钾肥对西红柿产量及品质的影响

2023-12-21李同梅

中国农业文摘·农业工程 2023年6期

李同梅

摘要：【目的】探究钾肥对西红柿产量及品质的影响，寻找最适宜西红柿生产的钾肥种类，以实现西红柿的优质高产，推进西红柿种植产业持续发展。【方法】分别设置CK处理（不施钾肥）、K1处理（施入K2SO4）、K2处理（施入KCl）、K3处理（施入KNO3）四个处理，探究不同处理对西红柿株高、鲜重、干重、光合指标、产量、品质及钾元素吸收的影响。【结果】（1）钾肥的施入对西红柿的营养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，硝酸钾的施入对西红柿营养生长的促进作用更为明显，但是并不是器官生长量越高越好，需保证西红柿营养生长以及生殖生长二者间的相互平衡。（2）钾肥的施入能够提升盛果期叶片叶绿素相对含量、归一化植被指数、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，以促进光合作用，其中K2SO4和KNO3的作用最为明显。（3）钾肥的施入能够提升西红柿产品，改善西红柿的品质。其中K2SO4和KNO3的作用最为明显，但是KNO3的施入会提升西红柿果实内硝酸盐含量，对食品安全存在一定影响。【结论】施入钾肥对西红柿生长意义重大，可显著提高西红柿的产量及品质。在其他肥料相同的情况下，施入K2SO4更有利于西红柿的生产。

关键词：钾肥；西红柿；产量；品质

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。

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： 6 0 % K 2O ）、K N O 3（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。

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、根及土壤內钾元素含量，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。

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。

综上所述，硝酸钾的施入对西红柿营养生长的促进作用更为明显，但是并不是器官生长量越高越好，需保证西红柿营养生长以及生殖生长二者间的相互平衡。

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。

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%。

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。

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。

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，从而起到促進生长的目的。

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]。

鉀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]。

4 结语

（1）钾肥的施入对西红柿的营养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，硝酸钾的施入对西红柿营养生长的促进作用更为明显，但是并不是器官生长量越高越好，需保证西红柿营养生长以及生殖生长二者间的相互平衡。

（2）钾肥的施入能够提升盛果期叶片叶绿素相对含量、归一化植被指数、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，以促进光合作用。其中K2SO4和KNO3的作用最为明显。

（3）钾肥的施入能够提升西红柿产品，改善西红柿的品质。其中K2SO4和KNO3的作用最为明显，但是KNO3的施入会提升西红柿果实内硝酸盐含量，对食品安全存在一定影响。

综上所述，施入钾肥对西红柿生长意义重大，可显著提高西红柿的产量及品质。在其他肥料相同的情况下，施入K2SO4更有利于西红柿的生产。

参考文献

[1] 甘金佳，毛玲莉，蒋水元.避雨栽培对山地西红柿生长微环境及病害、果实产量和品质的影响[J].南方园艺，2021，32（5）：24-30.

[2] 孙世君，赵斌，张海博，等.光照度和基质含水量互作对加工型番茄幼苗根系生长及生理影响的综合评价[J].江苏农业科学，2022，50（8）：145-150.

[3] 田硕，徐明泽，尤淑平，等.北京市昌平区不同钾肥追施用量对设施番茄生长、产量的影响[J].农业工程技术，2022，42（7）：65-68.

[4] 李晨，郭月萍，李婵，等.钾肥用量对温室番茄产量及品质的影响[J].中国瓜菜，2019，32（2）：43-46.

[5] 哈丽哈什·依巴提，王金鑫，李青军，等.钾肥品种对加工番茄生长发育及产量品质的影响[J].中国土壤与肥料，2021（3）：96-101.

[6] 王亮亮，高志山，宋伟杰，等.滴灌施肥下钾肥对番茄生长及产质量的影响[J].江苏农业科学，2018，46（21）：132-134.