施肥对设施番茄生长及土壤化学性质的影响*

朱 英 ，郭永婷，田兴武，王 蓉，马 玲，金 龙，杨常新

（吴忠国家农业科技园区管理委员会，宁夏吴忠750021）

引言

近年来，宁夏重点发展设施蔬菜，栽培面积不断扩展，设施蔬菜已成为吴忠支柱产业之一。设施栽培过程中，施肥是影响作物生长以及土壤质量最重要的农艺措施之一，不同施肥制度会影响土壤微生物数量、种群结构，同时会对土壤结构、肥力和生产力带来巨大影响。各地设施栽培需肥量大，施肥结构不合理等现象普遍存在[1]。长期以来，由于农户过分追求产量和经济效益，一直沿用大水大肥的传统种植模式，造成肥料及水资源的严重浪费，导致了土壤理化性状变差，也使得蔬菜产量和品质降低，是设施蔬菜产业可持续发展中不容忽视的问题[2]。番茄由于具有管理简单、栽培容易、经济效益显著等优势，现已成为宁夏设施蔬菜主要栽培作物，番茄为高需肥蔬菜作物，整个生育期较长，营养生长与生殖生长同时进行，对肥料需求量大[3]。李吉进等[4]研究发现，适量施肥可明显改善番茄品质，大幅提高番茄产量，但过量施肥则导致产品产量和品质的降低，还会引起肥害。在设施栽培中采用水肥一体化技术能同时解决番茄生长和土壤理化性质退化的问题。杜文波[5]研究发现采用水肥一体化模式栽培番茄，整个生育期可节水1192 m3/hm2，产量提高8.6%～14.6%，滴灌水肥一体化的综合经济效益提高25876元/hm2。沼液中含有丰富的腐殖酸、有机质以及作物生长所需的氮、磷、钾等无机营养元素，可有效提高作物产量，增强作物抗逆性[6-7]。

前人的研究主要集中在应用水肥一体化技术时，肥料和灌溉水的投入与经济效益分析上，对水肥一体化以及沼液肥施用过后对土壤化学性状的研究较少。该试验在设施栽培条件下，研究传统施肥、全营养肥滴管水肥一体化和沼液肥水肥一体化对设施番茄生长和土壤环境的影响，以期为减少设施栽培过程中的肥料与水资源的浪费、提高设施水肥利用效率提供理论依据。

材料与方法

试验材料

试验于2017年在宁夏吴忠国家农业科技园区设施温室中进行，土壤类型是灌淤土，质地为壤土。供试番茄品种为‘芬达’（无限生长型中熟品种），试验所用肥料均由宁夏五丰农业科技有限公司提供，全营养肥（总养分52%，其中N 25%，P2O58%，K2O 19%）、生物有机肥（总养分6%，有机质42%）、沼液肥（总养分6%，其中Ⅰ型沼液肥：N 3%，P2O52%，K2O 1%；Ⅱ型沼液肥N 2%，P2O52%，K2O 2%；Ⅲ型沼液肥N 1%，P2O52%，K2O 3%）。

试验设计

试验采用因素随机区组设计，共设4个处理，不施肥对照（CK），常规施肥（CF），全营养肥（NF），沼液肥（BF），每处理3次重复，每小区面积33.6 m2。番茄采用起垄方式种植，垄高30 cm，垄底80 cm，垄面60 cm，每垄种植2行，行距为50 cm，株距50 cm。

不施肥对照（CK）：不施用任何肥料；

常规施肥（CF）：整个生育期肥料量为N 60 kg/667 m2、P2O560 kg/667 m2、K2O 90 kg/667 m2，基施 50 kg/667 m2K2SO4，160 kg/667 m2三元复合肥（15-15-15），后期追施尿素、硫酸钾，追肥采用挖穴施入，灌水方式为膜下滴灌。

全营养肥（NF）：起垄前基施生物有机肥1500 kg/667 m2，整个生育期均追施全营养肥，用量为50 kg/667 m2，采用水肥一体化。

沼液肥（BF）：起垄前基施生物有机肥1500 kg/667 m2，整个生育期追施沼液肥，用量为800 kg/667 m2，根据番茄长势，不同时期追施不通型号沼液肥，采用水肥一体化。

测定项目

定植后20天（初花期）、40天（初果期）分别测量番茄株高、茎粗、叶绿素含量。株高用钢尺测量，测量时应自茎底部量起至生长点；茎粗用游标卡尺测量，均测量茎基部；冠幅用钢尺测量；叶绿素含量用SPAD-502叶绿素仪测量。每处理随机取20株。于定植60天时采取0～20 cm新鲜土样，用于土壤化学性质及土壤酶测定，其中，pH用SH-3精密酸度计测定，可溶性盐用DDS-11电导率仪测定，有机质用重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法测定，碱解氮用扩散法测定，速效磷用硫酸钼锑抗法测定，速效钾用火焰光度计法测定[8]。土壤酶活性的测定主要是根据酶促基质转化生成物数量或基质剩余量来表示，主要测定土壤蔗糖酶（3,5-二硝基水杨酸比色法）、碱性磷酸酶（磷酸苯二钠比色法）、脲酶（比色法）、过氧化氢酶（容量法）[9]。

数据分析

采用DPS 7.0及Excel 2007进行统计分析。

结果与分析

对番茄生长发育的影响

表1 不同处理对番茄生长指标的影响

表1可知，在初花期，NF处理下的植株株高达到最大值37.50 cm，与BF处理之间不存在显著性差异，与CF以及CK之间存在显著性差异，相比CK株高增长32.23%；茎粗在初花期表现为，BF处理植株茎粗最大为6.03 mm，与NF处理之间不存在显著性差异，与CF以及CK之间存在显著性差异，茎粗相对CF增长39.9%，相对CK增长50.75%；叶片数在初花期表现为，BF处理植株叶片数最多，平均叶片数为8.67，与NF处理、CF处理之间不存在显著性差异，与CK之间存在显著性差异，相对CK叶片数增长36.96%；叶绿素含量表现为NF处理与BF处理之间不存在显著性差异，与CF以及CK之间存在显著性差异。初果期时，各处理株高、茎粗、叶片数相对初花期均呈增加趋势，并且处理之间差异相对初花期时更明显，在初果期时BF处理下的株高增长最为明显，由初花期时的34.87 cm增长到62.83 cm，增长80.18%，与NF处理之间不存在显著性差异，与CF与CK之间存在显著性差异；初果期时茎粗各处理表现出较大差异，NF处理由初花期5.99 mm增长到8.30 mm，与CF处理与CK均达到显著水平，相比CK增长23.33%；叶片数在初果期表现为NF处理植株叶片数最多，平均叶片数12.67与BF处理之间不存在显著性差异，与CF以及CK存在显著性差异；叶绿素含量与初花期有相同趋势，但CF处理与CK之间在初花期时存在显著性差异，初果期表现为不存在显著性差异。

表2 不同处理对土壤基本理化性质的影响

对土壤基本化学性质的影响

表2可知，不同肥料处理对土壤化学性质存在显著影响。各肥料处理对土壤有机质的影响表现为：施用NF与BF显著提升了土壤有机质含量，NF处理土壤有机质含量最高，为17.57 g/kg，与BF处理、CF处理以及CK均存在显著性差异，相比CK提高81.88%，相比CF提高32.70%；对土壤pH以及全盐含量的影响表现为：施用NF与BF土壤pH有所升高，却显著降低了土壤中水溶性盐含量，NF处理相对CF处理水溶性盐含量降低35.85%，BF处理相对CF处理水溶性盐含量降低53.46%，CF由于施用了大量化肥，造成了土壤pH降低，土壤水溶性总盐增加，容易造成次生盐渍化危害，不利于作物正常生长发育；各肥料处理对土壤速效养分的影响表现为：CF处理土壤速效养分含量较高，速效钾含量达到435.40 mg/kg，速效磷含量达到79.36 mg/kg，碱解氮含量达到23.10 mg/kg，速效钾含量远超过植物生长所需要，造成了养分的浪费；各肥料处理对土壤全量养分的影响表现为：各肥料处理均显著增加土壤全氮的含量，相比CK均存在显著性差异，NF处理相比CK全氮含量提高43.33%，BF处理相比CK全氮含量提高56.67%，CF处理相比CK全氮含量提高50.00%。各肥料处理对土壤全磷含量影响较大，其中CF处理全磷含量最高，与其它处理均达到显著性差异，相比CK全磷含量提高38.46%。

对土壤酶活性的影响

表3可知，各施肥处理均增加了土壤酶活性，对过氧化氢酶与碱性磷酸酶影响趋势一致，BF处理下土壤过氧化氢酶活性为6.03 mg/g，碱性磷酸酶活性为0.88 mg/kg，与NF处理之间不存在显著性差异，与CF以及CK之间存在显著性差异，BF处理过氧化氢酶活性相比CK增加46.01%，碱性磷酸酶活性为CK的4倍，NF处理与CF处理以及CK之间均存在显著性差异，CF处理与CK之间也存在显著性差异；对蔗糖酶的影响表现为，NF处理下蔗糖酶活性最高为10.56 mg/kg，与BF处理之间不存在显著性差异，与CF以及CK之间存在显著性差异；对脲酶活性的影响表现为NF处理下土壤脲酶活性达到3.76 mg/kg，与其它各处理之间均达到显著水平，相比CK增加48.03%，BF处，理与CF以及CK也存在显著性差异，CF与CK之间不存在显著性差异。

表3 不同处理对土壤酶活性的影响

结论与讨论

经过对设施番茄不同施肥处理的试验，比较三种施肥处理，总体来看，NF处理与BF处理无论是对番茄植株生长的影响还是对土壤化学性质的影响，均不存在显著差异，但是显著优于CF与CK。

比较各施肥处理，在对番茄植株生长影响方面，施用NF与BF处理植株株高、茎粗、叶片数、叶绿素含量都明显高于CF处理；各处理对土壤酶活性的影响表现为：NF处理与BF均能够显著地增强土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶的活性。原因可能是因为，NF处理与BF处理前期均施用了生物有机肥，生物有机肥中含有多种微生物种群，而某种特定的微生物具有活化土壤酶，增加有益菌群，从而增进土壤肥力、更好地协助作物吸收营养，后期所追施的NF与BF由于所含营养全面，满足了番茄在不同生长时期对养分的需求，促进了番茄植株营养器官的生长发育。各处理对土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤酶活等土壤指标均有不同程度影响，CF处理土壤对土壤速效养分含量影响较大，由于施肥量较大，土壤速效磷、速效钾含量远高于其它处理与CK，但超过植株正常生长所需要，造成了浪费，CF大量施用氮肥后土壤pH下降，这与这与沙海宁[10]等在不同施氮量对设施番茄生长与产量的影响及最佳用量中得到的结论一致。