李建设，周 筠，高艳明

（宁夏大学农学院，银川 750021）

肥料和水分是影响蔬菜品质和产量的主要因素，水分胁迫通过适度控制土壤水分为作物提供适中的干旱条件，这种逆境条件虽然使果实含水量和鲜果产量减少，但提高果实可溶性固形物、己糖、柠檬酸、果酸含量[1]。钾素对果菜生长发育以及果实膨大起重要作用，并被誉为“品质元素”，番茄在整个生育期对钾元素吸收量最多[2]。同时，钾元素在维持植物细胞内物质正常代谢、酶活性增加，促进光合作用，光合产物运输及蛋白质合成等生理生化功能方面发挥重要作用。可见，钾肥的施用势必影响植物对光合产物的吸收、转运、同化及贮藏，进而影响果实品质。李冬梅等研究表明，施用钾肥后，黄瓜可溶性糖含量与对照差异显著[3]；张爱慧研究表明，增加施用钾肥可有效提高甜瓜果实内蔗糖含量，但钾肥过多或不足时，不利于果实糖分积累[4]。本试验在前人研究基础上，研究水分胁迫及施钾水平对设施樱桃番茄产量和品质的影响，旨在探索适合宁夏栽培及推广的高糖度番茄（水果番茄）栽培技术。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验在宁夏银川市永宁县杨和镇纳家户村领鲜公司果蔬示范园区进行。地处北纬38°18′，东经106°15′，海拔1 110 m，平均≥10℃积温3 300℃，无霜期140～160 d，年均日照时数3 000 h，年降水量180～200 mm，四季分明，昼夜温差大。试验地土壤为典型的灌淤土，试验水为园区地下水（深18 m）。

试验日光温室长91.2 m(净长85.5 m)，棚宽7.7 m(净宽6.8 m)，栽培面积580 m2。钢架结构，棚膜为日本住友化学公司生产明净华涂层膜，外覆盖保温材料为保温被。前茬作物为西瓜。

1.2 供试土壤理化性状

试验地土壤为典型的灌淤土。其0～20 cm表层土壤基本理化性质如下：全盐1.39 g·kg-1，有机质14.23 g·kg-1，速效氮 112.7 g·kg-1，速效磷 130.82 g·kg-1，速效钾300.00 g·kg-1，pH 8.73。

1.3 供试水质理化性状

试验水为园区地下水（深18 m），其水质理化性质如下：全盐 1 523 mg·L-1，CO32-0 mg·L-1，HCO3-251 mg·L-1，Cl-323 mg·L-1，SO42-377 mg·L-1，Ca2+51 mg·L-1，Mg2+31 mg·L-1，K+2 mg·L-1，Na+336 mg·L-1，pH 7.54。

1.4 供试樱桃番茄品种

贝美、贝蒂、摩丝特均购自荷兰瑞克斯旺种苗公司。

1.5 供试肥料

底肥：每亩施生物有机肥3 t（酵素菌有机肥，由宁夏农垦贺兰山生物肥料有限公司生产，其中有机质≥30%，氮-磷-钾≥4%，腐植酸≥10%，有益活性菌≥0.2亿·g-1），氮磷钾复合肥50 kg（NP2O5-KO2=15-15-15），磷酸二铵30 kg，过磷酸钙30 kg。

追肥：尿素（含N量为46%），磷酸二铵（含N量为18%，含P2O5量为 46%），硫酸钾（含K2O，50%）

1.6 试验处理

试验设计3个因素，分别是灌水量、品种、不同追施钾肥量。灌水因素有3个水平，分别是：

A1：定植时每沟灌液50 L，第二天开始到第3花絮开花，每株每日160 mL，第三花絮开花后每株每日120 mL。约3 d灌1次水（阴天雨天不给液）。

A2：定植时每沟灌液50 L，第二天开始到第3花絮开花，每株每日320 mL，第三花絮开花后每株每日240 mL。约3 d灌1次水（阴天雨天不给液）。

A3：定植时每沟灌液50 L，第二天开始到第3花絮开花，每株每日480 mL，第三花絮开花后每株每日360 mL。约3 d灌1次水（阴天雨天不给液）。

试验中要根据植株长势，增减灌水量，但均要按灌溉定额增减。

水分控制采用在主管上每一水分处理安装一个支管，支管上安装水表（上海水表厂，旋翼单流防磁水表LXSD—15A型，最小示值0.0001 m3，最大示值99 999.9999 m3），水表与主管间安装铜阀门（见图1）。每次灌水根据灌溉株数计算出灌水量，到预定灌溉量时，关闭阀门。水泵上安装回水阀，压力过大时，用回水阀泄压。

品种3因素：B1-贝美；B2-贝蒂；B3-摩丝特。

追施钾肥2个水平：K1低钾（尿素2.4g·株-1·次-1，磷酸二铵 2.4 g·株-1·次-1，硫酸钾 4 g·株-1·次-1）；K2高钾（尿素2.4 g·株-1·次-1，磷酸二铵2.4 g·株-1·次-1，硫酸钾10 g·株-1·次-1）。

采用单因素随机区组试验，共18个处理，3次重复，共54个小区。处理为：A1B1K1、A1B2K1、A1B3K1、A1B1K2、A1B2K2、A1B3K2、A2B1K1、A2B2K1、A2B3K1、A2B1K2、A2B2K2、A2B3K2、A3B1K1、A3B2K1、A3B3K1、A3B1K2、A3B2K2、A3B3K2。

本试验于2011年1月5日育苗，2月21日定植，畦高0.3 m、长6.79 m、宽1.4 m。小区面积9.5 m2。定植前安装滴灌，覆盖地膜。每畦（小区）定植两行，株行距0.42 m×0.70 m，每小区定植28株。分别在4月14日（第1穗果膨大，第3、4穗果坐果期）和5月21日（第2穗果采收期）采用穴施方式追肥2次。

1.7 测定项目及方法

1.7.1 记载番茄生育期

记载番茄定植期，每重复达到50%时记载各处理番茄各花序开花期、坐果期、始收期、盛采期、拉秧期。

图1 田间灌水Fig.1 Field irrigation

1.7.2 产量和品质测定

每次采收时记载采收日期，产量按小区实测，并计算单果重。在果实采收中期每处理小区随机采样10个鲜果测定番茄品质。

VC含量测定采用钼蓝比色法；可溶性固形物采用糖量计测定；可溶性糖测定采用蒽酮比色法；有机酸测定采用酸碱滴定法。

1.7.3 田间测定项目

1.7.3.1 土壤含水量测定

采用铝盒取样法在定植后第二天取一次土样，烘干法测定土壤水分；以后每隔15 d，在灌完水的第二天取一次土样，测定土壤水分。按3个灌水量梯度进行取样，即3个处理，每处理重复3次，每畦按S型取样取3个点，分别为畦头、畦中、畦尾部水平距离距滴灌滴头5、10、15 cm处，深度0～10 cm处的土壤测定土壤含水量。

1.7.3.2 土壤速效氮磷钾的测定

拉秧时取番茄根层0～40 cm土壤，每畦按S型取样取3个点，分别为畦头、畦中、畦尾，测定土壤速效氮磷钾含量。

土壤碱解氮测定采用碱解蒸馏法；土壤速效钾测定采用火焰光度计法；土壤有效磷测定采用钼锑抗吸光光度法。

2 结果与分析

2.1 水分胁迫对不同樱桃番茄品种生育期的影响

由表1可以看出，在水分胁迫条件下，各花絮开花坐果时间随水分胁迫强度的增强而延迟。每处理每序花70%开花时统计开花期；每处理每序花70%的果实直径达到1 cm时统计座果期。贝美第一花絮3月1日最早开花，比处理A1B1提前11 d，比处理A2B1提前10 d，第二花絮A1B1比A2B1推迟2 d，比A3B1推迟4 d；贝美开花后20 d开始坐果，比A2B1坐果时间提前4 d，比A1B1提前5 d。贝蒂3月12号开始开花，处理A3B2比A2B2提前1 d开花，比A1B2提前2 d；开花后18 d左右开始坐果，各花絮坐果时间处理A3B2比A2B2和A1B2提前3～5 d。摩丝特最晚开花，各花絮开花时间处理A3B3比A2B3提前1～5 d，比A1B3提前2～5 d。

2.2 水分胁迫及施钾水平对土壤速效养分含量的影响

由表2可知，相同施钾条件下，土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量在水分胁迫处理中均有如下规律：A1＞A2＞A3，达显著性差异，说明轻度水分胁迫处理土壤中速效养分含量低于重度水分胁迫处理。可见，轻度水分胁迫有利于番茄根部对土壤速效养分的吸收，从而使重度水分胁迫处理土壤速效养分含量显著高于轻度水分胁迫处理。在相同水分胁迫条件下，土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量表现为K2＞K1，说明适度增施钾肥可提高土壤中速效养分含量。

表1 水分胁迫下不同樱桃番茄品种生育期Table1 Growth stages of cherry tomatoes under water stress

表2 水分胁迫及施钾水平对土壤速效养分含量的影响Table2 Effect of water stress and K level on the content of soil available nutrient

2.3 水分胁迫及施钾水平对不同樱桃番茄品种产量的影响

如表3所示，各处理平均单果重、小区平均产量、折合亩产量随水分胁迫而减少，差异达显著水平；同一处理不同施钾量其平均单果重、小区平均产量、折合亩产量随施钾量的增加而提高。处理A1B1K1单果重、亩产量比处理A2B1K1单果重、亩产量分别降低17.5%和13.1%，同时A3B1K1分别降低23.9%和27.7%。可见，水分胁迫明显降低番茄单果重和亩产量。

由表3可知，处理A1B2K2单果重、亩产量比处理A1B2K1单果重、亩产量分别提高4.3%和1.5%；处理A2B3K2单果重、亩产量比处理A2B3K1单果重、亩产量分别提高0.4%和3.2%。由此可知，在适当氮磷肥基础上增施一定量钾肥有利于番茄增产。

2.4 水分胁迫及施钾水平对不同樱桃番茄品质的影响

由表4可知，番茄果实可溶性固形物、总糖、VC、有机酸、糖酸比随水分胁迫强度的增强而明显提高，表明水分胁迫提高番茄品质。处理A1B3K2可溶性固形物比处理A1B3K1可溶性固形物提高2.5%，总糖提高4.3%，VC提高31.8%；处理A3B1K2可溶性固形物比处理A3B1K1可溶性固形物提高1%，总糖提高2.9%，VC提高9.3%。因此，在土壤一定氮磷肥基础上，增施钾肥对提高番茄果实中可溶性固形物、总糖、VC、有机酸含量有显著作用。这与齐红岩等在不同氮钾水平对番茄产量、品质及蔗糖代谢的影响研究结果一致[5]。

表3 水分胁迫及施钾水平对樱桃番茄产量的影响Table3 Effect of water stress and K level on cherry tomatoes yield

表4 水分胁迫及施钾水平对不同樱桃番茄品质的影响Table4 Effect of water stress and K level on cherry tomatoes quality

2.5 水分胁迫对不同樱桃番茄品种果实感官评价的影响

取高钾K2处理的樱桃番茄果实进行品尝，参加人数25位，评价结果见图2。可以看出，果实甜度、酸度、风味、综合评价随水分胁迫强度的增强而提高，厚度随水分胁迫强度的增强而减小。处理A1B1果实酸度最高，处理A1B3果实甜度、风味、综合评价最高，果皮最薄，综合评价结果为处理A1B3果实风味最好，处理A3B1果实风味最差。

2.6 水分胁迫对水分生产率的影响

结果见表5。

图2 水分胁迫对樱桃番茄果实感官评价的影响Fig.2 Effect of water stress on sensory evaluation of cherry tomatoes fruits

表5 水分胁迫对番茄水分生产率的影响Table5 Effect of water stress on tomato water productivity

由表5可知，水分胁迫虽然降低番茄小区产量，但提高水分生产率，使每立方米灌水量所产生的番茄产量有明显差距。处理A1B1水分生产率比处理A2B1、A3B1水分生产率分别提高37.1%、70.5%；处理A1B2水分生产率比处理A2B2水分生产率提高65.1%，是处理A3B2水分生产率的2倍；处理A1B3水分生产率比处理A2B3水分生产率提高54.3%，是处理A3B3水分生产率的1.9倍。适量的水分胁迫不但可以保证较高的产量和水分生产率，同时可实现节水灌溉。

3 讨论

大量研究结果表明，肥料和水分是影响蔬菜品质的主要因素。Ho等研究结果表明水分胁迫可提高番茄果实内糖、有机酸、维生素C等可溶物的含量以及干物质含量，但产量有一定程度降低[7-8]。

关于钾对番茄风味品质影响的报道较少，阎献芳等在钾肥对番茄产量及品质的影响研究中表明，施钾可提高番茄VC、可溶性糖、可溶性固形物含量，改善番茄营养价值和风味[9]。张永建等在钾肥数量与品种对番茄产量和品质的影响的研究中表明，钾肥能改善番茄的品质，提高番茄VC含量，但对总酸含量影响不大；施钾能提高番茄还原糖和可溶性固形物含量；且硫酸钾与氯化钾对番茄各品质指标的影响差异不大[10]。

施肥对于农业生产的影响很大，合理施肥并结合调亏灌溉可显著提高作物产量和水分利用效率，但如果应用不当则会适得其反。按照经济原则，产量最高的需水量往往不是最经济的，只有当增加的灌水量带来的产量边际效益大于增加需水量的边际费用时，这时的需水量才是经济的。水分胁迫提高品质，但降低产量，单果重下降，总产量降低。本试验结果表明，A3处理产量略有降低，A2处理产量有所下降，A1处理产量降低较多。

目前研究适度缺水对番茄生长性状、产量和品质的影响基本上是在足量施肥条件下，而在不同施肥条件下，研究适度缺水对番茄生理特性、生长性状、产量、品质及养分利用的影响研究，国内外报道较少，缺乏对不同时期适度缺水条件下产量品质最优组合及作物高效利用机制的系统深入研究。本试验研究结果表明，在相同水分胁迫条件下，各处理平均单果重、小区平均产量、折合亩产量随施钾量增加呈增加趋势。因此，不同时期适度缺水条件下产量品质最优组合及作物高效利用机制的研究是后续研究的主要方向，为作物水分养分高效利用奠定基础。

4 结 论

水分胁迫延缓樱桃番茄开花期和各花序坐果时间，提高番茄品质，降低番茄产量，抑制番茄根系对土壤中速效养分的吸收，使土壤中速效养分含量表现为A1＞A2＞A3；在土壤一定氮磷肥的基础上，适度增施钾肥可提高土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量以及番茄果实品质。

[1]Mitchell J P,Shennan C,Grattan S R,et al.Tomato yields and quality under water deficit and salinity[J].J Amer Soc Hort Sci,1991,116:215-221.

[2]程扶玖,黄平,邹运鼎.番茄营养元素吸收特性研究[J].园艺学报,1993,20(1):56-60.

[3]李冬梅,魏珉,张海森,等.氮磷钾养分配比对温室土培黄瓜产量及品质的影响[J].华北农学报,2005,20(3):87-89.

[4]张爱慧.钾营养水平对网纹甜瓜生长发育和品质的影响[J].蔬菜,2004(6):30-31.

[5]齐红岩,李天来.不同氮钾水平对番茄产量、品质及蔗糖代谢的影响[J].中国农学通报,2005,21(11):251-255.

[6]阎献芳,廖永德.钾肥对番茄产量及品质的影响[J].耕作与栽培,2005(3):50-51.

[7]Zushi K,Matsuzoe N.Effect of soil water defieit on vitamin C,sugar,ogranic acid,amino acid and carotene contents of largefruit tomato[J].J JaPan Soe Hort Sci,1998,67:927-933.

[8]Ho L C,Garnge R L,Pikcen A J.An analysis of the accumulation of water and dry matter in tomato ftuit[J].Plant Cell&Env,1987(10):157-162.

[9]阎献芳,廖永德.钾肥对番茄产量及品质的影响[J].耕作与栽培,2005(3):50-51.

[10]张永建,陆立华.钾肥数量与品种对番茄产量和品质的影响[J].农技服务,2007,24(11):20.