富硒有机肥、复合肥和灌水量对番茄产量和品质的影响①

黄 维



富硒有机肥、复合肥和灌水量对番茄产量和品质的影响①

黄 维1,2

(1 玉林师范学院农学院，广西玉林 537000；2湖南农业大学农学院，长沙 410128)

以樱桃番茄“千禧”为供试材料，采用大田小区试验的方法，研究了膜下滴灌条件下富硒高钙有机肥和复合肥配比(每667 m2分别施50 kg复合肥(F1)，500 kg富硒高钙有机肥+25 kg复合肥(F2)，1 000 kg富硒高钙有机肥(F3))和灌水量(100% 灌水量(W1)和80% 灌水量(W2))对番茄产量和品质的影响。结果表明：①富硒高钙有机肥和复合肥配施，比使用同量氮磷钾的富硒高钙有机肥或复合肥，产量都显著提高；②随着富硒高钙有机肥施肥量比例的增加，番茄果实中硒含量、番茄红素含量、维生素C含量和可溶性糖含量均显著增加；③滴灌可以有效提高水分利用效率，80% 灌水量在产量降低不显著的情况下，番茄果实中硒的含量和果实品质均有不同程度的提高。因此，膜下滴灌80% 灌水量时，富硒高钙有机肥和复合肥配施(各占50%)在保证果实品质和硒含量达到富硒农产品标准的同时，产量达到最佳。

樱桃番茄；富硒高钙有机肥；有机无机肥配施；膜下滴灌；节水调质

随着人们生活水平的提高，对农产品的品质及其功能有了新的理解和需求。硒(Se)具有抗氧化和抗肿瘤能力，是维持人体和动物机体健康的必需微量元素[1]。大量的研究表明大约15% 的人硒元素的摄入不足，而蔬菜及谷物是人类硒的主要来源，对人体的贡献率约为70%[2]。但由于无机硒存在毒性，如果不能及时被植物吸收和转化，可能使人致病。

近年来，国内外学者关注到无机肥的速效性和有机肥对土壤的改良性，对其配合使用的研究越来越多，但是缺少富硒高钙有机肥对番茄影响的论文。孙雅杰等[3]研究表明，施用有机肥在一定程度上保证番茄产量，降低氮损失，保证较高的氮素后茬利用率，但是使用有机肥、化肥或有机肥和化肥各半对产量影响不显著。李恕艳等[4]，Zhong等[5]和Badr等[6]却认为，施用有机肥可以显著提高番茄产量，提高番茄可溶性总糖、维生素C和可溶性固形物含量，增加果实中酯类和醛酮类，改善番茄口感。张恩平等[7]的研究结果与李恕艳等[4]一致，并从土壤酶活性角度揭示了其机理：氮磷钾肥配施有机肥，能够提高土壤酶活性，其中氮肥能提高过氧化氢酶活性，磷肥能提高蛋白酶和转化酶的活性。

番茄产量和品质对灌水量的响应，也是目前研究的热点问题。冯腾腾等[8]以品质最佳为标准，平均单果重和单株产量最大时，其灌水量为120 m3；随着灌水量降低，番茄果实中的可溶性糖、番茄红素含量和可溶性固形物均有所提高；灌水量减少30%，番茄果实的品质达到最大值。李红峥等[9]认为，80% 灌水量(蒸发量为100%)时，番茄的产量和水分利用率(WUE)均相对较高，番茄果实品质比较理想。国外的研究[10-11]主要从不同滴灌情况考虑，其产量均比对照(沟灌)显著增加，同时品质有所改善；但当灌水量持续增加时，番茄红素和维生素C含量等指标均有不同程度的下降。

前期缺少富硒高钙有机肥对番茄生长影响的研究，但就番茄无机肥配施有机肥的研究来看，主要从有机肥的使用量的角度，缺少定量分析各处理的氮磷钾总量；同时前期的文献中，缺少关于番茄无机肥配施有机肥与灌水量是否存在互作的研究。本研究以番茄为例，研究膜下滴灌和等量氮磷钾条件下，不同富硒高钙有机肥和复合肥的配比与灌水量对番茄产量、果实硒含量和果实品质的影响，为番茄水肥高效利用和富硒功能农业提供理论依据和应用参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在钦州恒利立富硒生物科技有限公司钦州市钦南区久隆镇大岭村的试验基地大棚内进行。试验田土壤pH 5.8、有机质15.6 g/kg、碱解氮51.7 mg/kg、有效磷13.8 mg/kg、速效钾42.5 mg/kg，田间持水量28%。

1.2 试验材料

供试“千禧”番茄种子为市售。供试地膜为聚乙烯薄膜，厚度0.012 mm，宽度1.2 m。供试富硒高钙有机肥(其中N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%，Se≥0.1%)由北海立地肥业有限公司生产。

1.3 试验方法

采取随机区组试验设计，设置3种富硒高钙有机肥和复合肥组合(表1)，即每667 m2使用：①50 kg复合肥(F1)；②500 kg富硒高钙有机肥+ 25 kg复合肥(F2)；③1 000 kg富硒高钙有机肥(F3)；2种灌水量为100% 灌水(W1)和80% 灌水(W2)。每处理重复3次。每小区4沟4垄，小区面积约25 m2。

表1 各处理的灌水量和施肥模式

2017年9月5日种子播种于100孔穴盘内，9月30日定植。试验田中央设置直径20 cm标准蒸发皿，高度离开地面约1 m，从定植后开始每天07:00测定蒸发皿日蒸发量。每周滴灌一次，100%灌溉量是指上一周蒸发量的100%，80% 灌溉量是指上一周蒸发量的80%。各处理其他田间管理措施相同。

1.4 测定项目

每个处理小区标记16株，每次收获时，将各个计产小区的番茄果实分别称重，单独测产。在果实成熟时，选择各处理中发育状况相对一致的果实测定硒含量和果实品质指标，取第1层果和第3层果的平均值。硒含量采用原子荧光光度法进行测定[12]，番茄红素含量采用紫外-可见分光光度计法测定[13]；维生素C含量采用钼蓝比色法测定[13]；可溶性糖含量采用硫酸-蒽酮比色法测定[13]。

1.5 统计分析

采用SPSS 17软件利用通用线性模型进行方差分析，在<0.05水平上分析差异的显著性。

2 结果与分析

2.1 不同水肥处理对番茄产量的影响

由图1可以看出，各处理中，T2处理的番茄产量最高，与T2相比，T1，T3，T4和T6的产量分别减少11.21%，7.08%，9.08% 和6.94%，差异均显著；这表明，富硒高钙有机肥和复合肥配施，比使用同量的氮磷钾的富硒高钙有机肥或复合肥，都有利于产量的提高。但T1和T4处理之间、T2与T5处理之间、T3和T6处理之间的差异均不显著；这表明，滴灌可以提高水分利用效率，当用水量减少20% 时，番茄产量虽然略有下降，但差异不显著。

(图中小写字母不同表示处理间差异达到P<0.05显著水平，下图同)

2.2 不同水肥处理对番茄果实硒含量的影响

由图2可以看出，T2和T5处理的番茄果实中硒含量较T1和T4处理分别增加343.44% 和283.60%，T3和T6处理的番茄果实中硒含量较T2和T5处理分别增加74.41% 和58.34%，差异均显著。这表明随着富硒高钙有机肥施肥量的增加，番茄果实中硒含量显著增加，但增加的趋势显著下降。T1处理番茄果实硒含量略小于T4，T2处理番茄果实硒含量略小于T5，T3处理番茄果实硒含量略大于T6，但两两之间的差异均不显著。这表明：滴灌可以提高水分利用效率，当用水量减少20% 时，番茄果实硒含量略有升高(W1时，番茄果实硒平均含量为23.77 μg/kg；W2时，番茄果实硒平均含量为24.09 μg/kg)，尤其是土壤中硒含量偏低时，减量滴灌有利于提高番茄果实中硒含量。

2.3 不同水肥处理对番茄果实品质的影响

2.3.1 番茄红素含量 由表2可以看出，T6处理的番茄红素含量最高，与T2相比，其番茄红素含量提高7.33%，差异显著。从相同施肥量来看，T1、T2和T3处理分别略低于T4、T5和T6处理，但差异不显著，这表明减少20% 滴灌量时，可以提高番茄果实中番茄红素的含量，但是差异不显著。

图2 不同水肥处理对番茄果实硒含量的影响

表2 不同水肥处理对番茄果实品质的影响

注：表中同列数据小写字母不同表示处理间差异达到<0.05显著水平。

2.3.2 维生素C含量 由表2可以看出，W1和W2两种灌水量时，随着富硒高钙有机肥比例的增加，维生素C含量有增加的趋势；T6处理维生素C含量比T4处理增加11.46%，差异显著。这表明，同等氮磷钾施肥量时，随着有机肥比例的提升，番茄果实维生素C含量逐渐增加，当灌水量减少时，差异显著。

2.3.3 可溶性糖含量 由表2可以看出，与T3相比，T1和T2处理可溶性糖含量分别减少15.84%和12.52%，差异显著，但T1和T2处理可溶性糖含量之间的差异不显著；与T6相比，T4和T5处理可溶性糖含量分别减少12.01% 和13.86%，差异显著，但T4和T5处理可溶性糖含量之间的差异不显著。这表明，同等氮磷钾施肥量时，随着有机肥比例的提升，番茄果实可溶性糖含量有增加的趋势。

3 讨论

3.1 不同水肥处理对番茄产量的影响

从试验结果来看，施肥相同而灌水量不同的处理之间番茄果实的产量差异均不显著，这表明滴灌可以提高水分利用效率。当用水量减少20% 时，番茄产量差异不大，与Zhong等[5]和Badr等[14]研究结果一致，这对我国农业水资源的安全有着重要的参考价值。同时，在玉米[15-16]、葡萄[17]、红麻[18]等作物中也存在类似的规律。

关于有机肥与无机肥配合使用，虽然前期不同学者持不同观点[3-7]，但本文研究表明，两者配合使用，产量显著大于单独使用，其中100% 灌水处理时，产量达到最大值。该结果，除了因为富硒高钙有机肥能够提高土壤酶活性，改善土壤微生物的活性及其群落分布以外；还由于配施的无机肥能够快速被番茄吸收，有利于番茄的生长发育。相关的研究结果在玉米、小麦等大田作物中，也得到验证[19-21]。

3.2 不同水肥处理对番茄果实硒含量的影响

番茄果实中的硒，主要来源于土壤，而土壤中硒的有效性可以通过土壤水分来调节。周超等[22]认为，在旱地土壤中随土壤水分含量的增加，土壤中硒的活性增强，有利于作物的吸收。而张青等[23]在水田中进行试验，认为干湿交替有利于土壤氧化性的增强，提高了硒的有效性，便于植物的吸收。本文滴灌试验表明，滴灌可以提高水分利用效率，当用水量减少20% 时，番茄果实硒含量略有升高(100% 灌水时，番茄果实硒平均含量为23.77 μg/kg；80% 灌水时，番茄果实硒平均含量为24.09 μg/kg)，尤其是土壤中硒含量偏低时，减量滴灌有利于提高番茄果实中硒含量。这表明灌水量与番茄对硒的吸收之间存在互作。

本文研究结果表明，使用富硒高钙有机肥，可以显著提高番茄果实中硒的含量，同时，随着富硒高钙有机肥施肥量的增加，番茄果实中硒含量显著增加，但增加的趋势并非呈线性，而是有所减缓。这也从侧面表明，硒并非作物所需大量元素，而是被动吸收，在一定的范围内，作物对硒素的吸收作用较强，但超过一定的范围，吸收率开始降低[24]。同时，广西北部湾沿海地区土壤为酸性土壤，而土壤pH是影响硒生物有效性的关键因素[25]。富硒高钙有机肥能够很好地中和土壤的酸性，提高硒素的吸收利用率。

3.3 不同水肥处理对番茄果实品质的影响

同等的施肥水平下，减少20% 滴灌量时，各处理番茄果实中番茄红素的含量有所提高。这表明滴灌可以有效提高水分利用效率，减少20% 滴灌量的情况下，番茄产量和品质都依然得到保证，研究结果与冯腾腾等[8]、Gerçek等[10]及Luo 和Li[11]的研究一致。

本文研究表明，同等氮磷钾施肥量时，随着富硒高钙有机肥比例的提升，番茄果实中番茄红素、维生素C和可溶性糖含量等品质指标逐渐增加，与前人研究结果一致[5-6]。主要有两个原因：一是硒素的作用；二是随着有机肥施用量的增加，土壤中有机质含量提高，活化了土壤酶，改善了土壤微生物的数量及其群落[7]。所以随着富硒高钙有机肥使用比例的提升，番茄的产量和品质获得极大提高。

4 结论

富硒高钙有机肥和复合肥配施(各占50%)，膜下滴灌80% 灌水量时，番茄产量达到最佳，其果实中硒含量达到我国富硒农产品标准，番茄果实的品质也获得极大改善。

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Effects of Se-enriched & High Calcium Organic Fertilizer, Compound Fertilizer and Irrigation Amount on Tomato Yield and Quality

HUANG Wei1,2

(1 College of Agriculture, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000, China; 2 College of Agronomy of Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

With the cherry tomato "Millennium" as the test material, the effects of ratio of Se-enriched & high calcium organic fertilizer and compound fertilizer(50kg compound fertilizer per 667 m2, 500kg Se-enriched &high calcium organic fertilizer + 25 kg compound fertilizer per 667 m2, 1 000 kg Se-enriched & high calcium organic fertilizer per 667 m2) and irrigation amount (100% irrigation amount, 80% irrigation amount) on tomato yield and quality under drip irrigationwere studied. The results were as follows:1) the yield of combination Se-enriched & high calcium organic fertilizer with compound fertilizer was significantly higher than that of Se-enriched & high calcium organic fertilizer or compound fertilizer with the same amount of NPK; 2) the contents of selenium, lycopene, vitamin C and soluble sugar in tomato fruit were significantly increased with the increase of the fertilizer amount of Se-enriched & high calcium organic fertilizer; 3) drip irrigation effectively improved the utilization efficiency of water, and selenium content and tomato quality were improved under the condition 80% irrigation while the yield was not significantly reduced. Therefore, treatment of combination Se-enriched & high calcium organic fertilizer with compound fertilizer (equal weighting) and 80% irrigation with drip irrigationis more feasible, as tomato quality is significantly improved and tomato yield is guaranteed.

Cherry tomato; Se-enriched & high calcium organic fertilizer; Combinationorganic fertilizer with inorganic fertilizer; Under drip irrigation; Water saving and regulating quality

广西科技计划项目(桂科AA17202037，桂科AB16380164，2015GXNSFAA139101)资助。

黄维(1990—)，女，广西南宁人，讲师，博士研究生，主要从事富硒功能农业研究。E-mail: hww908i@foxmail.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.06.016

S641.207

A