氮磷钾配比对日光温室番茄产量和品质的影响

番茄是日常饮食中深受人们喜爱的主要蔬菜品种之一，设施番茄栽培面积越来越大，实现了番茄周年供应，且随着农业科技水平的提高以及农业产业化结构调整，单位面积的产量和产值也有所升高。但是，由于市场经济发展迅速，种植户盲目追求高产而频繁灌溉施肥，造成土壤养分大量累计[1]。化学肥料的不合理施用不仅影响番茄的产量和品质，还会导致土壤次生盐渍化、引起蔬菜生理障碍[2-3]，因此，如何合理施肥已成为蔬菜生产中亟待解决的问题。

N、P和K是作物需求量最多，对作物影响最大的3种元素，农业生产中科学施肥的关键在于确定施肥的种类和数量，合理搭配施肥[4]。研究表明，氮磷钾合理配施可提高番茄品质，氮肥施用过多易导致土壤中硝酸盐含量增加，钾肥过多促进作物对硝酸盐的吸收，在一定氮肥水平下，增施磷钾肥有利于降低硝酸盐含量[5]。本研究在前期试验的基础上进行不同氮磷钾配比施肥探究不同施肥配比对番茄生长发育的影响，以期更好的解决农业生产中的问题。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于河北省农林科学院农业综合试验园区(北纬N38°07′42.89″ 东经E114°24′28.99″)，日光温室为冀优Ⅱ型，供试土壤为粘壤质石灰性褐土，容重1.21 g/cm3，孔隙度47.54%，土壤中全氮含量40.34 mg/kg、速效磷含量109.8 mg/kg、速效钾含量202.5 mg/kg，供试肥料底肥为鸡粪13.5 t/hm2、牛粪33.8 t/hm2，追肥为尿素(含N 46%)，过磷酸钙(含P2O5 16%)，硫酸钾(含K2O 50%)。

1.2 供试作物

供试番茄品种为满田2026，栽培方式为高垄栽培，畦宽1.5 m，垄宽55 cm，每畦栽2行，株距40 cm，行距45 cm，每公顷定植39 000株。

1.3 试验设计

根据测土配方施肥原理，在基础土壤养分含量基础上，测算番茄形成目标产量的基础需肥量，结果得出以尿素223.65 kg/hm2、过磷酸钙263.40 kg/hm2、硫酸钾195.00 kg/hm2为基础追肥量，在此基础上设置5个不同追施量处理，处理1∶N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶1(尿素223.65 kg/hm2、过磷酸钙184.38 kg/hm2、硫酸钾195.00 kg/hm2)；处理2∶N∶P2O5∶K2O=0.7∶0.7∶1(尿素156.56 kg/hm2、过磷酸钙184.38 kg/hm2、硫酸钾195.00 kg/hm2)；处理3∶N∶P2O5∶K2O=1∶0.49∶1(尿素223.65 kg/hm2、过磷酸钙129.07 kg/hm2、硫酸钾195.00 kg/hm2)；处理4∶N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶0.7(尿素223.65 kg/hm2、过磷酸钙184.38 kg/hm2、硫酸钾136.50 kg/hm2)；对照组(CK)：不施肥。采滴灌的方式，将肥料充分溶解后，用施肥器随水滴灌到土壤中，根据生长时期的不同分5次追肥。试验重复2年，分别于2017年3-7月和2018年3-6月进行。

1.4 测定项目和方法

测定项目：在试验前采集0～20 cm土壤测其全氮、速效磷、速效钾、pH值；在结果盛期采集番茄果实，测定可溶性固形物、Vc、可溶性糖含量；在试验末期随机选取长势基本一致的番茄，采集番茄果实，用清水冲洗干净，切块，置于105 ℃烘箱内30 min，然后80 ℃烘干至恒质量，称其干质量，粉碎，用于全氮、全磷、全钾的测定；产量根据其长势分批采收计算。

测定方法：全氮采用凯氏定氮法，速效磷采用钼锑抗比色法测定，速效钾采用NH4OAc 浸提火焰光度法测定[6]，Vc的测定方法为2，6-二氯靛酚滴定法，可溶性固形物采用糖量计法，可溶性糖采用蒽酮比色法[7] 测定。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾不同配比对番茄产量的影响

研究表明在一定施氮量基础上，增施磷肥钾肥可促进干物质积累，延长作物生长周期。番茄是需肥较多的作物，氮磷钾合理配施可促进作物生长[8]。本试验条件下，从图1可以看出氮磷钾不同比例配施对番茄产量的影响不同，依次为处理4>处理3>处理1>处理2>CK，与不施肥相比，氮磷钾配施整体上可使番茄产量提高4.1%～9.9%，且在氮磷钾配比为1∶0.7∶0.7时的番茄产量显著高于其他各施肥配比，产量为92.92 t/hm2。

2.2 氮磷钾不同配比对番茄品质的影响

Vc是衡量番茄品质的一项重要指标，也对植物自身的光合作用、细胞分裂、抗氧化作用等的调节具有重要作用。从图2中可以看出，各施肥配比处理条件下番茄果实中Vc含量与CK相比均有所提高，其中处理4番茄Vc含量为180.2 mg/kg，处理2、处理3和CK，较其他处理高出20.1%～62.5%。

可溶性糖含量是番茄果实的口感一项重要指标，图2表明与CK相比，各施肥配比处理下的可溶性糖含量均高于CK，其中处理4施肥配比下的番茄可溶性糖含量显著高于其他各施肥配比，为42.15 mg/g，较其他各施肥配比处理高7.2%～16.8%。

可溶性固形物含量与番茄存贮时间有关，本试验条件下，从图2中可以看出，处理4可溶性固形物含量较其他处理提高了4.3%～6.1%，且较CK和处理2差异显著。

综合番茄品质的3个指标总体来看，氮磷钾配比1∶0.7∶0.7时可提高番茄果实中Vc、可溶性糖和可溶性固形物含量，能够较好地改善番茄果实的品质。

2.3 氮磷钾不同配比对番茄果实养分含量的影响

植物的各个器官对养分的吸收和分配与肥料的施用量、种类及施肥方式息息相关。利用测土配方技术，根据番茄生长对养分的需求量及需求规律，氮磷钾合理配施可缓解番茄需肥与土壤供肥之间的矛盾，实现各种养分供求平衡，提高肥料利用率。

本试验中，番茄果实中氮素含量除处理4较其他处理高出14.24%～20.38%，差异显著(P<0.05)之外，处理1、2、3氮素含量与CK均无显著性差异；番茄果实中全磷含量以处理2最高，较其他处理高17.02%～32.30%且差异显著；番茄果实中钾素含量除处理3与CK无显著差异外，其他处理较CK均显著提高3.46%～6.18%且差异显著。综合以上分析，处理2和处理4有利于提高番茄果实中氮磷钾养分含量，提高肥料利用率。

3 讨论

肥料的高投入和蔬菜的低产出是设施蔬菜中普遍存在的问题，这不但造成了水体、土质、大气的污染和土壤理化性质的恶化，而且也造成蔬菜的品质降低和不耐贮藏[9]。另外，人们对水果蔬菜品质的要求逐渐提高，使得水果蔬菜不仅要做到绿色高产，还要有较高的营养价值、良好的风味品质以及较好的商品性状[10]。

Note：Different letters indicate significant difference among treatments at 5% level.

在我国，针对不同土壤类型、不同作物开展了一系列的肥料合理配施研究，但针对设施番茄的研究还较少。现有研究结果表明，氮磷和钾营养与番茄风味物质、芳香物质、呈味物质以及质地之间存在相关关系，且氮磷钾合理配施可改善土壤理化性质，提高土壤肥力，活化土壤养分，为蔬菜作物优良品质的形成创造良好的生长环境，提高番茄产量和品质[11-15]，本试验条件下，氮磷钾不同比例配施较CK增产4.1%～9.9%，以处理4产量最高，张德军[16]研究表明，温室番茄最高产量76 029 kg/hm2的施肥量是氮肥(N)259.3 kg/hm2，磷肥(P2O5)196.6 kg/hm2，钾肥(K2O)190.5 kg/hm2，其氮磷钾配比为1∶0.76∶0.73。何明才等[17]提出N∶P2O5为 1∶1时产量和效益最佳，而在本试验条件下，氮磷钾配比1∶0.7∶0.7时产量最高，为92.92 t/hm2。根据番茄生长期间对养分的需求规律，前期需磷较多，氮钾少，开花结果到盛期需要氮钾多、磷少，从需求总量来看，钾>氮>磷。而本试验中氮磷钾施用比例为1∶0.7∶0.7时番茄产量最高，品质较好，其原因在于受上茬作物施肥的影响，土壤中速效钾含量较高，较低的钾肥追施量反而更有利于钾素的吸收及肥料的合理分配。

另外，番茄品质受温度、光照、气体等环境因子的影响，还与水、肥等因素有关[18]。本试验条件下氮磷钾配比1∶0.7∶0.7时，番茄果实Vc含量较其他处理高20.1%～62.5%，可溶性糖含量最高较CK高16.8%，可溶性固形物含量较CK提高了6.1%，改善了番茄果实的品质。研究表明，适宜的氮浓度对提高番茄果实中Vc的含量起重要作用，氮素含量过高或过低都会使Vc含量降低，从而影响番茄的口感和品质。本试验中尿素的追施量为223.65 kg/hm2，与梁玉芹等[19]氮肥减施60%时Vc含量最高的结果一致。马跃等[20]研究表明，适当提高磷肥用量可提高番茄果实中可溶性糖含量，增施钾肥则会增加番茄果实中可溶性糖、Vc含量，本研究中氮磷钾配比与其研究结果基本一致。

适宜追肥量及追肥比例可促进土壤的供肥能力，同时，减少养分在土壤中的积累[21-23]。番茄中养分含量的多少，决定了肥料利用率的高低[19]，本试验中，每千克番茄(干质量)全氮吸收量最高的施肥配比为1∶0.7∶0.7，氮磷钾配比为0.7∶0.7∶1全磷和全钾吸收量最高，说明该比例适合氮磷钾的合理分配，利于番茄对养分的吸收。

综上所述，综合产量、品质养分等因素，本试验条件下番茄适宜施用氮磷钾配比为1∶0.7∶0.7即尿素223.65 kg/hm2、过磷酸钙184.38 kg/hm2、硫酸钾136.50 kg/hm2，可为测土配方施肥提供理论依据。

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