硝态氮对设施番茄产量与品质的影响.pdf

核 农 学 报 2024 38 7 1375 1384 Journal of Nuclear Agricultural Sciences 硝 态 氮 对 设 施 番 茄 产 量 与 品 质 的 影 响 刘 智 斌 薛 晓 蓉 郭 志 奋 刘 时 瑞 白 炬 杨 治 平 王 永 亮 张 强 山 西 农 业 大 学 农 业 农 村 部 盐 碱 土 改 良 与 利 用 重 点 实 验 室 学 科 群 土 壤 环 境 与 养 分 资 源 山 西 省 重 点 实 验 室 山 西 太 原 030031 摘 要 为 探 究 硝 态 氮 合 理 替 代 酰 胺 态 氮 对 提 高 设 施 蔬 菜 氮 素 利 用 率 产 量 及 品 质 的 作 用 本 试 验 以 设 施 番 茄 Solanum lycopersicum L 为 研 究 对 象 在 等 氮 条 件 下 设 置 不 同 比 例 的 硝 态 氮 替 代 酰 胺 态 氮 处 理 NO 3 N CO NH 2 2 N 依 次 为 0 100 T1 25 75 T2 50 50 T3 75 25 T4 100 0 T5 分 析 不 同 比 例 硝 态 氮 处 理 对 设 施 番 茄 氮 素 积 累 量 产 量 和 品 质 等 的 影 响 以 及 氮 相 关 转 化 酶 活 性 的 响 应 规 律 结 果 表 明 与 T1 和 T5 处 理 相 比 硝 态 氮 替 代 50 75 酰 胺 态 氮 T3 T4 处 理 的 各 生 育 期 硝 酸 还 原 酶 NR 和 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 GS 活 性 较 高 促 进 了 设 施 番 茄 全 生 育 期 氮 素 转 化 和 叶 绿 素 合 成 提 高 了 净 光 合 速 率 使 氮 素 积 累 量 增 加 12 82 20 98 地 上 部 干 物 质 量 增 加 6 51 24 16 产 量 提 高 9 41 26 62 二 次 拟 合 曲 线 结 果 表 明 硝 态 氮 替 代 酰 胺 态 氮 比 例 为 60 37 时 的 设 施 番 茄 产 量 达 到 最 高 为 77 95 t hm 2 与 T1 和 T5 处 理 相 比 硝 态 氮 替 代 50 75 时 设 施 番 茄 可 溶 性 固 形 物 维 生 素 C 还 原 糖 可 溶 性 糖 含 量 和 糖 酸 比 分 别 提 高 7 96 13 51 10 81 14 27 11 11 16 38 26 25 35 67 和 27 37 49 06 硝 酸 盐 和 有 机 酸 含 量 分 别 降 低 21 72 33 75 和 10 73 22 22 番 茄 品 质 达 到 最 佳 相 关 性 分 析 结 果 表 明 净 光 合 速 率 产 量 果 实 可 溶 性 糖 和 还 原 糖 含 量 等 与 氮 素 积 累 量 NR GS 活 性 呈 显 著 或 极 显 著 正 相 关 关 系 说 明 施 用 硝 态 氮 可 通 过 提 高 氮 转 化 关 键 酶 活 性 而 提 高 番 茄 氮 素 利 用 率 进 而 达 到 增 产 提 质 的 目 的 综 上 所 述 硝 态 氮 替 代 60 37 酰 胺 态 氮 是 设 施 番 茄 生 产 的 最 佳 施 肥 模 式 可 有 效 提 高 设 施 番 茄 产 量 及 品 质 本 研 究 结 果 为 实 现 设 施 番 茄 高 产 优 质 栽 培 提 供 了 理 论 依 据 和 技 术 参 考 关 键 词 设 施 番 茄 硝 态 氮 酰 胺 态 氮 氮 转 化 酶 活 性 DOI 10 11869 j issn 1000 8551 2024 07 1375 氮 N 是 植 物 生 长 发 育 所 需 的 重 要 营 养 元 素 之 一 直 接 影 响 作 物 的 产 量 和 品 质 1 氮 肥 存 在 多 种 形 态 而 作 物 对 不 同 形 态 氮 的 吸 收 和 利 用 存 在 显 著 差 异 且 不 同 形 态 氮 肥 合 理 配 施 有 利 于 作 物 高 产 2 然 而 目 前 我 国 农 业 生 产 中 尿 素 施 用 比 例 过 高 约 占 氮 肥 总 施 用 量 的 60 以 上 3 导 致 氮 源 结 构 单 一 严 重 降 低 了 我 国 氮 肥 利 用 率 使 我 国 氮 肥 利 用 率 仅 为 30 35 4 硝 态 氮 肥 具 有 易 吸 收 肥 效 快 等 特 点 但 其 施 入 土 壤 后 易 淋 溶 损 失 降 低 氮 肥 利 用 率 的 同 时 也 污 染 了 环 境 因 而 其 在 农 业 生 产 中 的 应 用 率 仅 为 5 5 有 研 究 发 现 硝 态 氮 和 尿 素 合 理 配 施 可 显 著 提 高 氮 肥 利 用 率 6 因 此 探 明 硝 态 氮 替 代 尿 素 的 最 佳 比 例 对 提 高 我 国 氮 肥 利 用 率 增 加 作 物 产 量 具 有 重 要 意 义 番 茄 Solanum lycopersicum L 是 我 国 重 要 的 经 济 作 物 之 一 7 但 设 施 番 茄 种 植 多 以 尿 素 为 唯 一 氮 源 存 在 氮 肥 利 用 率 低 的 问 题 制 约 其 产 量 和 品 质 的 提 高 8 因 此 寻 求 合 理 的 施 氮 方 案 对 提 高 设 施 番 茄 产 量 至 关 重 要 番 茄 是 喜 硝 作 物 优 先 吸 收 硝 态 氮 而 尿 素 施 入 土 壤 后 除 少 量 可 被 直 接 吸 收 外 大 部 分 被 脲 酶 水 解 为 NH 4 再 经 硝 化 作 用 转 化 为 NO 3 9 因 此 在 番 茄 种 植 中 硝 态 氮 合 理 替 代 部 分 酰 胺 态 氮 amide nitrogen Urea N 可 将 硝 态 氮 供 氮 的 快 速 性 和 尿 素 供 氮 的 持 续 性 良 好 结 合 进 而 提 高 其 氮 素 利 用 率 产 量 及 品 质 研 究 表 明 适 当 的 硝 态 氮 配 施 比 例 可 促 进 喜 硝 作 物 对 氮 文 章 编 号 1000 8551 2024 07 1375 10 收 稿 日 期 2023 10 13 接 受 日 期 2023 12 28 基 金 项 目 山 西 省 科 技 重 大 专 项 计 划 项 目 202201140601028 山 西 省 重 点 研 发 计 划 项 目 202202140601010 吕 梁 市 校 地 合 作 重 点 研 发 专 项 2022XDHZ02 作 者 简 介 刘 智 斌 男 主 要 从 事 植 物 营 养 和 土 壤 互 作 与 调 控 研 究 E mail zrf2300409694 163 com 通 讯 作 者 王 永 亮 男 副 研 究 员 主 要 从 事 养 分 资 源 管 理 与 作 物 施 肥 技 术 盐 碱 地 改 良 利 用 技 术 研 究 E mail yongliang wang 126 com 张 强 男 二 级 研 究 员 主 要 从 事 土 壤 改 良 作 物 施 肥 和 矿 区 土 地 复 垦 研 究 E mail zhangqiang0351 163 com 同 为 通 讯 作 者 1375核 农 学 报 38 卷 的 吸 收 增 加 干 物 质 积 累 量 同 时 提 高 果 实 维 生 素 C 和 可 溶 性 糖 含 量 降 低 硝 酸 盐 含 量 有 效 改 善 作 物 品 质 10 11 硝 酸 还 原 酶 nitrate reductase NR 和 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 glutamine synthetase GS 是 氮 转 化 过 程 的 关 键 酶 其 活 性 决 定 了 作 物 的 氮 素 吸 收 速 率 12 有 研 究 表 明 与 单 施 铵 态 氮 相 比 单 施 硝 态 氮 可 显 著 提 高 喜 硝 作 物 的 NR 活 性 而 随 着 硝 态 氮 施 入 量 的 增 加 GS 活 性 呈 先 上 升 后 下 降 趋 势 以 硝 态 氮 占 比 为 50 和 75 时 的 GS 活 性 较 高 13 然 而 目 前 有 关 硝 态 氮 配 施 对 小 麦 和 水 稻 等 经 济 作 物 影 响 的 研 究 增 加 而 鲜 见 硝 态 氮 替 代 部 分 酰 胺 态 氮 对 番 茄 等 设 施 蔬 菜 的 影 响 研 究 因 此 本 试 验 以 设 施 番 茄 为 研 究 对 象 在 等 氮 条 件 下 设 置 不 同 比 例 的 硝 态 氮 替 代 酰 胺 态 氮 处 理 探 究 不 同 处 理 下 设 施 番 茄 氮 转 化 酶 产 量 及 品 质 的 变 化 规 律 明 确 硝 态 氮 最 佳 替 代 比 例 旨 在 为 设 施 蔬 菜 的 高 产 优 质 栽 培 提 供 理 论 基 础 和 技 术 支 撑 1 材 料 与 方 法 1 1 试 验 地 概 况 与 试 验 材 料 试 验 于 2023 年 在 山 西 省 太 原 市 清 徐 县 青 青 堆 种 植 专 业 合 作 社 37 36 14 N 112 20 44 E 内 进 行 试 验 共 设 5 个 处 理 每 处 理 面 积 为 113 1 m 2 种 植 密 度 为 30 000 株 hm 2 试 验 基 础 土 壤 pH 值 7 6 有 机 质 20 41 g kg 1 全 氮 0 93 g kg 1 速 效 钾 308 95 mg kg 1 有 效 磷 65 78 mg kg 1 中 亚 212 番 茄 采 自 山 西 省 太 原 市 清 徐 县 温 室 大 棚 采 摘 基 地 1 2 试 验 设 计 2023 年 3 月 20 日 定 植 2023 年 6 月 28 日 收 获 按 当 地 大 棚 管 理 模 式 进 行 栽 培 供 试 肥 料 为 尿 素 N 46 过 磷 酸 钙 P 2 O 5 16 氯 化 钾 K 2 O 59 和 硝 酸 铵 钙 N NO 3 14 采 用 浇 灌 方 式 施 肥 全 生 育 期 施 肥 量 为 N 322 50 kg hm 2 P 2 O 5 133 50 kg hm 2 K 2 O 519 00 kg hm 2 具 体 施 肥 日 期 施 肥 量 如 表 1 所 示 试 验 共 设 置 5 个 配 施 比 例 如 表 2 所 示 1 3 测 定 项 目 与 方 法 1 3 1 光 合 指 标 测 定 在 番 茄 苗 期 开 花 期 结 果 期 和 收 获 期 于 天 气 晴 朗 一 天 的 上 午 9 30 11 00 选 取 植 物 成 熟 功 能 叶 片 从 上 往 下 数 植 株 的 第 5 片 叶 采 用 便 携 式 SPAD 502 叶 绿 素 仪 日 本 KONICA MINOLTA 公 司 测 定 叶 绿 素 相 对 含 量 soil and plant analyzer development SPAD 值 采 用 LI 6800 光 合 仪 美 国 LI COR 公 司 测 定 番 茄 叶 片 的 净 光 合 速 率 net photosynthetic rate Pn 气 孔 导 度 stomatal conductance Gs 胞 间 CO 2 浓 度 intercellular CO 2 concentration Ci 和 蒸 腾 速 率 transpiration rate Tr 1 3 2 干 物 质 量 和 氮 含 量 测 定 在 收 获 期 各 处 理 随 机 选 取 长 势 一 致 的 5 株 番 茄 将 番 茄 地 上 部 植 株 分 为 茎 和 叶 两 部 分 将 茎 叶 和 果 实 分 别 在 105 杀 青 30 min 75 烘 至 恒 重 分 别 称 重 记 录 各 部 位 干 物 质 量 将 番 茄 各 部 分 烘 干 的 样 品 进 行 粉 碎 过 60 目 筛 孔 径 0 25 mm 采 用 H 2 SO 4 H 2 O 2 消 煮 法 进 行 消 煮 后 凯 氏 定 氮 法 14 测 定 果 实 根 茎 和 叶 的 全 氮 含 量 1 3 3 番 茄 果 实 产 量 和 品 质 测 定 在 番 茄 第 1 穗 果 实 成 熟 后 开 始 记 产 到 第 4 穗 果 实 收 获 结 束 用 分 析 天 平 称 单 果 重 记 录 单 株 果 数 计 算 单 株 果 重 并 折 算 为 每 公 顷 种 植 面 积 的 总 产 量 在 第 2 穗 番 茄 成 熟 期 选 取 大 小 和 色 泽 基 本 一 致 的 果 实 蒸 馏 水 洗 干 净 后 用 组 织 捣 碎 机 研 磨 均 匀 测 定 其 品 质 指 标 采 用 紫 外 分 光 表 1 施 肥 日 期 和 施 肥 量 Table 1 Date and amount of fertilization 生 育 期 Growth stage 苗 期 Seeding stage 开 花 期 Flowering stage 结 果 期 Fruit stage 收 获 期 Harvest stage 施 肥 日 期 年 月 日 Fertilization date year month day 2023 4 10 2023 4 23 2023 5 4 2023 5 14 2023 5 25 2023 6 5 2023 6 15 施 肥 量 Fertilizer rate kg hm 2 N 17 25 17 25 48 00 72 00 72 00 48 00 48 00 P 2 O 5 12 75 12 75 18 00 27 00 27 00 18 00 18 00 K 2 O 7 50 7 50 84 00 126 00 126 00 84 00 84 00 表 2 试 验 设 计 Table 2 Experimental design 处 理 Treatments T1 T2 T3 T4 T5 NO 3 N Urea N 0 100 25 75 50 50 75 25 100 0 施 肥 量 Fertilizer rate kg hm 2 NO 3 N 80 63 161 25 241 88 322 50 Urea N 322 50 241 88 161 25 80 63 P 2 O 5 133 50 133 50 133 50 133 50 133 50 K 2 O 519 00 519 00 519 00 519 00 519 00 13767 期 硝 态 氮 对 设 施 番 茄 产 量 与 品 质 的 影 响 光 度 法 测 定 硝 酸 盐 含 量 15 直 接 滴 定 法 测 定 还 原 糖 含 量 16 2 6 二 氯 靛 酚 滴 定 法 测 定 维 生 素 C 含 量 17 蒽 酮 比 色 法 测 定 可 溶 性 糖 含 量 17 碱 性 滴 定 法 测 定 有 机 酸 含 量 17 手 持 折 射 仪 日 本 ATAGO CO LTD 公 司 测 定 可 溶 性 固 形 物 含 量 糖 酸 比 用 可 溶 性 糖 和 有 机 酸 含 量 之 比 表 示 均 设 置 5 次 重 复 1 3 4 氮 转 化 酶 活 性 测 定 在 番 茄 苗 期 开 花 期 结 果 期 和 收 获 期 每 处 理 采 取 10 片 嫩 叶 迅 速 放 入 液 氮 于 80 冰 箱 保 存 采 用 微 量 法 用 检 测 试 剂 盒 北 京 索 莱 宝 生 物 有 限 公 司 测 定 番 茄 叶 片 NR 和 GS 活 性 每 处 理 5 次 重 复 1 3 5 指 标 计 算 方 法 氮 素 吸 收 效 率 氮 素 偏 生 产 力 和 氮 素 收 获 指 数 计 算 公 式 如 下 18 氮 素 吸 收 效 率 kg kg 1 氮 素 吸 收 量 施 氮 量 氮 素 偏 生 产 力 kg kg 1 产 量 施 氮 量 氮 素 收 获 指 数 果 实 吸 氮 量 植 株 地 上 部 吸 氮 量 100 1 4 数 据 统 计 分 析 采 用 Excel 2016 进 行 数 据 统 计 分 析 与 表 格 绘 制 运 用 SPSS 26 0 软 件 采 用 最 小 显 著 差 数 least significant difference LSD 法 进 行 显 著 性 检 验 P 0 05 运 用Origin 2021 软 件 制 图 采 用 逼 近 理 想 解 排 序 法 technique for order preference by similarity to ideal solution TOPSIS 19 对 番 茄 品 质 进 行 综 合 性 评 价 以 得 出 改 善 番 茄 品 质 的 最 佳 处 理 运 用 Pearson 指 数 进 行 产 量 和 品 质 的 相 关 性 分 析 采 用 Mantel 分 析 对 氮 转 化 酶 活 性 产 量 品 质 及 其 他 相 关 指 标 间 的 相 关 性 进 行 分 析 2 结 果 与 分 析 2 1 不 同 处 理 的 番 茄 叶 绿 素 相 对 含 量 SPAD 和 光 合 参 数 由 图 1 可 知 T3 和 T4 处 理 SPAD 值 在 各 生 育 期 均 处 于 较 高 水 平 在 苗 期 开 花 期 和 结 果 期 T3 和 T4 处 理 SPAD 值 均 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 其 中 结 果 期 T4 处 理SPAD 值 分 别 较T1 和T5 处 理 增 加10 43 和8 29 收 获 期 T4 处 理 SPAD 值 较 T1 处 理 增 加 11 93 由 表 3 可 知 在 设 施 番 茄 各 生 育 期 随 着 硝 态 氮 替 代 比 例 的 增 加 番 茄 净 光 合 速 率 气 孔 导 度 胞 间 二 氧 化 碳 浓 度 和 蒸 腾 速 率 均 呈 先 增 加 后 降 低 趋 势 以 T3 和 T4 处 理 较 高 在 开 花 期 结 果 期 和 收 获 期 T3 和 T4 处 理 的 净 光 合 速 率 均 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 其 中 结 果 期 T3 和 T4 处 理 的 净 光 合 速 率 分 别 较 T1 处 理 提 高 31 33 和 24 97 较 T5 处 理 提 高 26 59 和 30 49 在 苗 期 结 果 期 和 收 获 期 T3 和 T4 处 理 的 设 施 番 茄 气 孔 导 度 均 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 表 3 不 同 处 理 的 番 茄 光 合 参 数 Table 3 Photosynthetic parameters of tomato for the different treatments 苗 期 Seeding stage 开 花 期 Flowering stage T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 24 55 0 13c 25 05 0 61bc 27 20 0 57ab 28 08 1 18a 24 79 1 41bc 18 01 0 32c 19 94 0 09ab 0 93 0 07c 1 48 0 05a 1 53 0 02a 1 66 0 12a 1 23 0 03b 0 38 0 02c 0 35 0 01c 344 00 0 58c 357 67 1 76b 359 78 1 54b 369 50 2 02a 346 11 4 75c 292 03 10 78c 298 53 7 18c 7 31 0 28b 7 99 0 13ab 8 27 0 09a 8 42 0 49a 7 73 0 03ab 4 13 0 06c 5 37 0 32b 生 育 期 Growth stage 处 理 Treatments 净 光 合 速 率 Pn mol m 2 s 1 气 孔 导 度 Gs mol m 2 s 1 胞 间 CO 2 浓 度 Ci mol mol 1 蒸 腾 速 率 Tr mmol m 2 s 1 c c b b ab b ab ab a a a ab a a a a b b b ab 苗期 开花期 结果期 收获期 0 10 20 30 40 50 60 70 80 SPAD值 SPAD value 生育时期 Growth stage T1 T2 T3 T4 T5 注 不 同 小 写 字 母 表 示 同 一 生 育 时 期 不 同 处 理 间 差 异 显 著 P 0 05 下 同 Note Different lowercase letters mean significant difference at 0 05 level among treatments in the same growth stage The same as following 图 1 不 同 处 理 的 番 茄 叶 绿 素 相 对 含 量 Fig 1 Relative chlorophyll content of tomato in different treatments 1377核 农 学 报 38 卷 结 果 期 Fruit stage 收 获 期 Harvest stage T3 T4 T5 T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 T3 T4 T5 21 23 0 22a 21 14 0 94a 19 53 0 29bc 13 35 1 04b 18 27 0 23a 19 44 1 95a 20 53 0 23a 14 27 0 14b 10 45 0 24c 12 03 0 56b 14 33 0 37a 15 45 0 55a 11 88 0 26b 0 85 0 08a 0 67 0 02ab 0 53 0 09bc 0 15 0 02c 0 27 0 03bc 0 43 0 05a 0 34 0 07ab 0 18 0 01c 0 19 0 01c 0 21 0 03bc 0 26 0 02ab 0 30 0 01a 0 20 0 01c 329 52 5 12b 363 44 8 72a 321 24 11 55bc 248 06 3 43c 273 94 3 48b 309 43 0 65a 269 29 7 84b 257 51 7 64bc 292 33 7 54ab 312 56 9 92ab 308 22 2 75ab 325 33 7 17a 284 33 17 60b 6 97 0 52a 6 10 0 14ab 5 44 0 52b 5 49 0 41c 6 19 0 29c 10 68 0 85a 11 01 0 65a 8 35 0 24b 5 49 0 42b 6 07 0 45ab 7 34 0 58a 7 61 0 52a 6 10 0 61ab 表 3 续 生 育 期 Growth stage 处 理 Treatments 净 光 合 速 率 Pn mol m 2 s 1 气 孔 导 度 Gs mol m 2 s 1 胞 间 CO 2 浓 度 Ci mol mol 1 蒸 腾 速 率 Tr mmol m 2 s 1 2 2 不 同 处 理 的 番 茄 氮 素 积 累 量 和 氮 素 利 用 率 由 图 2 可 知 随 着 硝 态 氮 替 代 比 例 的 增 加 番 茄 植 株 氮 素 积 累 量 呈 先 增 加 后 降 低 趋 势 T3 和 T4 处 理 氮 素 积 累 量 显 著 高 于 其 他 处 理 T4 处 理 根 氮 素 积 累 量 显 著 高 于 其 他 处 理 达 到 7 40 kg hm 2 T4 处 理 的 番 茄 茎 氮 素 积 累 量 分 别 较 T1 和 T5 处 理 提 高 9 88 和 10 47 T3 和 T4 处 理 果 实 氮 素 积 累 量 分 别 较 T1 处 理 显 著 提 高21 92 和22 61 较T5 处 理 显 著 提 高31 94 和 32 68 由 表 4 可 知 T3 和 T4 处 理 番 茄 氮 素 吸 收 效 率 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 随 着 硝 态 氮 替 代 比 例 的 增 大 氮 素 收 获 指 数 呈 先 增 大 后 降 低 趋 势 以 T3 和 T4 处 理 较 大 且 均 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 T4 处 理 氮 肥 偏 生 产 力 分 别 较 T1 和 T5 处 理 增 加 24 08 和 12 10 2 3 不 同 处 理 的 番 茄 氮 转 化 酶 活 性 由 图 3 可 知 硝 酸 还 原 酶 NR 和 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 GS 活 性 在 结 果 期 达 到 最 高 在 番 茄 各 生 育 期 随 着 硝 态 氮 配 施 比 例 的 增 加 NR 和 GS 活 性 均 呈 先 增 加 后 表 4 不 同 处 理 的 番 茄 氮 素 利 用 效 率 Table 4 Nitrogen utilization efficiency of tomato for different treatments 处 理 Treatments T1 T2 T3 T4 T5 氮 素 吸 收 效 率 Nitrogen uptake efficiency kg kg 1 0 70 0 01b 0 65 0 04b 0 74 0 01a 0 76 0 01a 0 65 0 02b 氮 素 收 获 指 数 Nitrogen harvest index 35 13 1 91b 39 43 1 87b 46 40 2 24a 44 86 0 64a 36 18 0 35b 氮 肥 偏 生 产 力 Nitrogen fertilizer bias productivity kg kg 1 242 96 13 07d 269 65 5 22cd 311 67 9 38ab 320 01 15 36a 281 29 13 79bc 注 同 列 不 同 小 写 字 母 表 示 处 理 间 差 异 显 著 P 0 05 下 同 Note Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0 05 level among treatments The same as following b c ab a b b b b a b ab b a a ab bc ab a a c T1 T2 T3 T4 T5 0 50 100 150 200 250 300 氮积累量 N accumulation amount kg hm 2 处理 Treatments 果实 叶 根 茎 B B B A A 注 不 同 大 写 字 母 表 示 不 同 处 理 间 的 番 茄 总 氮 积 累 量 差 异 显 著 不 同 小 写 字 母 表 示 不 同 处 理 间 的 各 器 官 氮 积 累 量 差 异 显 著 P 0 05 Note Capital letters in the figure indicate significant difference the total nitrogen accumulations of tomato and the lowercase letters among the cumulative amounts of each organ P 0 05 图 2 不 同 处 理 的 番 茄 氮 积 累 量 Fig 2 Cumulative amounts of tomato nitrogen for the different treatments 13787 期 硝 态 氮 对 设 施 番 茄 产 量 与 品 质 的 影 响 降 低 趋 势 T3 和 T4 处 理 的 NR 和 GS 活 性 均 处 于 较 高 水 平 在 结 果 期 T3 和 T4 处 理 NR 活 性 分 别 为 30 96 和 28 54 U g 1 分 别 较 T1 处 理 提 高 38 53 和 33 32 较 T5 处 理 提 高 21 83 和 15 21 T3 和 T4 处 理 GS 活 性 分 别 为 24 63 和 23 97 U g 1 分 别 较 T1 处 理 提 高 32 51 和30 25 较T5 处 理 提 高42 27 和40 68 2 4 不 同 处 理 的 番 茄 干 物 质 积 累 量 和 产 量 由 表 5 可 知 T3 和 T4 处 理 番 茄 地 上 部 干 物 质 积 累 量 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 随 着 硝 态 氮 替 代 比 例 的 增 加 番 茄 产 量 呈 先 增 加 后 降 低 趋 势 以 T3 和 T4 处 理 番 茄 产 量 较 大 分 别 较 T1 处 理 增 加 25 84 和 26 62 较 T5 处 理 增 加 9 41 和 10 44 各 处 理 间 番 茄 平 均 单 果 重 无 显 著 差 异 T3 和 T4 处 理 番 茄 单 株 果 数 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 2 5 番 茄 产 量 拟 合 为 进 一 步 确 定 硝 态 氮 最 佳 替 代 比 例 对 番 茄 产 量 Y 和 硝 态 氮 替 代 比 例 X 进 行 二 次 项 拟 合 图 4 拟 合 方 程 为 Y 0 004 64X 2 0 560 3X 61 038 R 2 0 977 解 析 方 程 得 出 硝 态 氮 替 代 比 例 为 60 37 时 番 茄 产 量 最 高 可 达 到 77 95 t hm 2 2 6 不 同 处 理 的 番 茄 品 质 和 TOPSIS 分 析 由 表 6 可 知 随 着 硝 态 氮 替 代 比 例 的 增 加 番 茄 维 生 素 C 可 溶 固 形 物 还 原 糖 和 可 溶 性 糖 含 量 糖 酸 比 呈 先 增 加 后 降 低 趋 势 均 在T3 或T4 处 理 达 到 较 高 值 而 硝 酸 盐 和 有 机 酸 含 量 呈 先 降 低 后 升 高 趋 势 且 在 T3 或 T4 处 理 达 到 较 低 值 T3 和 T4 处 理 番 茄 维 生 素 C 还 原 糖 d c bc bc c c b b b ab a a a a a a d bc c c b d c b b bc b ab b ab a a a a ab a b c b ab 苗期 开花期 结果期 收获期 0 10 20 30 40 谷氨酰胺合成酶活性 Glutamine synthetase activity U g 1 T1 T2 T3 T4 T5 生育时期 Growth stages 苗期 开花期 结果期 收获期 0 10 20 30 40 硝酸还原酶活性 Nitrate reductase activity U g 1 生育时期 Growth stages A B 图 3 不 同 处 理 的 番 茄 硝 酸 还 原 酶 A 和 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 B 活 性 Fig 3 Tomato nitrate reductase A and glutamine synthetase B activities of different treatments 表 5 不 同 处 理 的 番 茄 干 物 质 积 累 量 和 产 量 Table 5 Dry substance and yield of tomato from different treatments 处 理 Treatments T1 T2 T3 T4 T5 地 上 部 干 物 质 积 累 量 Above ground biomass t hm 2 7 41 0 01d 7 68 0 35cd 8 67 0 04ab 9 20 0 08a 8 14 0 08c 平 均 单 果 重 Fruit weight g 159 91 1 76a 162 29 2 98a 170 85 6 03a 173 74 2 19a 168 78 0 77a 单 株 果 数 Fruit number 12 38 0 13b 13 10 0 10b 15 33 0 17a 15 07 0 73a 13 20 0 12b 产 量 Yield t hm 2 61 19 0 25c 71 99 0 12b 77 00 0 80a 77 73 0 71a 70 38 0 33b 0 15 30 45 60 75 90 105 55 60 65 70 75 80 产量 Yield t hm 2 硝态氮替代比例 Nitro nitrogen substitution Y 0 004 64X 2 0 560 3X 61 038 R 2 0 977 图 4 不 同 硝 态 氮 替 代 比 例 和 产 量 的 二 次 项 拟 合 Fig 4 Quadratic term fitting for yield with different nitrate nitrogen replacement ratios 1379核 农 学 报 38 卷 可 溶 性 糖 含 量 和 糖 酸 比 均 显 著 高 于 T1 和 T5 处 理 与 T1 和 T5 处理相比 T3 和 T4 处理显著 降低了番 茄硝酸盐 含 量 以 T3 硝 酸 盐 含 量 最 低 为 86 82 mg kg 1 与 T1 和T5 处 理 相 比 T4 处 理 显 著 降 低 了 番 茄 有 机 酸 含 量 利 用 TOPSIS 分 析 对 番 茄 维 生 素 C 还 原 糖 可 溶 性 糖 有 机 酸 可 溶 性 固 形 物 硝 酸 盐 含 量 及 糖 酸 比 进 行 分 析 排 序 表 6 各 处 理 番 茄 的 综 合 评 价 值 表 现 为 T4 T3 T2 T5 T1 以 T4 番 茄 的 综 合 评 价 值 最 高 综 合 品 质 最 好 T3 处 理 次 之 T1 和 T5 处 理 的 综 合 评 价 值 较 低 综 合 品 质 较 差 2 7 相 关 性 分 析 开 花 期 和 结 果 期 是 决 定 果 实 产 量 和 品 质 的 两 个 重 要 时 期 20 图 5 为 开 花 期 和 结 果 期 氮 转 化 酶 活 性 产 量 品 质 及 其 他 相 关 指 标 间 的 相 关 性 分 析 可 知 设 施 番 表 6 不 同 处 理 的 番 茄 品 质 Table 6 Tomato qualities of the different treatments 处 理 Treatments T1 T2 T3 T4 T5 维 生 素 C Vitamin C mg 100 g 1 14 35 0 40b 14 72 0 46ab 16 22 0 80a 16 09 0 23a 13 88 0 52b 可 溶 性 固 形 物 Soluble solids 4 97 0 09b 5 20 0 32ab 5 40 0 06ab 5 70 0 22a 4 93 0 03b 还 原 糖 Reducing sugar 1 48 0 06c 1 59 0 02b 1 71 0 01a 1 77 0 02a 1 52 0 01bc 可 溶 性 糖 Soluble sugar 2 02 0 10c 2 53 0 22bc 3 01 0 13ab 3 14 0 27a 2 22 0 07c 硝 酸 盐 Nitrate mg kg 1 115 76 0 61a 101 34 6 93ab 86 82 5 32b 90 62 7 21b 116 12 3 37a 有 机