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2023年 6月 灌溉排水学报 第 42卷 第 6期 Jun 2023 Journal of Irrigation and Drainage No 6 Vol 42 1 作物水肥高效利用 文章编号 1672 3317 2023 06 0001 09 不同水氮 供应 对温室番茄各 穗 层 果实 养分 和 产量构成的 影响 李欢欢 1 宋嘉雯 1 2 孙景生 1 王景雷 1 强小嫚 1 刘 浩 1 郑 明 3 娄玉军 3 1 中国农业科学院 农田灌溉研究所 农业农村部作物需水与调控重点 开放 实验室 河南 新乡 453002 2 塔里木大学 水利与建筑工程学院 新疆 阿拉尔 843300 3 内蒙古自治区水利事业发展中心 呼和浩特 010020 摘 要 目的 探明 不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响 方法 设计 4个 施氮水平 0 150 300 450 kg hm2 分别记为 N0 N1 N2 N3 和 3个基于 20 cm标准蒸发皿累积蒸发量 Epan 的 灌溉水 平 50 Epan 70 Epan 和 90 Epan 分别记为 I1 I2 和 I3 研究不同 水氮供应对温室番茄 各穗层 果实含水率 FW 全氮量 FTN 全钾量 FTK 和产量构成的影响 结果 番茄不同穗层的果实养分和产量构成要素存 在 显著差异 其中 第 1穗 层 不协调的氮 钾比例 不利于产量构成要素的提高 第 2穗 层 氮 钾的 协同作用 促使该穗 层坐果数和平均单果 质量 最大 增加灌水量显著提高了各穗层 FW 坐果数和平均单果 质量 但灌水量 超过 70 Epan时 各 穗层 坐果数增幅 较小 增施氮肥显著降低了 各穗层 FW 促进了各 穗层果实对氮 钾的吸收 提高了 坐 果 数 和产量 当 施氮量 超过 150 kg hm2时 各 穗层 坐果 数 和产量增幅 较小 与 N0处理 相比 N1 N2 N3处理 各 穗 层 的平均坐果数分别 提高了 13 94 10 38 10 68 产量分别提高 了 13 63 10 66 8 42 结论 本 研究区域最优的水氮管理模式为 施氮量 150 kg hm2 灌水定额 70 Epan 关 键 词 水氮 温室番茄 果实养分 产量构成 中图分类号 S274 5 文献标 志 码 A doi 10 13522 ki ggps 2022534 OSID 李欢欢 宋嘉雯 孙景生 等 不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响 J 灌溉排水学报 2023 42 6 1 9 LI Huanhuan SONG Jiawen SUN Jingsheng et al Effects of Water and Nitrogen Applications on Yield Components and Nutritional Composition of Greenhouse Tomatoes in Different Trusses J Journal of Irrigation and Drainage 2023 42 6 1 9 0 引 言 1 研究意义 番茄因口感 好 营养丰富和 含有 抗氧化物质而备受消费者青睐 1 2 我国是番茄 生产 大 国 番茄产量从 2014年的 5 26 107 t增长至 2019 年的 6 29 107 t 提高了 19 58 3 番茄产量不仅受 自身基因调控 还受灌溉 施肥 气候和农艺 措施 等因素影响 灌溉和施氮是影响番茄产量最重要的 因素 水 氮 是影响作物生长发育 和产量形成的 2 个 主要限制因子 4 种植者为获得高 额 利润仍 沿用传 统的 高水高氮灌溉施氮 模式 但 过量 灌溉和施氮不 仅不利于产量和品质的 提升 还 会 导致 土壤养分 淋 收稿日期 2022 09 26修回日期 2022 11 29网络出版日期 2023 05 05 基金项目 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 FIRI2022 15 作者简介 李欢欢 1988 女 助理研究员 主要从事节水灌溉理论与 技术研究 E mail 13939018910 通信作者 刘浩 1977 男 研究员 博士生导师 主要从事作物水分 生理及高效用水技术研究 E mail liuhao 914 灌溉排水学报 编辑部 开放获取 CC BY NC ND协议 失 5 6 氧化亚氮排放 量增加 7 地下水污染 8 9 等一 系列 环境问题 因此 合理的 水氮管理 是实现资源 高效 利用 的关键 10 11 研究进展 灌溉和施氮直接影响土壤中水分 和养分状况 间接 影响植株养分变化 番茄 50 以 上的养分都集于果实 12 养分 吸收 状况决定了 果实 生长 最终影响产量 13 以往 研究表明 番茄产量 随着灌水量和施氮量的增大而 增大 超过一定范围 则增幅不大甚至 降低 14 16 灌溉 和施氮可显著促进 果实 对氮 钾的 吸收 13 适量的氮 钾 施用可促进 对彼此的吸收 促进果实产量的形成 反之 会 阻碍 产量的形成 17 番茄 是营养和生殖生长同步进行的作物 各穗 层果实被叶片遮荫的面积和厚度各不相同 导致接 收太阳辐射的强度和时长 也不同 各穗层果实生长 发育不同步 致使 植株向各穗层果实转运的水分和养 分也存在差异 成熟果实的水分占鲜 质量 的 89 95 18 养分占整株养分的 50 以上 12 番茄 灌溉排水学报 2 产量由 各穗层的坐果数和单果 质量构成 因此 果 实 水分 和 养分 对各穗层产量构成要素 必然 会产生影 响 11 19 目前 果实养分及产量构成 要素 在不同果 枝间的变化已在 苹果 枣和 板栗 等果树 方面 开展了 研究 苹果和枣的产量构成要素在 中部果枝 最大 板栗 产量构成要素在下部果枝最小 在中部和上部 果枝间 无显著 差异 20 22 切入点 然而 有关番 茄果实 养分和产量构成要素的研究大多 局限 于某一 或某几穗层果实 更多的研究侧重于整株养分吸收 和产量 11 14 23 缺乏不同灌水量和施氮量对各 穗层 果实养分 和产量构成要素的影响研究 拟解决的关 键问题 因此 本研究通过温室滴灌番茄试验 研 究 不同水氮供应 对 番茄 各穗层果实含水率 养分和 产量 构成要素 的影响 以期 为实现温室番茄各穗层 产量 同步提升 的水肥管理 模式 提供技术支撑 和理论 依据 1 材料与方法 1 1 研究区概况 试验于 2020年 3 7月在中国农业科学院新乡综 合试验基地 35 9 N 113 47 E 海拔 78 7 m 的温 室中进行 该地区 多年 平均 降水量为 548 3 mm 多 年平均蒸发量为 1 908 7 mm 属暖温带大陆性季风气 候 多年平均气温为 14 1 日照时 间为 2 398 8 h 无霜期为 200 5 d 温室 坐北朝南 东西走向 地表下沉 50 cm 顶 部和南侧面均覆盖无滴聚乙烯薄膜 墙体内镶嵌 60 cm 厚 度的 保温材料 为保证温室内夜间温度 在无 滴聚乙烯膜表面覆盖 2 5 cm 厚度的棉被 温室内的 温湿度 由通风口 控制 温室内 土壤为粉砂壤土 0 60 cm 土层的土壤体积质量为 1 59 g cm3 田间持 水率 为 23 质量含水率 番茄移栽前土壤养分 状况 如表 1所示 表 1 试验开始 前 0 60 cm土层 的 土壤 养分 状况 Table 1 Soil basic nutrient in 0 60 cm deep before the experiment 土层 cm 速效磷 量 mg kg 1 碱解氮 量 mg kg 1 速效钾 量 mg kg 1 有机 质 量 pH值 电导率 S cm 1 0 20 47 87 61 91 343 44 1 34 8 61 256 92 20 40 9 10 34 52 207 51 0 82 8 73 207 09 40 60 5 27 24 22 139 47 0 67 8 76 189 40 1 2 农艺栽培措施 番茄 供试品种为火凤凰 生长 发育至五叶一心 时 采用宽窄行种植模式 65 cm 45 cm 株距 30 cm 将长势一致 健康的幼苗移栽至每个小区 坐 5穗果后留顶叶 3 4片打顶 每穗 层留 果 3 4个 侧 枝生长至 3 5 cm时进行移除 进入开花期后每 7天 进行 1 次喷花 以提高番茄坐 果率 其他农艺管理 措施 在所有处理间均 一致 在 每穗层 90 的果实变 红时开始进行采摘 5 月 21 日采摘第 1 穗 层果实 各穗层果实单独采摘 每 7天采摘 2次 1 3 试验设计 采取裂区试验 设计 4 个 施氮水平 主区 和 3个 灌溉水平 副区 共 12个 处理 每个处理重复 3 次 4 个施氮水平分别为 0 150 300 450 kg hm2 分别记为 N0 N1 N2 N3 3 个灌溉水 平的灌水定额分别为累积蒸发量 Epan 的 50 I1 70 I2 和 90 I3 其中 Epan为番茄冠 层上方 20 cm处 的 标准蒸发皿 直径 20 cm 深 11 cm 的累积蒸发量 14 所有小区施入 等量 的 磷肥 120 kg hm2 Ca H2PO4 2 H2O P2O5比例为 14 和 钾肥 300 kg hm2 K2SO4 K2O 比例为 50 移栽 前 将所有磷肥 40 的氮 钾肥均匀洒至 土壤 表 层 作为底 肥 剩 余 60 分别在各穗层果实膨大期通 过灌溉系统随水追肥 试验开始后于每日 07 00采用 量程为 10 mm的量筒测量前 1天 的蒸发量 测量结 束后将蒸发皿洗净 并重新注入 20 mm 蒸馏水 当 Epan达到 20 2 mm 时 所有处理开始灌溉 移栽 后 为保证活苗 所有 处理灌溉 20 mm 活苗水 当 0 40 cm土层的 土壤含水率首次下降至田间持水率的 65 5 时 开始进行首次灌溉 试验结束前 7 d停 止灌溉 1 4 观测项目与方法 1 灌水定额 计算 式为 I Epan K A1 000 1 式中 I 为灌水量 m3 Epan 为 冠层上方 20 cm 处 的标准蒸发皿的累积蒸发量 mm K 为标准蒸发 皿累积蒸发量控制灌溉的百分比 A 为控制灌 溉小区面积 m2 2 果实含水率 FW 于果实成熟期 在各小区 每个 穗层选取 4 个大小均匀 无损伤 无病虫害 且 色泽一致的新鲜果实 用蒸馏水将每个果实清洗干 净并擦干后 测量 其鲜 质量 首先 将新 鲜果 实 放置 在 105 烘箱中杀青 30 min 在 75 烘箱中烘干至恒 质量 最后用精度为 0 01 g 的电子天平测量其干质 量 果实含水 率的计算式为 FW W鲜 W干W 鲜 100 2 式中 FW 为果实含水率 W 鲜 为果实鲜 质量 g W干 为 果实干质量 g 3 果实养分 将测量果实含水率对应的果实干 物质粉碎后过 0 15 mm 筛 测量果实干物质的全氮 李欢欢 等 不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响 3 TN 和全钾 TK 量 其中 TN 采用 AA3 流动 分析仪 AA3 Germany 测定 TK采用火焰光度计 法测定 并将干物质水平的氮 钾量转化为鲜果水 平上的量 新鲜果实 全氮 量 FTN 和全钾 量 FTK 的计算式为 FTN 100 FW100 TN 3 FTK 100 FW100 TK 4 式中 FTN和 FTK分别为新鲜果实的全氮 量和全钾 量 mg g 4 果实坐果数 单果 质量 和产量 为消除边际 效应 于果实成熟采摘期在每个小区中间选择 20 株 植株 记录 20 株植株每穗层的 果实数 每个处理重 复 3次 并使用精度为 0 01 g的电子天平称量每穗层 的单个果实质 量 对各穗层果实产量 进行单独核算 1 5 数据处理方法 采用 Microsoft Excel 2016和 Origin 2018软件对 数据进行分析和作图 采用统计软件 SPSS 17 0对试 验数据进行方差分析 采用 Duncan新复极差法进行 多重比较 2 结果与分析 2 1 灌水量和施氮量对番茄各穗层果实含水率的影响 由图 1 a 可知 番茄不同穗层间果实含水率 FW 存在显著差异 FW 随穗层增加呈先减小后 增大的变化趋势 其中第 4 穗层最大 第 5 穗层次 之 第 2穗层最小 灌水量 和施氮 量对各 穗层 FW 影响的方差分析 结果表明 表 2 灌水量显著影响每穗层 FW 施 氮量 仅显著影响第 1穗 和第 3穗 层 FW 而灌水量和 施氮量的交互作用对 各穗层 FW 均 无显著影响 各 穗层 FW均 随灌水量增大而增大 与 I1 处理 相比 I2 处理 和 I3 处理 各穗层 FW平均分别提高了 0 16 和 0 37 各穗层 FW 均 随施氮量增大而减小 与 N0处理第 1 第 5穗层 FW相比 N1处理的 FW分 别降低了 0 19 0 09 0 31 0 03 和 0 05 N2处理 的 FW分别降低了 0 25 0 26 0 32 0 08 和 0 08 N3处理的 FW分别降低了 0 49 0 38 0 42 0 15 和 0 11 说明增施氮肥对第 1 第 3 穗层 FW影响相对较大 而对第 4 穗 和第 5 穗层 FW影响较小 a 果实含水率 b 果实全氮量 c 果实全钾量 图 1 番茄 不同穗层间 平均果实含水率 全氮 量 和全钾 量 的变化 Fig 1 Variation of average fruit water content total nitrogen and total potassium among trusses for single plant tomato 表 2 不同水氮处理 下 温室番茄各穗 层 果实含水 率 Table 2 Effects of different water and nitrogen treatments on fruit water content of each truss in greenhouse tomato 处理 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 N N0 95 16a 95 01a 95 59a 95 55a 95 49a N1 94 99b 94 92ab 95 29b 95 52a 95 44a N2 94 93b 94 76ab 95 28b 95 47a 95 41a N3 94 70c 94 65b 95 19b 95 41a 95 39a I I1 94 77c 94 64b 95 17b 95 36b 95 28b I2 94 93b 94 81b 95 28b 95 49ab 95 43ab I3 95 14a 95 06a 95 56a 95 62a 95 58a Duncan P N ns ns ns I N I ns ns ns ns ns 注 表中小写字母是 5 显著水平下指标在纵向之间的差异性 代表 P 0 05的显著性 表示 P 0 01的显著性 表示 P 0 001的显著性 下同 2 2 灌水量和施氮量对各穗层果实养分的影响 2 2 1 各穗层果实全氮量 FTN FTN 随穗层增加呈先减小后增大的变化规律 图 1 b 其中第 1穗层 最大 第 4穗层 最小 与第 4穗层 相比 第 1 第 2 第 3穗 层 和第 5穗层 的 FTN 分别提高了 28 61 24 22 4 33 和 23 37 灌水量 灌 水量和施氮量的交互作用对各 穗层 FTN 均 未产生显著影响 施氮量显著影响各穗 c d b a a 94 3 94 5 94 7 94 9 95 1 95 3 95 5 95 7 95 9 L1 L2 L3 L4 L5 果实含水率 穗层 a b c d b 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 L1 L2 L3 L4 L5 果实全氮量 m g g 1 穗层 c a b c b 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 L1 L2 L3 L4 L5 果实全钾量 m g g 1 穗层 灌溉排水学报 4 层 FTN 与 N0处理第 1 第 5穗层的 FTN相比 N1 处理 的 FTN 分别提高了 10 31 10 53 13 92 4 94 和 4 00 N2处理的 FTN分别提高了 20 62 16 84 16 46 9 88 和 10 00 N3处理的 FTN 分别提高了 30 93 26 32 29 11 13 58 和 14 00 说明增施氮肥对第 1 第 3穗层 FTN的影响 大于其 对第 4穗 层和第 5穗层的影响 表 3 表 3 水氮对温室番茄各穗 果实全氮 量 FTN 和全钾 量 FTK 的影响 Table 3 Effects of water and nitrogen on the content of fruit total nitrogen and total potassium among trusses in greenhouse tomato 处理 FTN mg g 1 FTK mg g 1 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 N N0 0 97d 0 95c 0 79c 0 81b 1 00c 1 26d 1 51c 1 32c 1 29c 1 35b N1 1 07c 1 05bc 0 90b 0 85b 1 04bc 1 34c 1 60bc 1 43b 1 35b 1 41ab N2 1 17b 1 11ab 0 92b 0 89a 1 10ab 1 41b 1 66ab 1 45ab 1 40ab 1 43a N3 1 27a 1 20a 1 02a 0 92a 1 14a 1 50a 1 71a 1 50a 1 42a 1 46a I I1 1 12a 1 09a 0 92a 0 88a 1 07a 1 37a 1 64a 1 45a 1 39a 1 44a I2 1 11a 1 08a 0 92a 0 86a 1 07a 1 37a 1 62a 1 43a 1 36a 1 40a I3 1 12a 1 06a 0 88a 0 87a 1 07a 1 40a 1 60a 1 40a 1 36a 1 40a Duncan P N I ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns N I ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 2 2 2 各 穗层果实全钾量 FTK FTK随穗层增加呈先增大后减小 的 变化规律 图 1 c 其中第 2穗层最大 第 4穗层最小 第 1 第 2 第 3穗层和第 5穗 层的 FTK相比 第 4穗层分别 增加了 0 75 18 57 4 32 和 3 28 灌水量 灌水量和施氮量的交互作用 对各穗层 FTK均未 产生显著影响 施氮 量显著影响 各穗层 FTK 与 N0处理 的第 1 第 5穗层 的 FTK相比 N1处理 的 FTK分别提高了 6 35 5 96 8 33 4 65 和 4 44 N2处理的 FTK分别提高了 11 90 9 93 9 85 8 53 和 5 93 N3处理的 FTK分别提高了 19 05 13 25 13 64 10 08 和 8 15 说 明 增施氮肥对第 1 第 3穗层 FTK的影响大于对第 4穗层 和第 5穗层的 影响 2 3 灌水量和施氮量对各穗层产量构成 要素 的影响 2 3 1 各 穗层 坐果 数 番茄 不同穗层间坐果数的变化如图 2 a 所示 坐果数随穗层的 增加 呈先增大后减小的 变化规律 其中第 2穗层最大 第 3穗层次之 第 5穗层 最小 灌水量和 施氮 量均极显著影响各穗层坐果数 除 第 2 穗层外 灌水量和施氮量的交互作用仅显著影 响第 1 第 4 第 5穗 层的坐果数 表 4 适 量 增加 灌水量有利于提高各 穗层坐果数 但灌水量 超过 70 Epan 时的提升 幅度不大甚至下降 与 I1 处理相 比 I2 处理和 I3 处理 的 单株总坐果 数 分别 提高了 11 51 和 12 23 适量增施氮肥有利于提高各穗层 的坐果数 但施氮量超过 150 kg hm2 时 提升 幅度 较小甚至下降 除第 4 穗层外 与 N0 处理比较 N1 N2 处理和 N3 处理的单株总坐果数分别提高了 15 33 10 95 和 13 87 表 4 a 平均坐果数 b 平均单果质量 c 平均产量 图 2 单株番茄 不同穗层间 平均坐果数 单果质量 和产量 Fig 2 Variation of average fruit setting number fruit weight and yield among trusses for single plant tomato 2 3 2 各穗层平均单果 质量 番茄不同穗层间的平均单果质量存在显著差异 图 2 b 其中第 2穗层最大 第 1穗层最小 但 第 2 第 4 第 5穗层的平均单果质量无显著差异 与第 1穗 层 相比 第 2 第 3 第 4穗 层 和第 5穗层 的平均单果质量分别提高了 21 96 10 50 18 98 和 21 76 灌水量 施氮量对各穗层平均单果质量的方差 d a b c e 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 L1 L2 L3 L4 L5 平均坐果数 个 穗 1 株 1 穗层 c a b a a 110 120 130 140 150 160 170 L1 L2 L3 L4 L5 平均单果质量 g 穗 1 株 1 穗层 e a c b d 200 300 400 500 600 L1 L2 L3 L4 L5 平均产量 g 穗 1 株 1 穗层 李欢欢 等 不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响 5 分析表明 表 5 灌 水量显著影响各 穗层 的 平均单 果质量 施氮 量 仅 显著影响 第 1 第 3穗 层 和 第 5穗 层平均单果质量 灌水量和施氮量的交互作用 仅显 著影响 第 4 穗层 的 平均单果质量 同一施氮 量下 除 N0处理 下 的 第 5穗层和 N1处理 下 的 第 4穗层 外 增加灌水量 有利于 提高 各 穗层平均单果质量 与 I1 处理 相比 I2 处理 和 I3 处理的单株平均单果 质量分别提高了 5 05 和 12 23 增施氮肥显著降 低了第 1 穗层平均单果质量 提高了第 3 穗 层 和第 5 穗层平均单果质量 但 无论对于 哪一穗层 施氮 量超过 150 kg hm2 时提 高幅度 均 不大甚至 有 下降 趋 势 且施氮对单株平均单果质量无显著影响 表 4 水氮对单株番茄 各 穗层坐果数的方差分析 Table 4 Variance analysis of water and nitrogen on fruit setting number per truss of single plant tomato 处理 坐果数 个 穗 1 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 合计 N N0 2 6b 3 4a 2 7c 2 7b 2 3c 13 7c N1 3 0a 3 6a 3 5a 2 9b 2 8a 15 8a N2 2 8b 3 5a 3 2b 3 1a 2 6ab 15 2b N3 3 1a 3 4a 3 1b 3 3a 2 4bc 15 3b I I1 2 7b 3 3c 2 9b 2 8b 2 2b 13 9b I2 2 9b 3 7a 3 2a 3 1a 2 6a 15 5a I3 3 1a 3 5b 3 2a 3 1a 2 7a 15 6a Duncan P N ns I N I ns ns 表 5 水氮对单株番茄每穗层平均 单果质量 的方差分析 Table 5 Variance analysis of water and nitrogen on average fruit weigh per truss of single plant tomato 处理 第 1穗 g 第 2穗 g 第 3穗 g 第 4穗 g 第 5穗 g 平 均值 g N0 I1 125 07bcd 145 84cde 130 31cd 145 49cd 142 97def 137 94fg I2 131 48abc 150 09abcde 136 75bc 147 69bcd 139 41ef 141 09ef I3 143 26a 158 93abc 145 41ab 160 42abc 149 05bcde 151 41abc N1 I1 117 98cde 147 15bcde 142 67ab 168 66a 132 62f 141 82def I2 121 63bcd 155 02abcd 144 69ab 137 34d 146 31cdef 141 00ef I3 129 26abcd 161 76ab 149 18a 145 69cd 153 75bcde 147 93bcd N2 I1 115 85de 139 18e 118 71e 138 54d 157 67bc 133 99g I2 121 01bcde 159 8abc 135 43bcd 149 28bcd 161 3b 145 36cde I3 129 4abcd 164 73a 146 32ab 161 72ab 162 88ab 153 01ab N3 I1 106 66e 141 06de 124 86de 119 59e 144 05cdef 127 24h I2 120 4cde 146 89bcde 135 53bcd 144 49d 157 02bcd 140 86ef I3 135 27ab 155 61abcd 144 63ab 162 48ab 176 09a 154 81a N N0 133 27a 151 62a 137 49b 151 20a 143 81b 143 48a N1 122 96b 154 65a 145 51a 150 56a 144 22b 143 58a N2 122 09b 154 57a 133 49b 149 84a 160 62a 144 12a N3 120 77b 147 86a 135 01b 142 18a 159 05a 140 97a I I1 116 39b 143 31c 129 14c 143 07b 144 33c 135 25c I2 123 63b 152 95b 138 10b 144 70b 151 01b 142 08b I3 134 30a 160 26a 146 38a 157 58a 160 44a 151 79a Duncan P N ns ns ns I N I ns ns ns ns 2 3 3 各 穗层产量 番茄不同穗层间 的 产量 存在 显著 差异 图 2 c 和表 6 产量 随穗层增加呈先增大后减小 的 变化趋 势 其中第 2 穗层 最大 第 1 穗层 最小 第 1 5 穗 层产量分别占单株总产量的 13 49 19 42 21 43 27 19 17 34 22 83 17 32 22 99 和 15 12 19 71 灌 水 量 施氮 量及 灌 水 量和 施氮 量 的 交互作用 均极显著影响 各 穗 层果实 产量 P 0 001 同一施 氮量下 各 穗层产量均随灌水量的增大而增大 与 I1 处理 相比 I2 处理 和 I3处理的 单株总产量 分别 提 高了 17 53 和 25 91 但 I2 处理的单株总产量 相 比 I3 处理 的仅降低了 6 66 同 一 施氮 量 下 适量 施氮有利于提高 各 穗层产量 但施氮 量 超过 150 kg hm2时 提高幅度 较小 甚至下降 与 N0处理 相比 N1 N2 处理和 N3 处理的 单株总产量 分别 提高了 13 63 10 66 和 8 42 灌溉排水学报 6 表 6 水氮对单株番茄各 穗层产量的影响 Table 6 Effects of water and nitrogen on each truss yield of single plant tomato 处理 第 1穗 层 g 第 2穗 层 g 第 3穗 层 g 第 4穗 层 g 第 5穗 层 g 合计 g N0 I1 303 37fg 446 95g 319 36g 366 16f 275 15g 1 710 99h I2 362 79cd 555 23bcd 408 79d 377 97ef 336 97f 2 041 74f I3 391 41b 566 81bc 380 27e 477 21b 377 40e 2 193 11d N1 I1 341 06e 504 58f 462 51c 444 13c 361 75e 2 114 03e I2 379 42bc 574 95b 520 19ab 394 75de 409 23c 2 278 54c I3 372 46bc 579 39b 536 71a 439 13c 435 89b 2 363 59b N2 I1 313 02f 470 79g 342 12fg 408 76d 384 54de 1 919 23g I2 308 29f 619 98a 419 28d 499 79ab 437 98b 2 285 32c I3 385 09b 542 98cde 505 84b 499 96ab 441 05b 2 374 92b N3 I1 284 28g 467 65g 361 95ef 368 81f 264 20g 1 746 88h I2 351 07de 512 91ef 426 42d 505 42a 402 96cd 2 198 78d I3 485 69a 535 99de 469 55c 516 67a 492 93a 2 500 82a N N0 352 52b 523 00bc 369 47c 407 11c 329 84c 1 981 94d N1 364 32a 552 97a 506 47a 426 00b 402 29b 2 252 05a N2 335 47c 544 58ab 422 42b 469 50a 421 19a 2 193 16b N3 373 68a 505 52c 419 31b 463 63a 386 70b 2 148 83c I I1 310 44c 472 49b 371 49c 396 96c 321 41c 1 872 78c I2 350 39b 565 77a 443 67b 444 49b 396 78b 2 201 09b I3 408 66a 556 30a 473 09a 483 24a 436 82a 2 358 11a Duncan P N I N I 2 3 4 各 穗层产量构成要素与产量的关系 番茄各穗层产量构成要素与其对应穗层产量 之 间的相关分析如图 3 所示 由图 3 a 可知 各穗 层产量与坐果数均呈极显著的正相关 各穗层产量 与平均单果质量均呈显著的正相关 图 3 b 各 穗层坐果数对产量的影响明显大于平均单果质量的 影响 a 产量与坐果数的相关性 b 产量与平均单果质量的相关性 图 3 单株番茄各穗层产量与坐果数和平均单果质量 的相关 性 Fig 3 Correlation between fruit yield fruit setting numbers and average fruit weight for each fruit truss 3 讨 论 番茄不同穗层果实生长发育 在 时间 上的不同步 势必 会造成其对水分和养分的吸收存在差异 本研 究发现 果实 FTN随 着穗层增加 呈先 降低后升高的 变化 趋势 主要原因 如下 一是从库源理论角度来 说 在果实生长发育过程中 下层 第 1 第 2 穗 层 果实坐果早 中层 第 3 第 4穗层 开花坐果 时 下层果实正处于快速膨大的生长旺盛阶段 强 库有利于吸收更多的养分 二是中层果实含水率显 著高于下层 图 1 a 果实水分的稀释作用导致 该层果实 FTN显著降低 当顶层 第 5 穗层 的 果 实处于快速膨大期时 植株营养生长已趋于 稳定 且前 3 穗层果实已成熟 第 4 穗层果实已趋于成熟 植株吸收的养分主要用于顶层果实的生长 使顶层 果实 FTN提高 适量施氮有利于钾的累积吸收 过量或不足均 不利于其对钾的吸收 12 由于 不同穗层间 FTN 差异 Y1 157 68x 94 194 R2 0 767 7 P 0 000 2 Y2 211 1x 206 79 R2 0 755 8 P 0 000 2 Y3 186 74x 150 58 R2 0 901 3 P 0 Y4 135 8x 36 437 R2 0 500 6 P 0 010 1 Y5 184 08x 81 026 R2 0 809 8 P 0 000 1 200 300 400 500 600 700 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 果实产量 g 穗 1 坐果数 个 穗 1 穗层 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 Y1 4 022 7x 145 43 R2 0 522 6 P 0 007 9 Y2 5 075 3x 240 81 R2 0 656 4 P 0 001 4 Y3 6 111 9x 413 26 R2 0 657 6 P 0 001 4 Y4 2 646 3x 48 727 R2 0 390 5 P 0 029 8 Y5 4 325 4x 272 15 R2 0 578 1 P 0 004 1 200 300 400 500 600 700 60 80 100 120 140 160 180 200 果实产量 g 穗 1 平均单果质量 g 穗层 第 1穗 第 2穗 第 3穗 第 4穗 第 5穗 李欢欢 等 不同水氮供应对温室番茄各穗层果实养分和产量构成的影响 7 较大 导致各穗层果实对钾的吸收差异较大 果实 全钾量 FTK 在第 2 穗层最大 一方面是第 2 穗 层 FTN 较适宜 促进了果实对钾的吸收 而齐红岩 等 17 和王军伟 等 24 研究表明 适量 施氮可以促进果 实对钾的吸收 另一方面是该穗层果实含水率的浓 缩作用引起 表 2 尽管第 1 穗层果实含水率较小 具有浓缩作用 但该层 FTK不是最大的 因 FTN过 高抑制了果实对钾的吸收 12 说明施氮对果实钾吸 收的影响大于果实含水率浓缩作用的影响 中层 FTK 较小 一方面是果实含水率的稀释作用引起的 表 2 另一方面是 FTN较低 图 1 b 不利于 果实对钾的吸收 12 顶层 FTK 较低是果实含水率的 稀释作用和氮过高抑制对钾的吸收共同影响的 因 此 番茄的养分管理与粮食作物 前蓄后转 的养 分调控理念不同 25 应依据自身长势 留穗层数及 每穗层果实所需养分以 前降中补后降 的追肥管 理策略进行 以达到节肥增效的目的 减少灌水量使韧皮部汁液向果实的转运受阻 汁液中溶质浓度增加使通过木质部向果实输送的水 量减小 26 因此果实含水率随灌水量的减少而显著 降低 与前人研究结果类似 27 本研究发现 灌水 量 对 FTN和 FTK无显著影响 但 以往研究结果表明 灌 水量 显著影响果实全氮量 9 28 这与本研究结果不 一致 各穗层 FTN和 FTK随施氮量增大而显著增大 可能是增加施氮量促进了 番茄 根系的生长 使其从 土壤中吸收更多的养分 29 这与汤明尧等 12 的研究 结果一致 番茄不同穗层间坐果数和平均 单果质量存在显 著差异 且第 2 穗层坐果数和平均单果质量最大 可能是由于该穗层 FTN 和 FTK 较大 图 1 c 二者的协同作用促进了番茄坐果 果实膨大和 产量 形成 孙红梅 等 30 也认为 合适的氮 钾浓度可显 著增加番茄