全有机营养栽培对樱桃番茄养分吸收、产量和品质的影响.pdf

128 中国土壤与肥料 2 0 2 2 1 0 doi 10 11838 sfsc 1673 6257 21458 全有机营养栽培对樱桃番茄养分吸收 产量和品质的影响 王归鹏 1 2 王文元 1 2 袁泽南 1 2 何佳星 1 2 马乐乐 1 2 李建明 1 2 1 西北农林科技大学园艺学院 陕西 杨凌 712100 2 农业农村部西北设施园艺工程重点实验室 陕西 杨凌 712100 摘 要 为探求樱桃番茄全有机营养栽培养分的均衡供应 追求绿色优质的栽培目标 实现樱桃番茄全有机栽培 的精准化管理 以 福特斯 樱桃番茄为试材 采用有机基质袋式栽培浇灌有机营养液的方式 设置 2 种有机营 养液配方处理 F 1 猪 牛 羊粪浸提液体积比 2 1 1 F 2 猪 牛 羊粪浸提液体积比 4 1 1 配方混合 配制后稀释到氮元素与山崎营养液中氮元素含量一致 3 种有机营养液供应量 M 1 开花坐果期每次 0 6 L 株 1 果实成熟期每次 1 4 L 株 1 M2 开花坐果期每次 0 8 L 株 1 果实成熟期每次 1 2 L 株 1 M3 开花坐果 期 每 次 1 0 L 株 1 果实成熟期每次 1 0 L 株 1 两因素组合得到 6 个处理 以山崎营养液作为无机营养液配 方处理 F 0 M 3 通过分析植株干物质累积量 养分含量 光合特性及最终果实产量和品质等指标 探究有机营 养液配方及阶段供应量对设施全有机樱桃番茄生长的影响 以满足樱桃番茄不同生长时期的养分需求 结果表明 开花坐果期减少营养液供应量 樱桃番茄植株干物质积累量减小 果实成熟期每次施用 1 2 L 株 1 有机营养液 植株干物质达到最大 营养液供应量过高会抑制植株干物质累积 开花坐果期减少营养液供应量 果实成熟期增 加营养液供应量能够增加樱桃番茄植株各器官和植株总营养元素的转运分配 增加樱桃番茄叶片的光合性能 有 机营养液处理较无机营养液能提高樱桃番茄果实中可溶性固形物 番茄红素和可溶性总糖含量 F 1 配方处理果实 可溶性固形物和可溶性总糖含量优于 F 2 配方 F 2 配方处理番茄维生素 C 含量高于 F 1 配方 相同配方条件下 M 1 和 M 2 供应量处理樱桃番茄果实维生素 C 番茄红素和可溶性总糖含量显著高于 M 3 供应量处理 果实硝酸盐含量 显著低于 M 3 供应量处理 且 F 1 M 2 处理樱桃番茄产量显著高于 F 1 M 1 和 F 1 M 3 因此 开花坐果期减少有机营养 液供应量 果实成熟期增加有机营养液供应量能够促进樱桃番茄植株的养分吸收转运和干物质积累 提高结果期 植株光合性能 提升樱桃番茄果实品质 综合考虑樱桃番茄产量和品质 F 1 配方处理樱桃番茄风味品质较优 F 2 配方处理樱桃番茄营养品质较优 相同配方条件下开花坐果期每次 0 8 L 株 1 果实成熟期每次 1 2 L 株 1 有机 营养液处理后樱桃番茄的产量和品质最优 可应用于全有机樱桃番茄的优质高产栽培 关键词 樱桃番茄 有机基质 有机营养液 养分吸收转运 果实品质 收稿日期 2021 08 27 录用日期 2021 12 01 基金项目 2021 年陕西省农业科技创新驱动项目 作者简介 王归鹏 1 9 9 7 硕士研究生 主要从事设施作物生 理生态及有机栽培研究 E mail 18893913040 通讯作者 李建明 E mail lijia nming66 樱桃番茄风味独特 口感极佳 深受消费者的 青睐 在现代设施园艺的发展中具有较高的经济效 益和农业附加值 1 有机栽培作为一种遵循自然规 律和生态学原理 发展可持续的生产管理模式 其 能够促进作物养分平衡和内源激素平衡 协调作物 供氮性能与碳氮代谢 有利于作物产量和品质的形 成 2 同时 有机栽培中整个农业生产与生态环 境的协调发展过程绿色优质 安全性高 能够解决 传统种植模式中化肥农药的过量投入 土壤盐渍 化 产量品质下降等资源 环境和效益问题 促进 农业的高质量发展 3 有机肥料中富含有机物质 及植物生长所需的各种养分 营养丰富全面 有机 养分的释放和供应是有机栽培中养分平衡的关键因 素 直接影响有机栽培的成效 4 研究发现有机 栽培能够提高蔬菜维生素 C 还原糖和可溶性糖含 量 5 6 有机营养液作为一种堆肥的浸提液 可以 补充栽培过程中养分的失衡 提供有益微生物 同 时为有机栽培与无土栽培的结合提供了契机 在番 茄的全有机栽培中发现施用有机营养液能够提高叶 片光合性能 提高番茄产量和品质 有机营养液 供应和灌溉量的耦合效应能够提升番茄的综合品 质 7 8 蔡东升等 9 对营养液供应的研究表明 增加营养液供应量能够提高果实的可溶性蛋白质 抗坏血酸含量 适当提高黄瓜生育前期和降低生育 129 中国土壤与肥料 2 0 2 2 1 0 末期营养液浓度能提高黄瓜的整体品质 10 目前 关于有机营养液供应及水肥耦合等方面的研究较为 深入 各有优势 但对于不同时期营养液的阶段供 应研究相对较少 本研究采用有机基质袋式栽培方 式 通过有机营养液补充营养 研究了全有机栽培 模式下不同生长发育时期的有机营养液配方及供应 量对樱桃番茄植株干物质累积 营养元素吸收及利 用 果实产量和品质等方面的影响 探索全有机设 施 樱桃番茄更精准 更精细的有机营养液管理模 式 从而为设施袋培樱桃番茄全有机栽培提供理论 依据和技术支撑 1 材料与方法 1 1 试验地点与试验材料 本试验于 2 0 2 0 年 1 7 月进行 供试大棚为 大跨度非对称酿热保温大棚 国家专利号 C N 2 0 2 8 9 0064U 该 大 棚 长 32 m 跨 度 17 m 脊 高 5 2 m 供试番茄品种为 福特斯 樱桃番茄 由荷兰瑞克 斯旺公司提供 试验所用基质由腐熟牛粪 菇渣和珍珠岩以体 积比 3 3 4 混配而成 基质理化性质为 容重 0 3 7 g cm 3 持水孔隙度 4 5 1 通气孔隙度 2 3 4 总 孔隙度 68 5 pH 6 77 EC 值 2430 S cm 1 碱解氮 含量 1683 06 mg k g 1 有 效 磷 含 量 256 87 mg kg 1 速 效 钾 含 量 2019 68 mg kg 1 有 机 质 含 量 210 54 g kg 1 试验所用有机营养液是将烘干后的腐熟粪 肥与水按 1 1 0 的质量比混合后搅拌 在有氧条件 下浸提 7 2 h 后过滤得到猪粪 牛粪 羊粪浸提液 再将浸提液按比例混合后以山崎配方的氮元素含量 为基准稀释 试验所用基质栽培袋由厦门欧真农膜 加 工 厂 提 供 规 格 为 90 cm 20 cm 16 cm 本 试 验采用水肥一体化栽培模式 设备为荷兰 R id d e r 公 司生产的灌溉施肥装置 1 2 试验设计 本试验在前期有机营养液供应研究的基础 上 8 以有机营养液配方和供应量两因子为研究 因素 设置两种有机营养液配方 F 1 猪粪浸提 液 牛粪浸提液 羊粪浸提液体积比 2 1 1 F 2 猪粪浸提液 牛粪浸提液 羊粪浸提液体积比 4 1 1 3 种营养液供应量 M1 开花坐果期每次 0 6 L 株 1 果实成熟期每次 1 4 L 株 1 M2 开花坐 果期每次 0 8 L 株 1 果实成熟期每次 1 2 L 株 1 M 3 开花坐果期每次 1 0 L 株 1 果实成熟期 每 次 1 0 L 株 1 两因素组合共 6 个处理 以 M 3 供应量的山崎营养液作为无机营养液配方处理 F 0 M 3 具体试验处理见表 1 营养液养分含量 见表 2 各处理 3 次重复 随机区组排列 小区面 积 15 6 m 2 13 m 1 2 m 每 个 小 区 45 株 植 株 采用基质袋培 每袋装 1 8 L 基质 1 月 1 1 日育 苗 3 月 6 日待番茄幼苗长至 5 叶 1 心时 选取长 势一致的壮苗定植 每袋定植 3 株 株行距为 1 2 0 c m 3 0 c m 缓苗 7 d 有机营养液处理 开花坐果 期 4 月 8 日开始 果实成熟期 5 月 1 5 日开始 施 肥周期为 7 d 次 1 共施肥 1 0 次 灌水补充营养 液供应造成的水分差异 消除不同供应量造成的灌 水差异 基质湿度小于 6 0 时进行灌水 单秆整 枝 留 8 穗果 6 月 3 0 日拉秧 其它管理按照常 规田间管理方法进行 表1 不同配方及浓度处理 处理 营养液配方 猪粪 牛粪 羊粪浸提液 体积比 营养液供应量 L 株 1 开花坐果期 果实成熟期 F1M1 2 1 1 0 6 1 4 F1M2 2 1 1 0 8 1 2 F1M3 2 1 1 1 0 1 0 F2M1 4 1 1 0 6 1 4 F2M2 4 1 1 0 8 1 2 F2M3 4 1 1 1 0 1 0 F0M3 山崎配方 1 0 1 0 表2 营养液养分含量 mg L 1 营养液配方 速效氮 有效磷 速效钾 有机营养液 F1 107 00 20 47 289 19 有机营养液 F2 107 00 20 15 243 76 山崎配方 107 00 20 70 156 20 1 3 测定项目与方法 干物质积累量和植株养分的测定 分别于处理 后 40 d 5 月 18 日 处理后 80 d 6 月 28 日 选 取 4 株长势均匀一致的樱桃番茄植株 将根 茎 叶 果各器官分离 分别在 1 0 5 下杀青 3 0 m i n 6 5 烘干至恒质量 用电子天平测定植株各器官干 物质量 将样品磨碎后过 0 3 5 m m 筛 用于全氮 130 中国土壤与肥料 2 0 2 2 1 0 全磷 全钾含量的测定 11 采用 H 2 SO 4 H 2 O 2 消煮 法进行消煮 全氮 全磷用 A A 3 型高分辨自动化 学分析仪 德国 S E A L 公司 测定 全钾用 F l a m e photometer 410 型 火 焰 光 度 计 英 国 Sherwood 公 司 测定 养分累积量 转运率的计算公式 12 13 植株养分 氮 磷 钾 吸收量 养分含量 植 株干物质量 植株养分 氮 磷 钾 转运率 结果末 期养分积累量 结果初期养分积累量 结果初期 养分积累量 100 光合指标测定 分别于处理后 4 0 d 5 月 1 8 日 处理后 8 0 d 6 月 2 8 日 选取 5 株长势一致 的壮苗 利用 L I 6 8 0 0 型便携式光合测定仪 美国 L I C O R 公司 选取顶部生长点以下第 4 片完全 展开的功能叶测定叶片的净光合速率 测定时间为 9 00 11 00 果实产量和品质 14 的测定 每次采摘时采用 电子天平测定小区产量和单果重 最后累积计算产 量 成熟期取第三穗大小 色泽均匀一致的果实进 行品质测定 可溶性固形物用数显糖酸仪 T D 4 5 测 定 浙江拓普云农科 可溶性蛋白质含量用考 马斯 G 2 5 0 染色法测定 维生素 C 含量用钼蓝比色 法测定 还原糖含量用 3 5 二硝基水杨酸法测定 硝酸盐含量用水杨酸 硫酸法测定 番茄红素含量 采用分光光度计 Thermo fisher USA 法测定 15 1 4 数据分析 采 用 Excel 2019 进 行 数 据 处 理 采 用 Origin 2017 作 图 采 用 SPSS 22 0 进 行 单 因 素 方 差 分 析 L S D 法 和相关性分析 采用 P y t h o n 作相关性 热 图 P 0 05 表 示 差 异 显 著 P 0 01 表 示 差 异 极 显著 2 结果与分析 2 1 不同有机营养液配方和供应量对樱桃番茄干 物质积累量的影响 由图 1 可知 F 0 M 3 处理植株干物质积累量显 著 高 于 F1M3 和 F2M3 有 机 营 养 液 处 理 后 40 d 叶片和果实干物质的积累量分别占植株总干物质 积 累 量 的 26 57 38 24 和 24 59 42 09 叶片平均干物质积累量大于果实 随营养液供应 量的减少 植株的总干物质累积量先减少后增 加 F 1 M 3 处理植株总干物质积累量和 F 1 M 2 处理 果实总干物质积累量达到最大 F 1 M 3 处理植株 总 干 物 质 积 累 量 较 F1M1 和 F1M2 分 别 增 加 4 39 和 1 0 3 5 F 2 M 3 处理叶片和植株总干物质积累 量达到最大 F 2 M 3 处理植株总干物质积累量较 F2M1 和 F2M2 分 别 增 加 8 45 和 9 53 有 机 营 养液处理后 8 0 d 果实和根系干物质的积累量分 别占植株总干物质积累量的 2 5 1 0 3 3 2 8 和 39 30 50 57 果 实 平 均 总 干 物 质 积 累 量 大 于叶片 F 1 M 2 处理植株的总干物质积累量达到 最大 F 1 M 2 处理植株总干物质积累量较 F 1 M 1 和 F1M3 分 别 增 加 5 99 和 10 80 F2M2 处 理 果 实 干物质积累量达到最大值 F 2 M 1 和 F 2 M 2 处理 植株总干物质积累量较 F 2 M 3 分别增加 1 1 6 7 和 1 2 0 5 以上说明 有机营养液处理后植株干物 质积累量显著低于无机营养液处理 开花坐果期减 图1 有机营养液配方及供应量对樱桃番茄生长期各器官干物质积累量的影响 注 柱上不同大写字母表示单株处理间差异显著 柱旁不同小写字母表示各器官处理间差异显著 P 0 05 下同