不同追氮量对日光温室樱桃番茄品质、生长和氮素利用效率的影响
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中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES
研究论文
施有机肥提高 77.14%,差异达显著水平。因此, 合理氮肥管理可以作为提高番茄品质和氮素利用效 率的有效调控手段。
近年来,樱桃番茄因其风味独特、营养价值 高,在我国设施蔬菜栽培中所占面积越来越大。但 目前关于施氮量对设施番茄影响的研究多集中于大 果番茄,而按照土壤营养状况对樱桃番茄进行科学 追氮的研究还很匮乏。2017 年北京地区化肥施用 量 8.5 万 t,其中氮肥用量很大,为 3.8 万 t,占化 肥总用量的 44.7%(国家统计局农村社会经济调查 司,2018;北京市统计局,2019)。因此,本试验 在根据目标产量确定追氮量的基础上,研究不同追 氮量对北京日光温室冬春茬和秋冬茬樱桃番茄品 质、产量和氮素利用效率的影响,以期为该地区樱 桃番茄氮肥科学管理及化肥减施增效提供理论和技 术依据。
收稿日期:2020-06-07;接受日期:2020-08-25 基金项目:国家重点研发计划项目(2019YFD1001903),山东省重大科
技创新工程项目(2019JZZY010707),国家现代农业产业技术体系建 设专项资金项目(CARS-25-C-01),中国农业科学院科技创新工程 项目(CAAS-ASTIP-IVFCAAS),农业农村部园艺作物生物学与种 质创制重点实验室项目
品质、产量指标:樱桃番茄盛果期每畦随机 取成熟果实样品 150 个,可溶性固形物含量采用手 持糖度计(PAL-1,日本 ATAGO 公司)测定,可 溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,可滴定酸含量采 用酸碱滴定法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮 蓝 G-250 染色法测定,VC 含量采用 2,6- 二氯靛 酚滴定法(李合生,2000)测定,番茄红素含量采 用高效液相色谱分析方法(薛颖 等,2002)测定; 并组织 15 人的品尝小组对每个处理的樱桃番茄品 质进行打分,从外观、口感两方面综合评分,采 用 10 分制,10 分最好,1 分最差,6 分为可以接 受,取其平均值。对各处理的单株产量和总产量进
氮、有效磷、速效钾含量,养分追施量根据设定 的目标产量按公式:养分施用量(kg · hm-2)=(作 物所需养分吸收量 - 土壤养分供应量)/(肥料养 分含量 × 肥料利用率)(王小琳和栾桂云,2009; 朱娜,2014)计算得出。目标产量根据樱桃番茄 品种和该地区日光温室樱桃番茄栽培水平确定, 冬 春 茬 为 45 000 kg · hm-2, 秋 冬 茬 为 60 000 kg ·
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研究论文
中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES
第 4 穗果膨大时通过滴灌系统施入。除追施氮肥量 不同外,其余均正常管理。不同处理小区之间设 置 1.2 m 宽水肥隔离区,并起高 20 cm 垄避免水肥 干扰。 1.2 测定方法
生长指标:樱桃番茄盛果期每个处理随机选取 18 株具有代表性的植株,用卷尺测量株高(茎基 部到生长点的距离),用游标卡尺测量地上部 1 cm 处的茎粗。
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氮量对冬春茬番茄产量的影响,发现在一定范围内 增施氮肥可以提高产量,当全生育期氮肥施用量在 240 kg · hm-2 时,番茄产量最高,此施氮量为该地 区常规施氮量的 70%。李平等(2013)研究发现, 与常规追氮量 270 kg · hm-2 相比,当追氮量为 216 kg · hm-2 时,冬春茬番茄产量增加 9.91%,氮肥偏 生产力提高 21.18%。姜慧敏等(2010)也发现, 相较于农民习惯施氮量,减少 50% 的氮肥施用量, 设施番茄 VC 含量、氮素农学利用效率、产投比分 别提高 20%、389.83%、384.62%。
表 3 日光温室樱桃番茄不同处理的追肥量
茬口 冬春茬
处理 CK
N/kg · hm-2 0
P2O5/kg · hm-2 75
K2O/kg · hm-2 360
50%N 120
75
360
N
240
75
360
150%N 360
75
360
秋冬茬 CK
0
90
405
50%N 135
90
405
N
270
90
405
150%N 405
7.09
837
182.67
有效磷/mg · kg-1 60.89 82.34
速效钾/mg · kg-1 140.55 242.94
hm-2,每生产 1 000 kg 樱桃番茄需要 N 3.85 kg、 P2O5 1.15 kg、K2O 4.44 kg(刘同,2005)。我国目 前氮、磷、钾肥当季利用率一般为 30%~35%、 10%~25%、35%~50%(高祥照,2008),考虑番 茄植株生长发育所需氮、磷、钾比例 1∶0.5∶1.5 ( 张 明 学 等,2009), 综 合 分 析 确 定 N、P2O5、 K2O 追施量(表 3),等比例分为 4 份,分别在第 1 穗花坐果后、第 1 穗果转色时、第 2 穗果膨大时、
1 材料与方法
1.1 试验设计 试验于 2019 年 1—12 月在北京市昌平区中国
农业科学院南口中试基地日光温室进行。冬春茬供 试樱桃番茄品种为品质好但不抗番茄黄化曲叶病毒 (TYLCV)的千禧,由农友种苗(中国)有限公 司提供。因秋冬茬病毒病高发,故选用品质略差但
抗 TYLCV 的红玉作为供试材料,由寿光欣欣然园 艺有限公司提供。茬口安排详见表 1。栽培畦宽 1.2 m,长 8.3 m,单行栽培,双干整枝。供试育苗基 质为无土营养基质,按草炭∶蛭石 = 2∶1(V/V) 的比例混合,开始追肥处理前设施内樱桃番茄栽培 土壤肥力属中等水平,理化性质见表 2。
光合参数:樱桃番茄盛果期每个处理随机选取 18 株具有代表性的植株,使用 Li-6400 便携式光合 测定仪(美国 Li-Cor 公司)对功能叶(从上往下 数第 6 片叶)的净光合速率(Pn)、胞间 CO2 浓度 (Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)进行测定。 选择晴朗天气,在光强相对稳定的 9:00—11:30 进行测定。测定环境如下:光强为 400 μmol · m-2 · s-1,CO2 浓度为 350~360 μmol · mol-1。同时采用 丙酮浸提法(陈建勋和王晓峰,2006)对该叶片中 光合色素含量进行测定。
合理施用氮肥不仅能够提高番茄品质和产量, 还能提高氮素利用效率,降低生产成本。高学双 (2018)研究表明,整个生育期内樱桃番茄生长、 品质、产量随施氮量增加呈先升高后降低的趋势, 施氮量为 490.5 kg · hm-2 时各项指标最佳,与不施 氮处理相比,可溶性糖、可滴定酸、番茄红素、 VC 含量分别提高了 112.20%、128.57%、79.53%、 214.24%。刘佳(2017)在基施有机肥基础上追施 不同氮量,发现番茄果实中可溶性糖含量随着追氮 量增加呈先升高后降低的趋势,按有机肥追氮量配 施 300 kg · hm-2 氮肥处理可溶性糖含量最高,比单
采用土壤栽培,根据目标产量确定正常追氮 量,设置不追氮(CK)、50% 正常追氮量(50%N)、 正常追氮量(N)和 150% 正常追氮量(150%N) 共 4 个处理。每个处理 3 次重复,1 个栽培畦为 1 个重复,每个栽培畦 22 株,所有处理随机区组排列。 冬春茬基施牛粪 34.2 t · hm-2,鸡粪 19.4 t · hm-2;秋 冬茬基施蒙鼎强力有机肥 2 400 kg · hm-2,均由北 京丰民同和国际农业科技发展有限公司提供。追肥 采用尿素(N ≥ 46%)、磷酸二氢钾(P2O5 ≥ 52%, K2O ≥ 34%)、 硫 酸 钾(K2O ≥ 50%), 由 云 天 化 股份有限公司提供。在开始追肥前测定土壤中碱解
拉秧(月 - 日)
06-19(定植后 146 d) 12-21(定植后 132 d)
茬口 冬春茬 秋冬茬
容重/g · cm-3 1.12 1.30
表 2 开始追肥处理前日光温室土壤理化性质
有机质/% pH
电导率/μS · cm-1 碱解氮/mg · kg-1
2.12
6.89
731
114.33
1.98
(1 中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081;2 全国农业技术推广服务中心,北京 100125)
摘 要:针对日光温室樱桃番茄生产过程中缺乏合理施氮参数的问题,开展了不同追氮量对北京地区中等肥力土壤条件下樱
桃番茄品质和氮素利用效率影响的研究,以樱桃番茄品种千禧和红玉为试验材料,根据目标产量确定正常追氮量,设置不追
氮(CK)、50% 正常追氮量(50%N)、正常追氮量(N)和 150% 正常追氮量(150%N)共 4 个处理。结果表明,与不追氮 肥的对照相比,追氮可以提高樱桃番茄产量和品质;与 N 处理相比,50%N 处理可以提高樱桃番茄中可溶性固形物、可溶性糖、 可滴定酸、VC 含量以及氮素利用效率,且对樱桃番茄植株生长发育、产量影响不显著。因此,在接近本土壤状况和有机 肥基施条件下,以樱桃番茄千禧作为栽培品种,冬春茬目标产量为 45 000 kg · hm-2,建议追肥量为 N 120 kg · hm-2,P2O5 75 kg · hm-2,K2O 360 kg · hm-2;以樱桃番茄红玉作为栽培品种,秋冬茬目标产量为 60 000 kg · hm-2,建议追肥量为 N 135 kg · hm-2,P2O5 90 kg · hm-2,K2O 405 kg · hm-2。 关键词:樱桃番茄;氮肥;品质;氮素利用效率
行统计。 矿质元素:处理前测定 0~20 cm 土壤理化性
质,拉秧时采用凯氏定氮法(戴宏林和吴小骏, 1995) 测 定 植 株 氮 素 积 累 量。 有 机 质 含 量 采 用 重 铬 酸 钾 容 量 法( 季 天 委,2005) 测 定, 全 氮 采 用 ATC-165 凯氏定氮仪测定,全磷、全钾、有效 磷、速效钾采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICPAEC)测定,碱解氮采用碱解扩散法(李金彦, 2010)测定。根据下列公式计算氮素农学利用效率 和氮素吸收利用率(刘立军 等,2003;江立庚 等, 2004)。
氮素农学利用效率(kg · kg-1)=(追氮区产量 - 不追氮 区产量)/ 追氮量
氮素吸收利用率 =(追氮区植株氮素积累量 - 不追氮
研究论文
中国蔬菜
doi:10.19928/ki.1000-6346.2021.1027
CHINA VEGETABLES
2021(7):40 - 47
不同追氮量对日光温室樱桃番茄品质、生 长和氮素利用效率的影响
刘宇曦 1 王娟娟 2 武隆楷 1 李衍素 1 贺超兴 1 于贤昌 1 王 君 1* Nhomakorabea茬口
冬春茬 秋冬茬
定植 (年 - 月 - 日) 2019-01-25 2019-08-14
开始氮 肥处理 定植后 65 d 定植后 55 d
表 1 樱桃番茄处理取样时间
取样 1
取样 2
(用于生长指标测定) (用于光合参数测定)
定植后 90 d
定植后 97 d
定植后 80 d
定植后 87 d
开始采收
定植后 104 d 定植后 70 d
随着农业产业结构调整,我国设施园艺面积不 断扩大,2016 年我国设施蔬菜栽培面积达 391 万 hm2,总产值 2.52 亿 t(左绪金,2019)。我国设施 蔬菜生产中普遍存在氮肥施用过量的问题,每年氮 肥投入量超过作物吸氮量的 4~6 倍,过量氮肥施 用严重影响作物对氮素的吸收利用,降低氮素利 用效率,同时还影响作物品质,造成环境污染和 资源浪费(Liang et al.,2013;欧立军 等,2018; Jinkiat et al.,2020)。番茄作为设施栽培主要的园 艺作物之一,对于其施氮量方面的研究已经很多, 在番茄实际栽培过程中存在严重的氮肥施用过量的 现象。肖丽等(2019)在山东省青州市研究不同施
刘 宇 曦, 女, 硕 士 研 究 生, 专 业 方 向: 蔬 菜 栽 培,E-mail: lyx15652465350@
* 通信作者(Corresponding author):王君,女,助理研究员,专业方向: 设施蔬菜栽培生理和分子生物学,E-mail:wangjun01@