水肥減量對土壤硝態(tài)氮和番茄產(chǎn)量品質的影響.pdf

2020 年 3 月 灌 溉排水學報 第 39 卷 第 3 期 Mar 2020 Journal of Irrigation and Drainage No 3 Vol 39 1 文章編號 1672 3317 2020 03 0001 07 水肥減量對 土壤硝態(tài)氮和番茄產(chǎn)量品質 的影響 王麗娟 1 孫嘉星 1 韓 衛(wèi)華 1 2 高麗麗 1 2 毛麗麗 1 2 李昊儒 1 2 龔道枝 1 2 1 中 國農(nóng) 業(yè)科 學院 農(nóng) 業(yè) 環(huán)境與 可持 續(xù)發(fā) 展研 究所 北京 100081 2 農(nóng)業(yè) 農(nóng)村 部旱 作節(jié) 水農(nóng) 業(yè)重點 實驗 室 北京 100081 摘 要 目的 解決水 肥一體化 下水肥施用 過量問題 合理調(diào) 控土壤硝態(tài) 氮積累量 保證番 茄產(chǎn)量品質 為目標 尋找適宜的水肥投入減量 方法 采用日光溫室小區(qū)試驗 以當?shù)剞r(nóng)戶水肥的平均投入量為對照 CK 設置了 3 個不 同的 水肥同步 減 量處 理 H 80 CK M 60 CK L 50 CK 研 究了水 肥一體 化條 件下 不同梯 度的水 肥投入減量處理對土壤含水率 土壤硝態(tài)氮 番茄果實產(chǎn)量 品質 和水肥利用效率的影響 結果 全生育期 0 20 cm 和 20 50 cm 間 土壤含水率和 0 50 cm 土 壤硝態(tài)氮積累量呈現(xiàn)為 CK H 處理 M 處理 L 處理 番茄產(chǎn)量表現(xiàn)為 CK H 處理 M 處理 L 處理 且各處理之間差異顯著 各處理水肥利用效率 差異顯著 其中 H 處理 0 50 cm 土 壤層硝態(tài) 氮積累量和番茄果實產(chǎn)量與 CK 差異顯著 分別為 71 CK 和 83 CK H 處理的水肥利用效率顯著高于 CK p 0 05 H 處理的糖酸比為 CK 的 1 18 倍 在當?shù)厮使芾項l件下 水肥減量 20 時 土壤含水率較高 可顯著減小土壤硝 態(tài)氮積累量 番茄減產(chǎn)最少 M 和 L 處理的番茄產(chǎn)量分別為 72 CK 和 67 CK 同時還可 小幅改善番茄風味品質 顯著提高水肥利用效率 結論 綜合以上分析 建議水肥減量小于 20 為宜 否則可能造成大幅的番茄產(chǎn)量減產(chǎn) 關 鍵 詞 番茄 水肥減量 硝態(tài)氮 產(chǎn)量品質 中圖分類號 S166 421 文獻標志碼 A doi 10 13522 ki ggps 2019350 王麗娟 孫嘉星 韓衛(wèi)華 等 水肥減量對土壤硝態(tài)氮和番茄產(chǎn)量品質的影響 J 灌溉排水學報 2020 39 3 1 7 WANG Lijuan SUN Jiaxing HAN Weihua et al The Effects of Reducing Irrigation and Fertilization on Soil Nitrate Yield and Quality of Greenhouse Tomato J Journal of Irrigation and Drainage 2020 39 3 1 7 0 引 言 1 本研 究的 重要 意義 由于 經(jīng)濟 和 技 術水 平所 限 在溫室 種植 實際 生產(chǎn) 中 農(nóng)民為 了追 求更 高的 經(jīng)濟 效 益 投入 的水 肥 用 量往 往 超過番 茄自 身對 水肥 的需 求 在水肥 一體 化條 件下 當 土壤含 水率 較高 時 硝態(tài) 氮 將隨水 向下 淋失 施 入農(nóng) 田中的 氮肥 大 約 30 50 通 過 淋 溶 進 入 地 下 水 導 致 地 下 水 硝 態(tài) 氮 量增加 1 造成地 下水 硝酸 鹽污 染 而當土 壤含 水率 較低 時 硝 態(tài)氮 易 在土 壤中 積累 積 累的硝 態(tài)氮 如果 無法 及時 被 作物吸 收 將 降低 肥料 利 用率并 造成 土壤 酸化 和鹽 漬 化問 2 因此 通 過控 制 水肥合 理投 入量 以達 到土 壤 中的硝 態(tài)氮 被作 物有 效利 用 減少 硝態(tài) 氮淋 失造 成 地 下水硝 酸鹽 污染 和硝 態(tài)氮 積累問 題 對 農(nóng)業(yè) 可持 續(xù) 發(fā) 展具 有 重要 意義 前 人 研究進 展 一些 學者 們對 水 收稿日 期 2019 11 04 基金項 目 國 家水 體污 染控 制與 治理 科技重 大專 項 2017ZX07101 003 國家自 然科學 基 金項 目 51679243 作者簡介 王 麗 娟 1993 女 碩 士 研 究 生 主 要 從 事 農(nóng) 業(yè) 水 資 源 研 究 E mail 178354232172 通信作 者 龔道枝 1976 男 研 究員 主要 從事 農(nóng)業(yè) 水資 源研 究 E mail gongdaozhi 肥一體 化條 件下 水肥 減量 對番茄 的產(chǎn) 量 品 質和 水肥 利用效 率進 行了 大量 的研 究 2 此類研 究主 要集 中 于 水肥減 量對 番茄 產(chǎn)量 等經(jīng) 濟效益 的影 響 未 考慮 水 肥 減量對 溫室 土壤 環(huán)境 的影 響 也有 一些 學者 做了 日光 溫 室 內(nèi) 不 同 水 肥 投 入 對 土 壤 硝 態(tài) 氮 積 累 量 和 番 茄 產(chǎn) 量品質 影響 的相 關研 究 3 本 研究 切入 點 本試 驗 結合當 地農(nóng) 民的 習慣 水肥 用量 探 究水 肥一 體化 下 不 同梯度 的 水 肥減 量投入 對 土壤含 水率 土壤 硝態(tài) 氮 積 累量 番茄 產(chǎn)量 品質 水 肥利用 效率 的影 響 彌補 了 前人研 究中 缺乏 結合 當?shù)?農(nóng)民慣 用水 肥投 入量 大 多 停留在 科研 階段 的不 足 擬解 決的 關鍵 問題 通 過 試驗 提 出 當 地水 肥管 理 條件下 土壤 硝態(tài) 氮殘 留量 最 小 且對 番茄 減產(chǎn) 影響 最 小的 適 宜水 肥投 入減 量比 例 本 研究 結果 可為 當?shù)?兼顧 減少水 肥資 源浪 費 環(huán) 境 污 染 和番 茄 果實 產(chǎn)量 品質 的水 肥 投入 量提 供參 考依 據(jù) 1 材料與方法 1 1 研 究區(qū) 概況 試驗 于 2018 年 8 月 2019 年 2 月 在張 家口 市宣 化區(qū)晟 佳農(nóng) 業(yè)科 技有 限公 司日光 溫室 內(nèi)進 行 試 驗 地 位于北 緯 40 60 東經(jīng) 114 95 海拔 623 m 屬 溫帶 灌溉排水學報 2 大陸性 氣候 年 平均 氣溫 7 6 年降 水量 400 600 mm 年 均 蒸 發(fā) 量 為 950 mm 供 試 番 茄 品 種 為 16 6 種植 期間 地面 全覆蓋 聚乙 烯薄 膜 滴 灌 系 統(tǒng)主要 由井 水水 源 水泵 旋翼 式水 表 液壓比 例 施 肥泵 比例 施肥 泵安 裝于 整個溫 室管 道首 部 和輸 配 水管道 系統(tǒng) 組成 滴 頭間 距為 30 cm 內(nèi)徑 為 8 mm 滴頭流 量 為 2 L h 滴灌 工 作壓力 為 0 1 MPa 試 驗溫 室的長 度 跨 度和 高度 分 別 62 10 m 和 4 5 m 溫 室 為東西 走向 番茄 種植 列 為南北 向 溫室 深 層 50 cm 以下 土 壤為 砂土 本 季 種植前 表層 0 50 cm 土 壤 為黏土 其 基 本理 化性 質見 表 1 表 1 供試溫室基礎土壤理化性質 Table1 Physical and chemical properties of basic soil in greenhouse 土 層 Soil depth cm 有機質 Soil organic matter content g kg 1 全氮 Total nitrogen content g kg 1 體積質 量 Bulk density g cm 1 全磷 Total phosphorus content g kg 1 速效鉀 Available K mg kg 1 田間持 水率 Field water capacity g g 1 pH 值 EC s cm 1 0 10 24 15 2 85 1 27 2 54 804 91 0 28 7 46 247 10 20 17 26 2 89 1 29 2 53 674 48 0 25 7 5 301 20 30 21 98 2 61 1 33 2 37 502 46 0 22 7 65 221 6 30 40 24 93 1 67 1 48 1 86 421 79 0 21 7 7 164 8 40 50 17 46 1 03 1 51 1 78 319 22 0 18 7 86 150 3 1 2 試 驗設 計 番茄定植時所有處理施用的基肥量和灌水量一 樣 基 肥包 含約 27 10 3 kg hm 2 雞糞 7 5 10 3 kg hm 2 牛糞 折合 氮量 約 67 27 kg hm 2 依據(jù)周博 等 4 在陜 西楊凌 日光 溫室 的研 究結 果 氮 素當 量有 效量 當 季 有機肥 氮素 攜出 量與 化學 氮肥氮 素攜 出量 的比 值 取 值 39 63 即 相當于 基肥 施入化 肥氮 素 26 65 kg hm 2 追肥氮 肥為 水溶 性尿 素 含氮量 為 11 6 試 驗設 4 個處理 其中常規(guī)處理 CK 水肥用量為當?shù)剞r(nóng)戶 平均習 慣用 量 3 個 水肥 投入 減量 處理 為 H 80 CK M 60 CK L 50 CK 每次灌 水量 和施 肥 量的減 少梯 度是 一樣 的 每個處 理設 置 3 個小 區(qū)重 復 每個小 區(qū)栽 植 6 行 約 120 株 寬窄 行栽 培 行 距分 別為 80 cm 和 70 cm 株 距 50 cm 1 行 1 管 布置 每 個小區(qū) 面 積 45 m 2 試驗 采用完 全隨 機區(qū) 組排 列 共 12 個小 區(qū) 每個 小區(qū) 的首部 單獨 安裝 了水 表和 閥門 控制灌 水量 最后 CK H M L 處理整個 生育 期的 總灌水 量 為 2 171 59 1 737 261 1 302 95 1 085 76 m hm 2 施肥時 按 照農(nóng) 戶習慣 施肥 量 CK 在施 肥 前 1 2 d 按照水 肥減 量梯 度將肥 料分 別溶 于 4 個桶 中 4 個處 理分 別進 行施 肥 施 肥時 控制 肥水 比率 為 4 隨 水 施 肥 的 水 量 計 入 總 的 灌 水 量 整 個 生 育 期 施肥 3 次 最 后總 計整 個 生育期 施肥 量 CK 施入 化 肥氮 素 133 33 kg hm 2 其余 3 個 水肥 減量 處理 施入 化 肥氮素 各 處 理 追 肥 施 入 的 化 肥 氮 素 占總施 入 氮 素 即基 肥量 追肥 量 的 83 80 75 71 因 此 可 認為 水肥 投入 減量 處理以 追肥 量為 主 總計 追 入化肥 質量 為 CK 1 149 kg hm 2 H 920 kg hm 2 M 691 kg hm 2 L 575 kg hm 2 水肥減量 處理 從開 花坐果 期 9 月 15 日 開始 農(nóng)民 視番 茄生 長和 土 壤含水 率情 況確 定灌 水施 肥量和 時間 具體 灌水施肥 量和時 間見 圖 1 a 灌水 過程 a Irrigation process b 施肥 過程 b Fertilization process 圖 1 灌水施肥過程 Fig 1 Process of fertilization amount in whole growth period 王麗娟 等 水肥減量對土壤硝態(tài)氮和番茄產(chǎn)量品質的影響 3 1 3 測 定項 目及 方法 土壤含 水率 5 在 生育 期間 每隔 15 d 左右 采用 土 鉆 取 土 烘 干 法 測 定 每 個 試 驗 小 區(qū) 的 土 壤 質 量 含 水 率 選取 各個 試驗 小區(qū) 南 北列中 間部 位土 壤作 為取 樣 點 在 番 茄 根 區(qū) 且 在 垂 直 滴 灌 管 以 下 0 20 cm 和 20 50 cm 2 層土壤 層分 別 取土樣 土壤硝 態(tài)氮 量 6 施肥 前 10 月 15 日 和收 獲 后 1 月 19 日 及 11 月 11 日追 肥后 1 6 和 22 d 后 在每個 小區(qū) 中部 分 別 在 0 50 cm 每 10 cm 一層 土壤層 采集 土樣 每 個小 區(qū)采 樣 2 份 每 份 約 80 g 一份測 定土 壤含 水率 另 一份采 用 0 01 mol L 氯化鈣 浸提 采用 連續(xù) 流動 分析 儀測定 硝態(tài) 氮量 土壤硝 態(tài)氮 積累 量Ri 計算 式 7 為 Ri Ci D H 0 1 Ri 為 每一 土層的硝 態(tài)氮 殘留 量 kg hm 2 Ci 為該層 土壤 層土 壤硝 態(tài) 氮量 mg kg D 為該 層 的土壤 體積 質量 g cm H 為土 壤層 深度 cm 各土壤 層硝 態(tài)氮 積累 量相 加即 0 50 cm 土壤層 硝 態(tài) 氮積累 量 產(chǎn)量 8 番茄 果實 從 2018 年 12 月 2 日 開始 采摘 至 2019 年 1 月 19 日完 全收 獲 每 7 天左 右采摘 1 次 共計采 摘 8 次 每 次收 獲 時將各 試驗 小區(qū) 的番 茄果 實 分別稱 質量 最 后累 計每 個試驗 小區(qū) 的番 茄產(chǎn) 量 番茄品 質 8 在番 茄盛 果 期 選 取每 個試 驗小 區(qū) 第一層 果成 熟度 一致 的番 茄 5 個 作為 測定 番茄 品 質 的果實 樣品 其 中 可溶 性固形 物采 用 RHBO 90 型 號 手 持 折 射 儀 測 定 可 溶 性 總 糖 測 定 采 用 硫 酸 蒽銅 比 色 法 有 機 酸 采 用 高 效 液 相 色 譜 儀 HPLC MS 測定 取 其平 均值 作為 該 試驗小 區(qū)的 最終 品質 指標 值 灌溉水 利用 效率 的計 算 8 IWUE Y I 1 式中 IWUE 為 灌溉 水利 用效率 kg m 3 Y 為產(chǎn) 量 kg hm 2 I 為 灌溉 量 m hm 2 肥料偏 生產(chǎn) 力的 計算 式為 8 PFP Y F 2 式中 F 為追 肥的 肥料 總 質量 kg hm 2 1 4 數(shù) 據(jù)分 析 試驗數(shù)據(jù)采用 Excel2016 軟件和 SigmaPlot14 0 進行數(shù) 據(jù) 圖表 處理 采 用 R 語言 進行 單因 素方 差 分 析 方 差分 析差異 顯著 采 用最小 顯著 差異 LSD 做 多重比 較 2 結果與分析 2 1 水 肥減 量對 土壤 含水 率的影 響 圖 2 為番 茄生 育期 間的 土 壤 體積 含水 率 土壤 體 積 含 水 率 為 土 壤 質 量 含 水 率 與 相 應 土 層 體 積 質 量 的乘積 變 化過 程 由圖 2 可見 0 20 cm 和 20 50 cm 的土壤 含水 率變 化 隨著水 肥減 量而 減小 土 壤 含水率 為 CK H 處理 M 處理 L 處理 與水 肥減 量 處理一致 生育期 間土壤 含水率在 55 100 田間 持水率 之間 依 據(jù)指 導意 見 9 水分管理 指標 為農(nóng) 作 物 灌溉上 限控 制在 田間 持水 率 的 85 95 下限 控 制 在 55 65 表 明本 試 驗中水 肥減 量后 的土 壤含 水 率供應 充足 且 0 20 cm 土 層土壤含 水率變 化量 明 顯大 于 20 50 cm 土層 表明 0 20 cm 土層是 土壤 含水率 主要 活動 層 同 時由 于番茄 是淺 根系 作物 0 40 cm 深 層 50 cm 以 下 的土 壤含 水率 并不能 被 作 物根 系吸 收利用 加 之當 地溫 室土 壤的淺 層 0 50 cm 土壤 為客 土 黏土 50 cm 以下為 沙土 保 水性較 差 過 量的 灌水 會 加重 硝 態(tài)氮 隨水 向深 層土 壤 淋失的 風險 a 0 20 cm b 20 50 cm 圖 2 生育期土壤含水率變化 Fig 2 Soil moisture content in whole reproductive period 2 2 水 肥減 量對 土壤 硝態(tài) 氮量的 影響 圖 3 為生 育期 前后 各處 理 0 50 cm 土壤硝態(tài) 氮 積累量 未施 肥前 各處 理 硝態(tài)氮 積累 量在 同一 土壤 層 幾乎無 差異 且 淺層 硝態(tài) 氮積累 量大 而 在生 育末 期 各處理 硝態(tài) 氮積 累量 在同 一土層 差異 顯著 生育 末 期 硝態(tài)氮 積累 量隨 著深 度呈 減小趨 勢 各 處理 生育 后 期 0 30 cm 土 壤硝態(tài) 氮積 累量較 生育 前期 有大幅 增 加 CK H M L 處理生 育末期 的硝 態(tài)氮 積累 量分 別 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0917 1007 1027 1116 1206 1226 土壤體積含水率 Soil volume moisture content 日期 Date CK H M L 55 田間持水量 田間持水量 處理 Treatments 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0917 1007 1027 1116 1206 1226 土壤體積含水率 Soil volume moisture content 日期 Date CK H M L 55 田間持水量 田間持水量 處理 Treatments 灌溉排水學報 4 為生育 前期 的 2 27 1 66 1 5 1 39 倍 表 明水 肥 減 量后 的土 壤中能 直接 被作 物吸 收的 氮肥 硝態(tài) 氮 較為充 足 a 2019 01 19 b 2018 10 15 圖 3 生育期前后土壤各層硝態(tài)氮積累量 Fig 3 Dynamic of nitrate nitrogen in soil under Irrigation and fertilization reduction 40 50 cm 土壤層 硝態(tài) 氮 積累量 在生 育前 期大 于 生育后 期 CK H M L 處理 生育前 期的 硝態(tài) 氮 積 累量分 別為 后期 的 1 68 2 07 2 19 2 41 倍 在 當?shù)厮?肥管 理及 土壤 質地 沙土 40 50 cm 土壤 硝態(tài)氮 積累 量生 育前 期較 大 可能 是由 于在 未施 肥 前 茬所施 肥料 積累 所致 在 生育后 期 H M L 處理的 0 50 cm 各處理 硝 態(tài) 氮 積 累 量 分 別 是 CK 309 54 kg hm 2 的 76 68 62 表 明水 肥減 量可 減小 0 50 cm 土壤 硝 態(tài)氮 積累 量 2 3 水 肥 減 量 對 番 茄 產(chǎn) 量 品 質 和 水 肥 利 用 效 率 的 影 響 表 2 為 不同 水肥 減量 處理 番茄品 質 番 茄的 品質 可分為 商品 品質 風 味品 質 營 養(yǎng)品 質等 營養(yǎng) 成 分 是蔬菜 品質 問題 的核 心 其中 可 溶性 總糖 可 溶性 固 形物 和 有 機 酸 量 是 評 價 番 茄 果 實 營 養(yǎng) 品質 的 重 要 指 標 10 由表 2 可見 H M 和 L 處理可 溶性 總糖 含 量 可 溶性 固形 物 和 有機 酸量 較 CK 有所 增加 且 有 機酸量 可溶 性固 形物 和 可溶性 總糖 在 CK 和 L 處理 之間差 異顯 著 p 0 05 糖 酸比 是果 實中 糖量 與 酸 量的比 值 良 好的 風味 品 質必須 在較 高的 含糖 量基 礎 上 有 合適 的糖 酸比 合 適的 糖 酸比為 6 9 10 8 但 也有 研究 認為糖酸比應 為 4 6 11 本試驗中 糖酸 比隨著 水肥 減量 呈先 增大 后減小 的趨 勢 但 水肥 減 量 后的糖 酸比 均在 上述 合適 的糖酸 比范 圍內(nèi) 各個 水 肥 減量處 理糖 酸比 高 于 CK 糖酸比 在 CK 和 L 處理 之 間差異 顯著 p 0 05 本 研究結 果與 羅勤 等 12 的研 究結果 一致 說明 適量 的 水肥減 量處 理在 節(jié)約 水肥 投 入的同 時 可 以小 幅改 善 番茄品 質和 提高 番茄 的營 養(yǎng) 品質和 風味 品質 表 3 為 各處理 整個 生育 期水 肥投 入 與產(chǎn)量 和水 肥利 用效 率 H M 和 L 處理的 番茄 產(chǎn)量 分別 為 CK 的 86 72 67 灌 溉水 利用 效率 和 肥料偏 生產(chǎn) 力在 CK H 和 M 處理 與 CK H 和 L 處 理 之間 差異 顯著 p 0 05 表 2 水肥減量下 番茄品質 Table 2 Tomato quality of different treatments 處理 Treatments 有機 酸 Organic acids 可溶性 總 糖 Soluble total sugar 糖酸 比 Sugar acid ratio 可溶性 固形 物 Soluble solids CK 70 04 1 35a 4 10 0 35 a 6 46 0 36ab 3 06 0 16c H 82 48 1 84a 4 20 0 18a 7 68 0 53a 3 96 0 23b M 85 75 1 78a 4 30 0 17a 6 38 1 24ab 3 60 0 08b L 96 00 1 82b 5 04 0 19b 5 02 0 16b 4 80 0 48a 注 數(shù) 據(jù)為 平均 值 標 準差 不 同字 母表示 處理 之間 在P 0 05 水平 差異 顯著 LSD Note Data are mean SD Different letters indicate significant difference LSD Between treatments at P 0 05 由表 3 可見 隨 著水 肥投 入的減 量 灌溉 水利 用 效率和 肥料 偏生 產(chǎn)力 有所 增加 且 H 處 理的 灌溉 水 利 用效率 和肥 料偏 生產(chǎn) 力顯 著高 于 CK 綜 上所 述 水 肥投入 同時 減 量 20 時 番茄果 實減 產(chǎn)最 小 水 肥 利 用效率 顯著 增加 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 120 土層深度 Soil depth cm 硝態(tài)氮積累量Nitrate nitrogen accumulation kg hm 2 CK H M L 處理 Treatments 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 120 土層深度 Soil depth cm 硝態(tài)氮積累量 Nitrate nitrogen accumulation kg hm 2 CK H M L 處理 Treatments 王麗娟 等 水肥減量對土壤硝態(tài)氮和番茄產(chǎn)量品質的影響 5 表 3 水肥減量條件下的番茄產(chǎn)量與水肥利用效率 Table 3 Tomato yield and irrigation and fertilization utilization efficiency under reduction irrigation and fertilization condition 處理 Treatments 灌水量 Irrigation water m hm 施氮量 N application m hm 產(chǎn)量 Yield kg hm 灌溉水 利用 效率 IWUE kg m 3 肥料偏 生產(chǎn) 力 PFP kg kg 1 CK 2 171 59 133 33 77 905 91a 35 87c 584 31c H 1 628 71 106 67 64 763 21b 39 76a 607 13b M 1 318 45 79 95 51 766 16c 39 26ab 647 48a L 1 111 66 66 67 42 643 52d 38 36b 639 62a 3 討 論 3 1 水 肥減 量對 土壤 含水 率 土 壤硝 態(tài)氮 的影 響 試驗表 明 水肥 減量 處理 后 生 育期 間土 壤含 水 率在 55 100 田 間持 水 率 之間 而 羅勤 等 12 的試 驗水肥 減量 后土 壤相 對含 水率 在 75 以上 遠大 于 本 試驗水 肥減 量后 的土 壤含 水率 這 可能 是由 于試 驗 設 計梯度 不同 引起 的 有關 研 究 13 明與農(nóng)戶 常規(guī) 施肥 處 理相比 減量 施肥 明顯 降 低了硝 態(tài)氮 在土 壤剖 面中 的 過量累 積 與本 試驗 水 肥減量 處理 之后 的土 壤剖 面 硝態(tài)氮 積累 表現(xiàn) 為 CK H 處理 M 處理 L 處理 水 肥減量 后土 壤硝 態(tài)氮 的變 化規(guī)律 一致 另 外 下 層 土 壤硝態(tài) 氮量 較定 植前 增大 在 11 月施 肥后 有所 減 小 可能是 由于 溫室 夏季 定 植前 前茬 大量 施用 有機 肥 會 引起 和促 進硝 態(tài)氮 向下層 遷移 而 冬季 11 月 卻相反 有 機肥 能夠 降低 土壤硝 酸鹽 的量 減 少硝 態(tài) 氮在土 壤中 的累 積 14 硝 態(tài)氮累 積生 育期 結束 又有 回 升 是 由于 追肥 結束 后表 層土層 硝態(tài) 氮量 增加 加 之 灌水和 深層 為沙 土 導 致 硝態(tài)氮 在生 長后 期逐 漸淋 洗 到更深 土層 3 2 水 肥減 量對 番茄 產(chǎn)量 品質 的影 響 本試驗 中水肥 減量 后 番 茄 減產(chǎn) 較大 而 周博 等 13 的研究減 量施 肥處 理的櫻 桃 番茄 產(chǎn)量 均比 CK 增 加 其 原因 是本 試驗 處理 菜農(nóng)習 慣施 肥量 較低 減 量 20 40 和 50 后施 肥量 較低 周博 等 13 的試 驗設 計 施肥 量均 高于本 試驗 設計 量 因此 在減量 施肥 時 減量幅 度還 要兼 顧菜 農(nóng)習 慣施肥 量 否 則可 能引 起 番 茄 大幅 度減 產(chǎn) 本試 驗所 得結果 中 番茄 果實 品質 隨 著水肥 減量 呈現(xiàn) 先增 大后 減小的 變化 規(guī)律 而邢 英 英 等 8 的研究結 果不 同 這 可能是 由于 試驗 地點 番 茄 品種及 施肥 種類 等不 同原 因引起 的 3 3 水 肥減 量對 水肥 利用 效率的 影響 王峰 等 14 在 甘 肅 研 究 番 茄 全 生 育 期 灌 水 量 減 量 20 后 灌溉 水利 用率 提高 了 13 張 學科 14 研究表 明 灌 水量 減量 20 施 肥量減 量 25 時 肥料 偏 生 產(chǎn)力 與 CK 相比 顯著 減小 本試 驗表 明 水肥 減量 可 顯著提 高肥 料偏 生產(chǎn) 力與 灌溉水 分利 用效 率 與已有 相關研 究結 果一 致 4 結 論 1 水肥 減量 后土 壤含 水率 仍然較 高 下限為 55 田間持 水率 加速 硝酸 鹽 向土壤 深層 40 cm 以下 的淋溶 水 肥減 量可 減小 這一問 題發(fā) 生 2 H 處 理番 茄產(chǎn) 量減 產(chǎn)最 少 CK 的 86 番 茄糖酸 比 為 CK 的 1 18 倍 番茄風 味品 質的 糖酸 比隨 著水肥 減量 呈先 增大 后減 小的趨 勢 不 同水 肥減 量 處 理灌溉 水肥 利用 效率 隨 著水肥 減量 呈先 增大 后減 小 的趨勢 且 CK 顯著增加 綜合 考慮 不同 水肥 減量 處 理對土 壤含 水率 狀況 土 壤硝態(tài) 氮積 累量 番 茄產(chǎn) 量 品質 和 水肥 利用 效率 的影 響 建議 在當 地水 肥施 用 管 理條件 下當 地農(nóng) 民的 水肥 投入習 慣 水 肥 減量 20 左 右為宜 參考文獻 1 串麗敏 趙同科 安志裝 等 土 壤硝 態(tài) 氮 淋 溶 及 氮 素 利 用 研 究 進 展 J 中 國農(nóng) 學通 報 2010 26 11 200 205 CHUAN Limin ZHAO Tongke AN Zhizhuang et al Research advancement in nitrate leaching and nitrogen use in soils J Chinese Agricultural Science Bulletin 2010 26 11 200 205 2 姚玉霞 張雪虹 葉瑋 等 我 國 設施 土 壤 硝 態(tài) 氮 累 積 特 性 及 影 響 因素研 究綜 述 J 綠色 科技 2017 24 99 102 YAO Yuxia ZHANG Xuehong YE Wei et al A review of accumulation characteristics and its contributory factors of soil nitrate nitrogen in protected cultivation in China J Journal of Green Science and Technology 2017 24 99 102 3 王文軍 朱 克保 葉寅 等 水肥一體 肥料減量對大棚番茄 產(chǎn)量 品 質和氮 肥利 用率 的影 響 J 中國 農(nóng)學 通報 2018 34 28 38 42 WANG Wenjun ZHU Kebao YE Yin et al Effect of reducing fertilizer application on yield quality and fertilizer utilization of greenhouse cultivation tomato under integration of water and fertilizer J Chinese Agricultural Science Bulletin 2018 34 28 38 42 4 周博 王虎 吳薇 等 陜 西 楊 凌 日 光 溫 室 畜 禽 有 機 肥 氮 素 有 效 性 研 究 J 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學 學 報 自 然 科 學 版 2016 44 12 124 130 ZHOU Bo WANG Hu WU Wei et al Nitrogen availability of different livestock manures in solar greenhouse in Yangling Shaanxi J Journal of Northwest A F University Nat Sci Ed 2016 44 12 124 130 灌溉排水學報 6 5 劉浩 段 愛 旺 孫景生 等 溫 室 滴 灌 條 件 下 土 壤 水 分 虧 缺 對 番 茄 產(chǎn) 量及其形成過程的影 響 J 應 用 生 態(tài) 學 報 2009 20 11 2 699 2 704 LIU Hao DUAN Aiwang SUN Jingsheng et al Effects of soil moisture regime on greenhouse tomato yield and its formation under drip irrigation J Chinese Journal of Applied Ecology 2009 20 11 2 699 2 704 6 樊兆博 林杉 陳清 等 滴 灌 施 肥對 設 施 番 茄 水 氮 利 用 效 率 及 土 壤硝態(tài) 氮殘 留的 影響 J 中 國農(nóng) 業(yè)大 學學報 2015 20 1 135 143 FAN Zhaobo LIN Shan CHEN Qing et al Effects of drip fertigation on water and nitrogen use efficiency J Journal of China Agricultural University 2015 20 1 135 143 7 王鵬勃 李 建明 丁娟娟 等 水肥耦 合對溫室袋培番茄品 質 產(chǎn)量 及水分 利用 效率 的影 響 J 中國 農(nóng)業(yè) 科學 2015 48 2 314 323 WANG Penbo LI Jianming DING Juanjuan et al Effect of water and fertilizer coupling on quality yield and water use efficiency of tomato cultivated by organic substrate in bag J Scientia Agricultura Sinica 2015 48 2 314 323 8 邢英英 張富倉 吳立峰 等 基 于番 茄 產(chǎn) 量 品 質 水 肥 利 用 效 率 確 定適宜 滴灌 灌水 施肥 量 J 農(nóng)業(yè) 工程 學報 2015 31 S1 110 121 XING Yingying ZHANG Fucang WU Lifeng et al Determination of optimal amount of irrigation and fertilizer under drip fertigated system based on tomato yield quality water and fertilizer use efficiency J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2015 31 S1 110 121 9 農(nóng)業(yè)部 發(fā)布 水 肥一 體化 技術 指導 意 見 J 中國 農(nóng)技 推廣 2013 29 3 20 22 Ministry of agriculture released Technical guidance on fertigation J China Agricultural Technology Extension 2013 29 3 20 22 10 劉建輝 張春蓮 肖 永賢 番 茄 不 同品 種 的 品 質 分 析 J 西北農(nóng)林 科技大 學學 報 自然 科學 版 2005 33 4 43 46 LIU Jianhui ZHANG Chunlian XIAO Yongxian Quality analysis of different varieties of tomato J Journal of Northwest A 2 Key Laboratory of Dryland Water Saving Agriculture Ministry of Agriculture and Rural Areas Beijing 100081 China Abstract Objective Excessive irrigation and fertilization not only reduces resource use efficiency but also causes environmental pollution Improving water and fertilizer use efficiency is hence critical to developing sustainable agriculture The objective of this paper is to experimentally test the impacts of reducing irrigation and fertilization on soil nitrate yield and quality of tomato Method The experiment was conducted in a solar greenhouse with the fertigation used by local farmers taken as control CK We compared the consequence of reducing water and nitrogen application by 20 H 40 M and 50 I compared to CK for soil nitrate fruit yield and quality as 王麗娟 等 水肥減量對土壤硝態(tài)氮和番茄產(chǎn)量品質的影響 7 well as water and fertilizer use efficiency Result In the growth season the change in soil moisture and nitrate accumulation in the 0 20 cm and 20 50 cm soil layers differed significantly between the four tre