不同浓度沼液滴灌对设施番茄生长发育的影响

焦翔翔，朱教宁，李永平，张晓晨，庞震鹏，汤 昀，张纪涛，籍增顺

（1.山西资环科技股份有限公司，山西太原030031；2.山西省农业科学院现代农业研究中心，山西太原030031）

沼液是有机废弃物厌氧发酵后的液体残留物，不仅含有丰富的氮、磷、钾等大量营养元素，还含有丰富的微量元素、腐植酸、氨基酸、生长激素等营养物质，而且这些营养元素基本上是以速效养分形式存在。因此，沼液的速效营养能力强，养分可利用率高，是多元的速效复合肥料，可迅速被农作物吸收利用[1-2]。当前，我国设施番茄生产中化肥施用过量，导致土壤酸化板结，养分比例失调，番茄病虫害加剧，品质下降，严重威胁到人们的身体健康[3-4]。

目前，许多学者对施用沼液促进番茄生长也开展了系统的研究工作。李轶等[5]将化肥和沼液按体积比1∶1混施，与施用普通化肥进行对比试验，结果表明，施用沼液可以改善番茄品质。徐艳玲[6]采用沼渣作底肥，比较了叶面喷施不同浓度沼液对番茄农艺性状及产量的影响，结果表明，喷施沼液的处理番茄株高、茎粗、产量较清水对照组均有明显提高，其中以50%沼液喷施追肥效果最好。程永刚等[7]探讨了不同浓度沼液作为追肥和叶面喷施肥对设施番茄栽培土壤肥效及产量的影响，结果表明，施用沼液可有效提高土壤肥力，提高番茄产量。黄亚丽等[8]采用不同浓度的沼液对番茄进行叶面喷施，其中以50倍稀释液的喷施效果最好，可以促进番茄的营养生长、生殖生长，改善番茄果实品质、提高营养价值、增加经济效益。多数学者是将沼液通过叶面喷施或随水漫灌，而采用滴灌施用沼液在设施番茄栽培上的研究报道较少。通过滴灌技术配施沼液可以有效提高沼液的使用率，节省劳动成本[9-10]。

本试验采用滴灌施用沼液，研究不同浓度沼液对番茄生长、产量及品质的影响，从而确定设施番茄生产沼液滴灌适宜的施用浓度。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为欧美佳，由寿光南澳绿亨农业有限公司提供，2016年10月27日定植，次年5月20日拉秧；供试沼液来自山西省农业科学院东阳基地，是以牛粪为原料的沼气池厌氧发酵后的上清液，其养分含量列于表1。

表1 沼液中养分含量

1.2 试验方法

番茄采用土壤起垄栽培，垄高15cm、垄长8.5m、垄宽2m、垄间距50cm。小区面积17m2（8.5m×2m），栽植4行，行距为60 cm，株距为45 cm。土壤中碱解氮含量0.058%，有效磷含量0.675%，速效钾含量1.13%。

试验设5个处理，以清水浇灌为对照（CK），另外4个处理按照沼液在沼液与水混合溶液中的体积比进行划分，T1为沼液占总体积的1/4即25%，T2为占1/2即50%，T3为占3/4即75%，T4全部为沼液即100%。每个处理种植4行番茄，共计20行，以自行设计的微型滴灌系统进行浇灌。番茄移栽10 d后第1次浇灌，每个处理每次灌溉量为120 L，若遇上连续阴天蒸发降低时可酌情减少灌溉量，每10 d浇灌1次，共浇19次。每次浇灌时各处理均配施露苗牌水溶性肥（N∶P2O5∶K2O＝14∶6∶35）0.10 kg，每次灌水时溶于水中由滴灌系统一并施入。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 植株生物学指标 分别在番茄生长发育的苗期、花期和结果期测定植株的株高和茎粗。在番茄收获的初果期、盛果期和末果期分别采集各处理果实20个，测定果实直径。

1.3.2 产量指标 番茄收获期记录每个处理每次番茄收获的产量。

1.3.3 品质测定 番茄收获的初果期、盛果期、末果期分别采集各处理果实20个，对可溶性糖、有机酸、番茄红素、维生素C含量进行测定。其中，番茄红素含量的测定参照GB/T 14215—2008 番茄酱罐头中番茄红素的测定方法进行，有机酸含量采用酸碱滴定法测定，Vc含量的测定采用钼蓝比色法，可溶性糖含量的测定采用蒽酮法。每个指标重复测定3次，取3次的平均值进行数据分析。

1.4 数据统计分析

数据采用SPSS软件进行方差分析及差异性显著性检验。

2 结果与分析

2.1 施用不同沼液处理对番茄生长发育的影响

2.1.1 施用不同沼液处理对番茄株高、茎粗的影响在相同环境条件下，番茄株高生长的快慢，代表不同处理水肥利用的优劣，即水肥利用率高，株高

就高，反之则慢。植株茎粗同株高一致，可以反映在相同环境条件下，植株吸收水肥后的利用状况。

表2 不同沼液处理对番茄株高、茎粗的影响 cm

从表2可以看出，施用不同沼液处理番茄株高 整体上存在差异，施用沼液处理的株高均显著高于对照，且随着沼液施用浓度的增加，番茄株高呈现先增高后降低的趋势。其中，苗期，施用沼液的4个试验组株高均显著高于CK，但各试验组之间差异不显著；花期，T2和T3处理的株高较高，二者间无显著差异，但显著高于其他试验组和CK；到了结果期，施用沼液的效果非常明显，其中以T2即施用50%沼液处理组的株高较高，为132.3 cm，且显著高于其他处理，较CK高出21.94%。

茎粗的变化趋势与株高相似，也是到了结果期，使用沼液的效果非常明显，其中以T2即施用50%沼液处理组的茎粗较大，为2.53 cm，显著高于其他处理，较对照高出50.60%。

2.1.2 施用不同沼液处理对番茄果实直径的影响

番茄果实直径的大小，代表果实的大小。在相同环境条件下，能被植株及果实吸收的养分越多，果实就越大。从表3可以看出，番茄果实直径大小总体上存在差异，施用沼液处理均显著高于对照。随着沼液施入量的增加，番茄直径呈现先增大后减小的趋势，其中以T2即施用50%沼液的处理较大；从盛果期测定结果看，T2果实直径为7.81 cm，较CK增加了1.77 cm，增幅为29.30%。

表3 不同沼液处理对番茄果实直径大小的影响 cm

2.2 施用不同沼液处理对番茄产量的影响

从图1可以看出，施用沼液后各处理产量比CK均有提高，T1，T2，T3，T4分别较 CK 增产 17.31，20.86，13.89，7.03 t/hm2，其中，T2处理组产量增幅较高，较CK高出29.00%。

由上述结果可知，施用沼液可改善番茄的生理状况，促进番茄的生殖生长，且当沼液的施用体积分数为50%时，效果较好。

2.3 施用不同沼液处理对番茄果实品质的影响

2.3.1 施用不同沼液处理对番茄果实番茄红素含量的影响 从图2可以看出，施用沼液后各处理果实番茄红素较对照都有显著提高，盛果期番茄红素各个处理较其他时期含量高，尤其是T2的番茄红素含量较高，达48.1 mg/kg，较同时期CK的番茄红素含量（28.4 mg/kg）高69.37%。这与植株在盛果期正处于活力旺盛时期以及水肥利用率较高有关。到末果期各个处理番茄红素含量略有下降，表明该时期植株生长发育进入衰退阶段。

2.3.2 不同沼液处理对番茄果实有机酸、可溶性糖含量的影响 由表4可知，不同沼液处理对番茄果实内有机酸含量总体上产生较大影响。初果期由于营养生长较为旺盛，生殖生长开始时间不长，果实成熟速度较慢，有机酸含量累积量较大，含量较高，且随着沼液体积分数的增加，有机酸含量也在升高；结果盛期，不同处理总体上有机酸含量较低，且沼液不同处理之间差别较小；结果末期有机酸含量积累量也特别少，且各个处理间差异不显著。说明番茄果实内有机酸含量积累量主要为结果初期，结果盛期和末期有机酸含量均较低。

表4 不同沼液处理对番茄果实可溶性糖、有机酸的影响

由表4可知，施加沼液均可提高番茄果实中可溶性糖的含量。总体上，盛果期可溶性糖含量较高。初果期和盛果期均以T2的可溶性糖含量最高，其次为T3处理；末果期各试验组间可溶性糖含量无显著性差异，但均显著高于CK。初果期，除T2的糖酸比较CK高外，其余处理组糖酸比均低于CK；盛果期，T2显著高于CK和其他试验组，其他试验组与对照间则无显著差异；末果期，T1～T4各处理组的糖酸比间无显著性差异，T2，T3显著高于CK，T1，T4与CK处理间则差异不显著。

2.3.3 不同沼液处理对番茄果实Vc含量的影响由图3可知，施加沼液均可提高番茄果实中的Vc含量。其中，初果期和盛果期各处理Vc含量较高，末果期的Vc含量出现下降趋势。初果期各处理间无显著差异；盛果期，T2，T3，T4处理组 Vc 含量显著高于CK和T1处理；末果期，施加沼液的处理组间Vc含量无显著差异，但均显著高于CK。

3 结论与讨论

沼液是一种优质的有机肥，其养分兼具速效性和持效性，在多种作物上具有良好的应用效果，施用沼液可促进作物生长、提高作物产量和品质[11-13]。然而，沼液的施用浓度并非越大越好。本研究结果表明，当沼液体积分数为50%时，番茄的株高、茎粗和果实直径较大，分别达132.3，2.53，7.81 cm，较对照分别高21.94%，50.60%，29.30%；产量较高，为92.79 t/hm2，较对照增产29.00%；且番茄的番茄红素、可溶性糖、糖酸比、Vc含量等品质指标也达到最佳。这与马东辉等[14]、贾亮亮等[15]的研究结果一致。可能是由于施用沼液浓度过高，会造成土壤水势低、养分和水分供应不足，从而影响番茄的生长。本研究施用的沼液是牛粪经中温发酵完全后的上清液，受发酵原料种类、发酵温度和管理水平等因素的影响，沼液中的养分含量存在差异[16-17]。因此，不同原料、不同发酵条件下的沼液灌溉不同作物时选用的浓度不尽相同，其还有待进一步研究。