不同用量有机肥对戈壁设施番茄生长及栽培基质的影响

李娟，米兴旺，王学强，李波，钱宝玲，何萌

（酒泉市农业科学研究院，甘肃酒泉735000）

番茄营养丰富，具特殊风味，是近年来戈壁设施主要栽培蔬菜之一。基质栽培作为无土栽培的一种方式，是利用有机、无机或有机无机合理混配的基质栽培作物，具有省水、省肥、省工的特点[1]。目前戈壁设施番茄栽培主要是基质栽培，这项技术的应用很大程度提高了番茄品质，减少了农药施用量，生产出优质安全的农产品。有机肥是蔬菜生产中必不可少的肥源，在基质栽培中施用有机肥，可增加有益元素的释放，提高有益微生物的活性，减少化肥大量施用对环境的损害，还可提高蔬菜产量和改善产品品质[2-3]，可直接改善基质的保水性、缓冲性和通气状况等[4-5]。但是不同地区基质栽培增施有机肥的用量也有差异，施用量过高会导致养分资源浪费和污染环境的风险，施用量过低会抑制作物产量的提高和基质肥力的增加[6-7]，因此明确有机肥的合理用量，对于戈壁设施作物产量的提高和环境保护具有重要意义。笔者通过研究不同用量有机肥对番茄生长及基质理化性质的影响，以期推荐戈壁设施基质栽培番茄有机肥最佳施用量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以番茄品种‘维也纳2号’为试验材料。试验基质为酒泉市康多生态农业科技发展公司生产的无土栽培基质，有机肥为腐熟牛粪。

1.2 试验设计

试验于2020年1—7月在酒泉市肃州区东洞戈壁生态产业日光温室内进行。设计4个不同基施有机肥用量处理，T1：基质∶牛粪=30∶1；T2：基质∶牛粪=30∶2；T3：基质∶牛粪=30∶3；T4：基质∶牛粪=30∶4（按每槽填充基质为1.5 m3计算，每个处理添加有机肥为T1 0.05 m3、T2 0.1 m3、T3 0.15 m3、T4 0.2 m3，基质与牛粪按体积比混合），以不施有机肥的基质为对照（C K），随机排列，3次重复。采用基质槽式栽培，栽培槽为下挖式栽培槽，槽内径0.6 m，走道宽0.8 m，槽深0.3 m，槽长8.6 m，每槽面积12.04 m2，每个处理种植3槽，株距0.4 m，行距0.7 m，小区面积36.12 m2。试验品种于1月22日定植，5月2日开始采收，7月10日采收结束。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 番茄生长指标。番茄打顶前测定株高、茎粗，每个处理测定10株，取平均值。钢卷尺测定株高；游标卡尺测定茎粗。

试验结束时，取样测定单株干鲜质量、根长、根鲜质量、根干重。

1.3.2 番茄品质和产量的测定。每次采收番茄时记录各处理番茄产量、果实个数。在盛果期取第3层果实进行VC、可溶性总糖、有机酸和糖酸比的测定。VC含量采用钼蓝比色法测定；可溶性总糖采用蒽酮比色法测定；有机酸采用酸碱滴定法测定；糖酸比通过可溶性总糖质量分数与有机酸质量分数的比值得出[8]。

1.3.3 基质理化性质。分别于试验前后测定基质的p H、E C、基质容重、总孔隙度、气水比。基质p H、E C的测定采用浸提法，基质容重、总孔隙度、气水比参照鲍士旦[9]、By rne等[10]的方法。

1.4 数据统计与分析

采用SPSS 19.0和Ex cel 2013软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同用量有机肥对设施番茄农艺性状的影响

在戈壁设施基质栽培条件下，施用有机肥对番茄生长发育有明显促进作用。由表1可知，各处理设施番茄株高和茎粗以T2最高，显著高于其他处理，施有机肥各处理株高和茎粗均高于对照。根长表现为T2＞T3＞T4＞T1＞C K，T2根长显著高于C K。

表1 不同用量有机肥对设施番茄农艺性状的影响

2.2 不同用量有机肥对设施番茄产量的影响

由表2可见，施有机肥各处理的产量均高于C K，超出C K产量2.14%~6.42%，T2处理番茄产量最高，为120 844.05 kg/h m2，较C K差异显著。其中处理T2的单株结果数、单果质量均最高，单株结果数较T1、T4、C K处理差异显著。T2单果重223.16 g，显著高于C K 26.55%。T2果实横径7.83 c m，显著高于C K 8.15%；T2果实纵径5.52 c m，各处理间差异不显著。

表2 不同用量有机肥对设施番茄产量的影响

2.3 不同用量有机肥对设施番茄品质的影响

施用有机肥可以明显地提高番茄品质，VC是衡量番茄品质重要的指标。由图1可以看出，番茄VC质量分数以T2处理最高，达0.16 mg/g，与C K差异显著，其次为T3、T4，C K含量最低，仅为0.09 mg/g。有机酸、可溶性糖是番茄果实的重要营养物质，也是构成果实风味的主要化学物质。从图2~图4可以看出，T2、T3处理可溶性糖含量与C K差异达显著水平，各有机肥处理间差异不显著，其中T2处理可溶性糖含量最高，达2.11%，各有机肥处理较对照增加7.52%~28.66%；糖酸比以T2处理最高，有机酸和糖酸比各处理间差异不显著。从图5可以看出，可溶性蛋白含量以T2处理最高，为1.55 mg/g，C K最低，为1.23 mg/g，增加有机肥的施用量可提高果实的可溶性蛋白含量。从图6可以看出，硝酸盐含量T2、T4处理与C K差异达显著水平，值均在国家要求标准范围内，其中C K最高，为73.57μg/g，T4处理最低，为30.04μg/g，各处理较C K降低0.35%~0.59%，施有机肥能有效减少番茄果实硝酸盐的含量。综合以上分析得出T2处理果实品质表现优于其他处理。

图1 不同处理番茄VC质量分数的变化

图2 不同处理番茄可溶性糖质量分数的变化

图4 不同处理番茄糖酸比变化

图5 不同处理番茄可溶性蛋白质量分数变化

图6 不同处理番茄硝酸盐含量质量分数变化

2.4 不同用量有机肥基质物理性质比较

2.4.1 p H。试验前测得基质p H为8.24，试验后各处理p H范围在7.63~7.80，与试验前相比各处理p H均有不同程度的降低，降幅5.34%~7.4%，其中以T2的降幅最大，C K与T1、T2间差异显著（表3）。

2.4.2 E C。E C值反映测定栽培基质水溶液中的总可溶性离子浓度，过低作物矿质养分不足，过高可溶性盐类会使植物受到损伤或造成植株根系的死亡，正常的E C值范围在1~4 m S/c m。由表3可见，试验后各有机肥处理E C值范围在1.09~1.46 m S/c m，T4处理稍微偏高，C K处理偏低，其他处理均在植物生长理想范围内，T2、T4处理较C K差异显著。

表3 试验后不同有机肥用量基质pH和EC变化

2.4.3 栽培前后基质物理性质的比较。分别测定试验前、试验后基质的物理性质。试验前测得基质容重为0.92 g/c m3，总孔隙度为54.55%，气水比1∶5.07。试验后（表4），由于试验基质成分里掺杂一定量的炉渣，以及种植上茬作物后，容重偏大，均在0.8 g/c m3以上。施不同量有机肥处理基质容重较C K下降了5.4%~10.79%，T2~T3处理与C K差异显著，C K容重变化幅度小；拉秧后基质总孔隙度较C K提高了8.6%~15.35%，T2处理与C K差异显著；一般基质的气水比在1∶（2~4）范围内为宜，拉秧后各处理除C K稍高于正常范围外，其他处理均在正常值范围内，适宜作物生长。

表4 试验后基质理化性质的变化

图3 不同处理番茄有机酸质量分数变化

3 结论与讨论

有研究表明，增施有机肥可促进番茄的生长发育，显著提高植株株高和茎粗[11]，与该试验研究结果一致。该研究中各有机肥处理以每1.5 m3基质中施用牛粪0.1 m3处理株高和茎粗最高，同时根系较长，与对照差异显著。同时有机肥料对植株增加产量、改善品质具有特殊作用[12-15]。该研究中增施有机肥对番茄产量有显著的促进作用，单株结果数和单果质量以1.5 m3基质拌施0.1 m3牛粪处理最高。

设施基质槽式栽培下增施有机肥对番茄品质影响显著，增施有机肥增加了果实VC、可溶性糖、可溶性蛋白含量，同时降低了果实硝酸盐含量，较不施有机肥降低0.35%~0.59%，提高了果实风味品质的同时，降低了硝酸盐含量，对发展有机绿色食品具有一定指导意义。

设施基质槽式栽培下增施有机肥降低了基质p H，使基质E C值维持在作物生长的正常范围内，同时降低了基质容重，增加了基质的孔隙度，为作物生长创造了良好的生长环境。通过该试验探索出了适宜戈壁设施基质槽式栽培条件下适宜的有机肥施用量，降低了环境污染的风险，对发展戈壁设施农业具有推动作用。