钾肥对西红柿产量及品质的影响

2023-11-20李同梅

中国农业文摘-农业工程 2023年6期

李同梅

（博兴县博昌街道办事处，山东滨州 256500）

西红柿又被称为柿子、番茄，是茄科番茄属一年生或者多年生草本植物，当前西红柿已经成为全世界范围内消费量最大的一种蔬菜，在我国南方地区及北方地区均有广泛栽培[1]。西红柿果实柔软多汁、味道鲜美，含有丰富的可溶性糖、维生素A、维生素B、维生素C、有机酸、钙元素、磷元素、铁元素等，营养价值极高。西红柿食用方式繁多，即可生食、煮食，又可加工为番茄汁、番茄酱或者整果罐藏，深受消费者喜爱。西红柿对土壤条件适应性较强，在多数地区均可良好生长，要想实现西红柿的优产高产，就必须采取科学合理的栽培方式[2]。

在植物生长过程中，钾肥是一种必需的营养元素，钾肥的施入不仅可提高西红柿的产量，同时可改善西红柿品质，又被称为“品质元素”，在现代农业发展过程中意义重大[3]。只有科学的施入钾肥，才能确保西红柿植株良好生长及发育，为西红柿的优质高产奠定基础。近年来，我国西红柿栽培面积日益增大，为提升西红柿产量，人们常常采取不科学的钾肥施入方式，导致钾肥利用效率不高，造成了西红柿品质的降低以及肥料的浪费，甚至对生态环境造成了潜在的威胁。基于此，本文就不同钾肥对西红柿产量及品质的影响进行研究，希望能够筛选出适宜本地区栽培的钾肥品种，从而为后期西红柿生产提供理论依据。

1 材料及方法

1.1 试验地概

试验地点位于博兴县，当地有效积温为1545.1℃，极端高温为39℃，而极端低温为-19℃。当地年平均降水量为204.5mm，降水主要集中在每年的7-9月，无霜期一般为161-171日，年蒸发量约为1798.4mm。种植地块土壤理化性质见表1。

表1 种植地块土壤理化性质

1.2 试验材料

试验用西红柿品种为芬达（由荷兰纽内姆种子有限公司提供）。

试验用K2SO4（养分含量：50.0% K2O）、KCl（养分含量：60% K2O）、KNO3（养分含量：46.0%K2O、13.0% N）、尿素（养分含量：46.0%N）、重过磷酸钙（养分含量：46.0% P2O5）。

1.3 试验设计

本试验采取随机区组设计，共设置4个处理，各处理施肥情况见表2。各处理所供应养分相同。各个处理分别重复5次，共设置20个试验小区，各小区面积均为15m2。在各试验小区内，西红柿种植行距为60cm、株距为40cm。

表2 各处理施肥情况

在秋季，将45m3/hm2腐熟牛粪深翻入田内。基肥施入40%的氮肥、40%的磷肥以及全部的钾肥。剩余60%的氮肥以及磷肥分5次追施，即在定植后30日追施9%的氮肥以及9%的磷肥（作为壮秧肥）；在第一果穗果实迅速膨大时，施入21%的氮肥以及21%的磷肥；在西红柿盛果期，每采摘2次果追施一次肥，单次追肥量为6%-9%的氮肥、6%-9%的磷肥。所有肥料的施肥方式均为：溶解肥料后，在膜下垄中随沟冲施。各个处理采取相同的施肥方式以及田间管理措施。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 生长生理指标

在西红柿初果期及盛果期，分别测量以下数值。采用钢卷尺测量株高；采用SPAD502叶绿素仪测量叶绿素相对含量；采用CM1000非接触式叶绿素测定仪测量归一化植被指数；采用CI-340便携式光合作用测量系统测量光合速率各指标。

在初果期及盛果期，在各小区内随机抽取5株西红柿植株，将整株植株挖出，对植株茎叶、根部鲜重测量，在烘箱内杀青并烘干后，测量茎叶、根部干重，计算鲜干重。

1.4.2 作物产量及品质

西红柿成熟后，采摘番茄并计算其产量。采用2，6-二氯靛酚滴定法测量西红柿果实维生素C含量；采用手持糖度仪测量西红柿果实可溶性固形物含量；采用蒽酮比色法测量西红柿果实可溶性糖含量；用酸碱滴定法测量西红柿果实总酸含量；采用水杨酸-硫酸比色法测量西红柿果实硝酸盐含量。

1.4.3 西红柿结果期钾素吸收情况

分别测量茎叶、根及土壤内钾元素含量，采用H2SO4-H2O2消煮，火焰光度法测量。

1.5 数据处理

采用SPSS 2020统计并分析数据，采用SPSS19.0对各处理差异性分析。

2 结果与分析

2.1 钾肥对西红柿株高、鲜重及干重的影响

钾肥对西红柿株高、鲜重及干重的影响见表3。从表3可以看出各处理西红柿株高存在显著差异，K1处理、K2处理西红柿株高明显高于CK处理，K1、K2、K3处理间差异不显著，K3处理与CK处理间差异不显著。

表3 钾肥对西红柿主干、鲜重及干重的影响

从表3可以看出，钾肥的施入还会促进西红柿的营养生长。在初果期，施入钾肥后，西红柿茎叶鲜重及干重明显提升，K2处理、K3处理茎叶鲜重及干重最高，其中K2处理茎叶鲜重、干重分别比CK处理提高了16.28%、17.96%，而K3处理茎叶鲜重、干重分别比CK处理提高了15.99%、25.76%；初果期西红柿根鲜重及干重以K3处理为最高，处理K1、处理K2上述两个指标明显低于CK处理。

在西红柿盛果期，在施入钾肥后西红柿茎叶鲜重及干重均明显高于CK处理，以K2处理为最高，分别比CK处理提高了82.60%、22.22%，K3处理次之，分别比CK处理提高了62.54%、28.70%；K2处理及K3处理西红柿根鲜重较高，分别比CK处理高出了14.15%、17.16%。

在初果期以及盛果期，K3处理根部鲜干比均较低，这可能是由于氯离子会侵害根尖组织，对根系的正常生长产生抑制作用。

2.2 钾肥对西红柿光合指标的影响

2.2.1 钾肥对西红柿叶片叶绿素含量及归一化植被指数的影响

从表4中可以看出，在不同生育期，不同钾肥对西红柿对叶绿素含量会造成不同的影响。在初果期，以K1处理西红柿叶绿素相对含量为最高，明显高于其他处理（其他处理间差异不显著），而到了盛果期，在施入钾肥后，西红柿叶绿素相对含量明显提升，K1处理、K2处理、K3处理三者间差异不显著。这表明，在施入钾肥后，初果期对西红柿叶片叶绿素相对含量并没有明显的促进作用，到了盛果期，叶绿素相对含量有所提升，但是三个钾肥处理间差异不显著。

表4 钾肥对西红柿叶片叶绿素含量及归一化植被指数的影响

表5 钾肥对西红柿叶片净光合速率及水分利用效率的影响

同理，在初果期，钾肥的施入对归一化植被指数没有明显的促进作用，甚至存在抑制作用；到了盛果期，钾肥的施入能够有效提升西红柿归一化植被指数，但是各个钾肥处理间不存在显著差异。

2.2.2 钾肥对西红柿叶片净光合速率及水分利用效率的影响

气孔导度会直接调控气体交换以及蒸腾作用，胞间CO2浓度主要用于评价在开展光合作用时植物能够直接利用的CO2的浓度。从表3中可以看出，钾肥的施入能够有效提升西红柿叶片净光合速率（不同钾肥间不存在显著差异）。K2处理西红柿叶片蒸腾速率及气孔导度明显高于CK处理，但是其水分利用效率并不高（与CK处理差异不显著），而K1处理及K3处理能够有效提升净光合速率，但是对蒸腾速度有所抑制，能够有效提升西红柿的水分利用效率。

钾肥的施入对气孔导度及胞间CO2浓度有明显的提升作用，其中K2处理气孔导度最高，K3处理胞间CO2浓度最高，综合而言以K3处理效果最为显著，其余依次为K2处理及K1处理。

2.3 钾肥对西红柿产量及品质的影响

钾肥对西红柿产量及品质的影响见表6。从表6可以看出，钾肥的施入能够有效提升西红柿产量。其中K1处理、K3处理、K2处理西红柿产量分别比CK处理提高了18.64%、14.59%、8.50%。

表6 钾肥对西红柿产量及品质的影响

可溶性固形物是西红柿品质性状的一个重要评价指标，钾肥的施入能够有效提升西红柿可溶性固形物及可溶性糖含量，处理K1、处理K2、处理K3西红柿可溶性固形物、可溶性糖含量差异不显著，但是明显高于CK处理。钾肥的施入对西红柿还原性糖及总酸含量不存在显著影响。

对比2组患者生活质量以及身体功能,研究组生活质量(42.45±5.45)分,身体功能(43.85±5.89)分,参照组生活质量(33.45±4.89)分,身体功能(34.12±5.01)分,数据对比t值为6.9530,p值为0.05、t值为7.1181,p值为0.05,研究组评分高于参照组患者,组间对比具有显著性差异(P<0.05)。

糖酸比是西红柿品质的一个重要评价指标，糖酸比高的西红柿口感更佳，品质更优。从表6可以看出，K1处理西红柿果实糖酸比为最高，与K2处理差异不显著，明显高于K3处理及CK处理（K3处理及CK处理西红柿糖酸比差异不显著）。

维生素C含量直接决定着西红柿营养水平的高低，是西红柿的重要品质指标。而钾肥的施入能够有效提升西红柿果实的维生素C含量，其中K2处理西红柿维生素C含量为最高，达到了57.28mg/kg，其余依次为K1处理（57.28mg/kg）、K3处理（53.87mg/kg）、CK处理（47.56mg/kg）。

硝酸盐含量的高低直接影响着蔬菜的安全，蔬菜硝酸盐含量越高，越不利于人体健康。从表6中可以看出，K2处理硝酸盐含量明显高于CK处理，而K1处理及K3处理硝酸盐含量明显低于CK处理。

综上所述，K1处理西红柿产量及品质表现更优，虽然K2处理维生素C含量更高，但是其硝酸盐含量过高，对食品安全存在一定影响。

2.4 钾肥对西红柿结果期钾素洗后及土壤速效钾含量的影响

在施入不同钾肥时，西红柿对钾素等各种养分的吸收存在较大差异。从表7中可以看出，在西红柿的结果期，随着时间的推移，西红柿茎叶中的全钾含量逐渐降低。在4月29日及6月11日，在施入等量钾元素的情况下，K2处理西红柿茎叶内全钾含量为最高，而西红柿根部全钾含量以K3处理为最高。在6月28日，测量发现，K2处理西红柿茎叶及根部全钾含量为最高，K2与K3处理西红柿果实全钾含量基本一致。各个时期土壤内速效钾含量均以K2处理为最高。综上所述，在西红柿的结果期，K2处理土壤内速效钾含量最高，与其他处理相比，西红柿茎叶以及根部的钾素吸收效果更佳。

表7 钾肥对西红柿结果期钾素洗后及土壤速效钾含量的影响

3 结果与讨论

研究发现，钾肥的施入对西红柿的生长具有一定的促进作用，能够显著提升西红柿植株的株高，这与李晨等[4]、哈丽哈什·依巴提等[5]的研究结果相一致，这主要是由于西红柿是一种喜钾作物，钾元素会参与西红柿多个生理生化反应，对西红柿内部酶活性激活，从而起到促进生长的目的。

王亮亮等[3]发现，钾素会参与植物的光合作用，因而增施钾肥能够提升叶片内叶绿素含量，可促进西红柿光合作用效率的提升。而本研究发现，在施入钾肥后，初果期对西红柿叶片叶绿素相对含量并没有明显的促进作用；到了盛果期，叶片叶绿素相对含量及归一化植被指数均明显提升。这主要是由于钾元素的施入能够促进植物细胞内叶绿素的合成，对叶绿体结构有效改善，在较低的CO2浓度下促进植物开展光合作用，以更好的利用太阳能。同时，钾元素的施入还可增加植物叶面积，从而提升光合作用[6]。

研究发现，钾肥的施入能够有效提升西红柿植株叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度以及胞间CO2浓度，这主要是由于钾肥的施入能够提升叶片净CO2吸收、减少气孔阻力，从而提升净光合速率。在充足的钾元素下，叶片叶绿体希尔反应活性明显提升，铁氰化物还原速率以及光合磷酸化明显提升，同时其水势上升，这有利于细胞的正常膨压及代谢，可提升叶片光合能力[7]。

钾肥的施入能够有效提升西红柿的产量、改善西红柿的品质。这主要是由于钾肥可促进淀粉的积累，形成光合产物，促进西红柿植株株高、茎粗、叶片等生长指标的增加，有利于植物干物质的积累，从而提高西红柿的产量。在果实发育阶段，钾肥可促进西红柿内果实营养物质的转化以及合成，从而对西红柿的品质起到改善作用[9]。其中硫酸钾的促进作用最为明显，这可能是由于硫酸钾中SO4-2有助于发挥合成酶的活性[10]。