每穗最多留4個(gè)果，11月10日始收，翌年1月25日拉秧。試驗(yàn)以當(dāng)?shù)赝寥涝耘嗲衣?溝施 N、P、K水溶肥( 20-20-20)管理為對(duì)照( CK) ，生育期灌溉量7 650 mm/hm2，氮、磷、鉀用量均為 600 00kg/hm2。采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為氮素處理，裂區(qū)為水分處理。按番茄目標(biāo)產(chǎn)量 112 500kg/hm2計(jì)算出生育期氮、磷、鉀總需要量13?；适┯昧?( 15倍番茄目標(biāo)產(chǎn)量需肥量有機(jī)基質(zhì)中速效養(yǎng)分含量) /化肥中養(yǎng)分吸收率化肥中氮吸收率 60%、磷吸收率 30%、鉀吸收率 70%，需要 N 60255 kg/hm2、P2O530375kg/hm2、K2O 81000 kg/hm2?；诹租浄什蛔儯O(shè)置 6 個(gè)氮肥梯度: F1: 57242 kg/hm2( 95%) ，F(xiàn)2: 542 30 kg/hm2( 90%) ，F(xiàn)3: 512 17 kg/hm2( 85%) ，F(xiàn)4: 482 04 kg/hm2( 80%) ，F(xiàn)5: 451 91kg/hm2( 75%) ，F(xiàn)c: 0 kg/hm2( 0%) 。按照控制灌水上下限的田間持水率，定植水后，設(shè)3個(gè)滴灌總水量，W1: 4 64625 mm/hm2( 70% 100%) ，W2:3 09750 mm/hm2( 80% 100%) ，W3: 1 548 75mm/hm2( 90% 100%) ，滴灌量參照設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)程14的計(jì)算方法，滴灌濕潤(rùn)比參照雷廷武15的計(jì)算方法。試驗(yàn)共設(shè) 19 個(gè)處理，每處理 3次重復(fù)，小區(qū)面積為252 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。13 測(cè)定項(xiàng)目及方法土壤全氮采用凱氏法測(cè)定;速效氮采用擴(kuò)散滴定法測(cè)定，速效磷采用碳酸氫鈉浸提比色法測(cè)定，速效鉀采用醋酸銨浸提火焰光度計(jì)法測(cè)定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定; pH 和 EC 分別采用雷磁 PHB J-260 便攜式 pH 計(jì)、雷磁 DDB-303A便攜式電導(dǎo)率儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn))測(cè)定;容重和總孔隙度采用稱(chēng)重法測(cè)定。葉片凈光合速率于12 月28 日9: 0010: 00選擇頂部往下第 5 片成熟葉用 LI-6400 光合儀(美國(guó)LI-CO 公司生產(chǎn)) 進(jìn)行測(cè)定;用 TYS-A 儀(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司生產(chǎn)) 測(cè)定葉片SPAD 值; 用 Junior-PAM 熒光儀( 德國(guó) WALZ公司生產(chǎn))測(cè)定最大光化學(xué)效率Fv/Fm。果實(shí)商品及品質(zhì)指標(biāo)于第三穗果成熟時(shí)，選擇各處理中發(fā)育狀況一致的果實(shí)進(jìn)行測(cè)定。番茄紅素含量采用高效液相色譜法測(cè)定16; Vc 含量、可溶性糖和有機(jī)酸含量分別采用 2，6-二氯靛酚比色法、硫酸蒽酮比色法和滴定法測(cè)定17;干物質(zhì)量采用烘干法測(cè)定;每個(gè)處理選擇5株番茄，隨機(jī)采集30 個(gè)果實(shí)，測(cè)定單果重，用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱徑和橫徑，果形指數(shù)為果實(shí)縱徑與橫徑之比;每次收獲累計(jì)產(chǎn)量。14 數(shù)據(jù)處理水分利用效率公式為:WUE=Y/ET式中，WUE為水分利用效率，kg/mm·hm2; Y 為產(chǎn)量，kg/hm2; ET為田間耗水量，田間耗水量即為灌水量。氮肥農(nóng)學(xué)利用率公式:NAE=( YcYn) /NA式中，NAE 為氮肥農(nóng)學(xué)利用率; Yc 為處理區(qū)產(chǎn)量，kg/hm2; Yn為氮肥空白區(qū)產(chǎn)量，kg/hm2; NA 為氮肥量，kg/hm2。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行處理，用 DPS705 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差異分析，用Sigmaplot 140軟件繪制圖表。2 結(jié)果與分析21 不同水氮耦合處理對(duì)番茄光合特性的影響水氮耦合對(duì)番茄光合特性的影響見(jiàn)圖 1，葉片SPAD值隨滴灌量增加呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，W3灌溉水平各處理SPAD 值均低于常規(guī)灌水處理，說(shuō)明灌水太少不利于提高葉片 SPAD 值，影響其光合作用;水氮耦合SPAD值以W1F4處理為最大，達(dá)4483(圖1A) 。凈光合速率均不同程度同時(shí)受到灌水量和氮肥的影響，各處理中以70%的灌水下3112期 劉中良等:水氮因子耦合對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及水氮利用率的影響限和90%減氮量互作下( W1F2處理)葉片凈光合速率最大，為 1669 mol/s2·m，較 CK 的 1213mol/s2·m 增加 37 59%，二者間差異顯著(圖1B) ，說(shuō)明通過(guò)水氮交互作用的調(diào)控顯著增加凈光合速率。最大光化學(xué)效率是重要的葉綠素?zé)晒鈪?shù)，反映作物潛在最大光合能力，各處理變幅為 027071，其中 W1F1 處理最大，W3Fc 處理最小(圖1C) 。圖1 不同水氮處理對(duì)番茄葉片SPAD值( A)、凈光合速率( B)和最大光化學(xué)效率( C)的影響Fig1 Effect of different water and nitrogen treatments on SPAD value( A)，photosynthetic rate ( B) andmaximum photochemical efficiency( C) of tomato leaf注:不同小寫(xiě)字母表示在P005水平差異顯著。Note: Different small letters indicate significant difference at P005 level22 不同水氮耦合處理對(duì)番茄產(chǎn)量及果實(shí)性狀的影響由表 1可以看出，水氮處理對(duì)番茄果實(shí)縱徑和橫徑的影響無(wú)差異，各處理果實(shí)縱徑為54366749 mm，橫徑為67108189 mm。果型指數(shù)以W3F3處理最大，為 087。果實(shí)產(chǎn)量與單果重變化規(guī)律類(lèi)似，在相同灌水條件下，隨著氮肥的減量有先升后降的趨勢(shì)，且均在 F2 處理到最大;在相同氮肥減量水平下，以 W1 灌溉水平表現(xiàn)較好。其中水氮耦合 W1F2 處理下，產(chǎn)量最高達(dá)170 98548 kg/hm2，較CK增產(chǎn)2773%;其次為處理W1F4 和 W1F3，分別為 168 67845 kg/hm2、164 76063 kg/hm2，較 CK 分別增產(chǎn) 26 01%、2308%，三者間無(wú)顯著差異，較其他處理均有顯著差異。研究結(jié)果表明，合理的水氮處理有利于提高溫室番茄產(chǎn)量。由水氮耦合處理對(duì)產(chǎn)量交互效應(yīng)分析(表2) 表明，在高滴灌溉量下減施氮肥較利于產(chǎn)量的提高。23 不同水氮耦合處理對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響由表3可以看出，不同水氮耦合處理對(duì)番茄411 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào) 21卷表1 不同水氮處理對(duì)番茄果實(shí)形態(tài)、產(chǎn)量的影響Table 1 Effect of different water and nitrogen treatments on fruit morphology and yield of tomato處理Treatment果實(shí)縱經(jīng)( mm)Fruit length( mm)果實(shí)橫徑( mm)Fruit width( mm)果型指數(shù)Fruit shape index單果重( g)Single fruit weight( g)產(chǎn)量( kg/hm2)Yield( kg/hm2)CK 5941 a 7325 a 081 14261 d 133 86234 fgW1F1 6591 a 8089 a 081 17462 abcd 155 97091 bW1F2 6473 a 7917 a 082 19680 ab 170 98548 aW1F3 6219 a 7672 a 081 20533 a 164 76063 aW1F4 6749 a 8189 a 082 18487 abcd 168 67845 aW1F5 6366 a 8051 a 079 18198 abcd 144 44227 cdeW1Fc 5436 a 6777 a 080 17672 abcd 126 57638 ghW2F1 5977 a 7208 a 083 15280 bcd 130 96710 fgW2F2 6008 a 7552 a 080 14721 cd 136 65075 efW2F3 5850 a 7060 a 083 19282 abc 150 96820 bcW2F4 6473 a 7637 a 085 16585 abcd 138 25403 efW2F5 5781 a 7368 a 078 15944 abcd 142 94942 cdeW2Fc 6027 a 8064 a 075 16044 abcd 126 16823 ghW3F1 5629 a 6710 a 084 14768 bcd 130 50638 fgW3F2 6072 a 7490 a 081 15475 bcd 137 51288 efW3F3 6168 a 7100 a 087 15227 bcd 132 63466 fgW3F4 5611 a 7092 a 079 16853 abcd 149 66392 bcdW3F5 6233 a 7175 a 087 16130 abcd 142 15103 deW3Fc 5941 a 7322 a 081 14627 cd 121 72570 h注:同列中不同小寫(xiě)字母表示在P005水平差異顯著。Note: Different small letters in the same column indicate significant difference at P005 level表2 不同水氮處理下產(chǎn)量的差異分析Table 2 Variance analysis of yield under different water and nitrogen treatments變異來(lái)源Variation source平方和Square sum自由度Degree of freedom均方Mean squareF PW 2 777 787 71703 2 1 388 893 85851 856 0006 8F 3 002 445 03269 5 600 489 00654 370 0037 2*W×F 1 623 036 51771 10 162 303 65177 3895 0000 1誤差 Error 75 005 01888 18 4 166 94549總變異Total variation 7 478 274 28631 35注: * 和分別表示P005和P001水平差異顯著。Note: * and indicate significant difference at P005 and P001 levels，respectively果實(shí)品質(zhì)有不同程度的影響;其中番茄紅素含量為521780 mg/100 g FW，與Vc 含量變化趨勢(shì)一致?？扇苄蕴呛陀袡C(jī)酸含量是評(píng)價(jià)番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，糖酸比決定著番茄果實(shí)的口味，其中可溶性糖含量對(duì)灌水處理的響應(yīng)大于氮肥處理，以W3F3 處理最高，達(dá)211%，除 W3F3、W1F5處理，各處理的可溶性糖產(chǎn)量均有所降低。與CK相比，滴灌下水氮處理中有機(jī)酸含量均有不同程度降低，其中W2F1、W2F2、W2F5和W1F2處理下表現(xiàn)為顯著降低，降幅為 16 67% 6471%; W3F2、W1F1 和 W1F3 處理糖酸比分別為825、826、885，口感較佳，表明合理水氮耦合處理可提高番茄口感品質(zhì)。W3F5 處理干物質(zhì)含量最高，為1412%。5112期 劉中良等:水氮因子耦合對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及水氮利用率的影響表3 不同水氮處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different water and nitrogen treatments on fruit quality of tomato處理TreatmentVc( mg/100 g FW)番茄紅素( mg/100 g FW)Lycopene( mg/100 g FW)可溶性糖Soluble sugar有機(jī)酸Organic acid糖酸比Sugar-acid ratio干物質(zhì)Dry matterCK 2590 h 521 d 193% ab 028% a 681 efg 1335% abcW1F1 2983 cd 676 abc 151% bc 018% fgh 826 bcde 1033% eW1F2 3030 ab 747 ab 157% bc 017% h 925 abc 1275% abcdW1F3 3046 a 780 a 179% ab 020% cdef 885 abcde 1095% deW1F4 3004 bc 675 abc 157% bc 020% def 793 bcde 1094% deW1F5 2989 cd 669 abc 196% ab 019% fgh 1056 a 1256% abcdW1Fc 2945 e 643 abcd 165% bc 022% bcde 764 cdef 1124% cdeW2F1 3008 bc 649 abcd 167% abc 017% h 988 ab 1272% abcdW2F2 2987 cd 607 bcd 155% bc 017% gh 901 abcd 1189% bcdeW2F3 3002 e 619 bcd 160% bc 017% h 948 abc 1027% eW2F4 2987 cd 655 abcd 186% ab 019% fgh 990 ab 1259% abcdW2F5 2989 cd 679 abc 163% bc 017% h 960 abc 1177% cdeW2Fc 2879 f 580 cd 125% c 023% bc 556 fg 1117% cdeW3F1 2792 g 607 bcd 186% ab 024% b 786 bcde 1332% abcW3F2 2966 de 616 bcd 182% ab 022% bcd 825 bcde 1170% cdeW3F3 2988 cd 672 abc 211% a 027% a 785 bcde 1196% abcdeW3F4 2967 de 723 ab 153% bc 022% bcde 697 defg 1407% abW3F5 2880 f 661 abcd 131% c 020% efg 675 efg 1412% aW3Fc 2591 h 527 d 122% c 023% bc 545 g 1301% abcd注:同列中不同小寫(xiě)字母表示在P005水平差異顯著。Note: Different small letters in the same column indicate significant difference at P005 level24 水氮耦合對(duì)番茄氮肥和水分利用率的影響圖2顯示，水氮耦合相同灌水量處理下，隨著氮肥減施比例增加，水分利用率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。與 CK 相比較，高滴灌量配施氮肥減施使水分利用率提高，其中以W3F4處理為最大，較CK 提高了 14 68%，各處理間有顯著差異(圖2A) 。氮肥農(nóng)學(xué)利用率與水分利用率變化趨勢(shì)類(lèi)似，其中在W3 灌溉水平下，以 F4 減氮處理最大，為5796%;在 W2 灌溉水平下，以 F3 減氮處理最大，為 4872%;在 W1 灌溉水平下，以 F4減氮處理處理最大，為8734%，其次為 F2、F3 處理，W1F4、W1F2、W1F3 處理間無(wú)顯著差異(圖2B) 。表明高滴灌量下，減施氮肥對(duì)提高氮肥農(nóng)學(xué)利用率無(wú)顯著性差異。3 討論水肥對(duì)蔬菜作物的光合特性及品質(zhì)、產(chǎn)量的形成具有很大影響。葉綠素含量是影響作物光合能力的重要因素，通常以葉片 SPAD 值表示。本研究發(fā)現(xiàn)水氮耦合條件下有利于提高葉片 SPAD值，其中以W1F4處理為最大，為4483，與其他處理間差異顯著。過(guò)量的氮肥有可能抑制植株生長(zhǎng)發(fā)育，造成葉綠素含量減少18。試驗(yàn)結(jié)果也顯示，適當(dāng)增大滴灌量可以提高番茄植株對(duì)氮的容納能力。巨曉棠等2研究認(rèn)為，過(guò)低或過(guò)高的氮素量導(dǎo)致土壤養(yǎng)分比例失衡，會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生不利的影響。光合作用的強(qiáng)弱直接影響著蔬菜作物的產(chǎn)量形成，與對(duì)照相比，W1F2 處理葉片凈光合速率最大，為 1669 mol/s2·m，且灌水量效果高于氮肥量。W3 滴灌量下各氮肥處理，各處理光合速率均低于CK，而W1和W2滴灌量下各氮肥處理( W2F5除外) ，各處理光合速率均高于 CK，這與適量灌水降低過(guò)量蒸發(fā)需求有關(guān)19。光合速率下降與輕度干旱脅迫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉及產(chǎn)生活性氧抑制20。最大光化學(xué)效率與光合速率變化趨611 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào) 21卷圖2 不同水氮處理對(duì)番茄水分利用效率( A)和氮肥農(nóng)學(xué)利用率( B)的影響Fig2 Effect of different water and nitrogen treatments on water use efficiency ( A) and nitrogen agronomicefficiency ( B) of tomato注:不同小寫(xiě)字母表示在P005水平差異顯著。Note: Different small letters indicate significant difference at P005 level勢(shì)類(lèi)似，各處理為027071。適宜的水分和養(yǎng)分供應(yīng)是蔬菜作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要保證。本研究表明水氮耦合可顯著改善番茄品質(zhì)，提高產(chǎn)量。相同滴灌量下，隨著氮肥量減少，Vc和番茄紅素含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，各處理 Vc 含量和番茄紅素含量均高于 CK;相同氮肥量下，增加滴灌量可顯著降低番茄的可溶性糖和有機(jī)酸含量，這與根系在局部供應(yīng)區(qū)水肥的補(bǔ)償效應(yīng)有關(guān)，灌水量影響高于施肥量21。王雪梅等22研究表明，降低灌水量可顯著提高番茄的可溶性固形物、有機(jī)酸、可溶性糖含量;增加施氮量能顯著提高番茄的有機(jī)酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，與本研究結(jié)果一致。李艷梅等23研究認(rèn)為，適度減氮增加灌水量可顯著增加番茄紅素含量; 馬國(guó)禮等24研究表明，適度降低基質(zhì)含水率和高肥的利于植株品質(zhì)的提高，但產(chǎn)量會(huì)相對(duì)降低。本研究表明水氮處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響有明顯耦合作用，各個(gè)氮肥水平處理下不同滴灌量處理對(duì)產(chǎn)量的影響趨勢(shì)是相同的，W1F2 處理下番茄產(chǎn)量最高為170 98548 kg/hm2，較 CK 增產(chǎn) 2773%，減少灌水量和氮肥量分別為 3926%、962%，與Wang等25研究結(jié)果一致。Badr 等26研究認(rèn)為水分是限制作物高產(chǎn)的主要因素。而氮肥增加番茄的產(chǎn)量與其提高肥料利用效率有關(guān)27。過(guò)量施用氮肥，超出蔬菜作物的吸收量，不僅造成土壤中硝態(tài)氮?dú)埩?，引起生態(tài)污染，也不利于高產(chǎn)28。本研究表明，水氮耦合對(duì)水分利用效率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率具有顯著影響。適量氮肥可以改善滴灌下番茄的水分狀況，促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育，提高番茄水分利用率，過(guò)量氮肥、滴灌量會(huì)導(dǎo)致番茄水分利用效率下降，其中 W1F4 處理水分利用最大，為9664 kg/mm·hm2。石小虎等29研究表明，水分利用率受水氮互作的顯著影響，其中水分處理對(duì)番茄水分利用效率影響最大，這與本文研究結(jié)果一致。氮肥農(nóng)學(xué)利用率以 W3F4 處理最大，為8734%。氮素是限制滴灌量促進(jìn)增產(chǎn)的主要因素，影響著氮肥農(nóng)學(xué)利用率，過(guò)量氮肥易導(dǎo)致氨揮發(fā)，適宜減少氮肥及灌溉量可有效提高灌溉水和氮肥的利用效率30。有機(jī)基質(zhì)相對(duì)土壤來(lái)說(shuō)具有質(zhì)量輕、易運(yùn)輸、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，相對(duì)于其他無(wú)土栽培成本低、效益好，避免了經(jīng)濟(jì)的過(guò)渡消耗31。綜合考慮番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及水氮利用率等，滴灌量 4 646 25 mm/hm2、氮肥量 542 30kg/hm2，該基質(zhì)配方栽培下番茄的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)水減氮效果最好。參 考 文 獻(xiàn)1 蔣衛(wèi)杰，鄧杰，余宏軍設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問(wèn)題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議J中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48( 17) :35153523Jiang W J，Deng J，Yu H J Development situation，problemsand suggestions on industrial development of protectedhorticultureJ Sci Agric Sin，2015，48( 17) :351535232 巨曉棠，谷保靜我國(guó)農(nóng)田氮肥施用現(xiàn)狀、問(wèn)題及趨勢(shì)J7112期 劉中良等:水氮因子耦合對(duì)日光溫室基質(zhì)栽培番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及水氮利用率的影響植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2014，20( 4) :783795Ju X T，Gu B J Statusquo，problem and trend of nitrogenfertilization in China J J Plant Nutr Fertil，2014，20( 4) : 7837953 邢宇俊，程智慧，周艷麗，等保護(hù)地蔬菜連作障礙原因及其調(diào)控J 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，13( 1) :120123Xing Y J，Cheng Z H，Zhou Y L，et al Causes andmodu</p>