唐爱均， 姚勇哲， 李建明

(西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100)



硅肥对番茄产量、果实品质及肥料利用率的影响

唐爱均， 姚勇哲， 李建明*

(西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100)

[目的] 为硅肥在番茄生产和更广领域的应用提供依据。[方法] 以“金棚一号”番茄为材料，采用完全随机试验，研究施用有机硅肥对番茄产量、果实品质及肥料利用率的影响。[结果] 施用含硅肥料(N-P2O5-K2O 20-10-20)可以显著提高番茄产量，较对照增产16.16%，较施用史丹利复合肥(N-P2O5-K2O 20-10-20)处理增产5.45%；施用含硅肥料对番茄果实可溶性固形物含量、VC含量和糖酸比均无显著影响；施用含硅肥料可以显著提高番茄的肥料利用率，尤其是磷的利用效率。[结论] 施用硅肥对番茄生产是有益的，能够显著提高番茄产量和肥料利用率。

硅；番茄；产量；品质；肥料利用率

硅是地壳和土壤中含量最丰富的元素之一。植物吸收硅的主要形式是溶解于土壤中的硅酸(H4SiO4)[1]。硅元素在农作物生产中起着重要的作用，具有搞倒伏、增强抗病性与抗虫性、抑制铝等有毒金属的吸收、改善叶片形态增强光合作用、影响作物纤维质量、影响某些矿质元素的吸收转运等生理功能[2]。Rafi 等[3]发现，如果完全停止硅的供给，那么小麦将出现形态异常。对于大多数高等植物，硅不是必需元素。然而大量试验证明，硅对植物的生长发育是有益的[4]，可以被称作一种“准必需”元素[1]。

尽管硅在很多植物的生长发育过程中起着重要作用，但国内外绝大多数对硅的研究都集中在单子叶植物，特别是小麦[5]、水稻[6]等作物上，施用硅肥对双子叶植物的影响研究还较少。王耀晶等[7]发现，施用硅可以增强草莓叶片光合能力，显著提高草莓产量。田福平等[8]发现，施用硅对紫花苜蓿幼苗生长有明显的促进作用，使得生育期提前。番茄在我国大面积种植，但关于硅对番茄影响的研究主要集中在硅肥对番茄产量的影响上[9-12]，有关硅肥对番茄果实品质和肥料利用率的影响等方面的研究还未见报道。以关中地区广泛种植的“金棚一号”番茄为材料，笔者研究了硅肥对产量、果实品质和肥料利用率的影响，为硅肥在番茄生产和更广领域的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验区土壤状况试验于2011年3～7月在西北农林科技大学南校区园艺场塑料大棚内进行。供试田块2年未种植茄科作物，前茬为白菜。供试土壤养分状况为：pH 7.14,全氮0.63 g/kg,全磷1.33 g/kg,全钾17.75 g/kg,有机质4.82 g/kg,碱解氮50.67 mg/kg,速效磷51.69 mg/kg,速效钾133.12 mg/kg。根据菜园土肥力评级标准，供试土壤为中等肥力。

1.2 试验材料供试番茄品种为金棚一号(精选)，西安金鹏种苗有限公司。供试肥料有有机硅水溶长效肥(含硅)，氮、磷、钾含量≥50%(N-P2O5-K2O 20-10-20),河北硅谷化工有限公司生产；史丹利高塔复合肥(不含硅)，氮、磷、钾含量≥50%(N-P2O5-K2O 20-10-20)，山东史丹利化肥股份有限公司生产；艳阳天复合肥(不含硅)，氮、磷、钾含量≥50%(N-P2O5-K2O 20-10-20)，山东红日阿康化工有限公司生产。

1.3 试验方法设4个肥料处理，分别为CK、有机硅水溶长效肥(T1)、艳阳天(T2)和史丹利(T3)。采用完全随机排列。施肥时间、施肥量见表1。各处理氮、磷、钾施入总量见表2。

表1 施肥时间及施肥量

种植方式为畦作，小区面积为6.2 m2(长6.2 m，宽1.0 m)。小区周围设置保护行，小区间用塑料膜隔开。塑料膜埋深为20 cm，防止肥水侧渗影响。每个小区为一畦，每畦种2行，行株距为40 cm×40 cm。每行栽苗15株，共30株/小区。施肥方式为穴施。采用单杆整枝，每株番茄留5穗果打顶。2011年3月14日定植，6月1日每次采收，7月27日拉秧，生育期135 d，其中采收期57 d。其他管理措施与当地大棚管理相同。

表2 氮磷钾施入量 kg/hm2

1.4 测定项目及方法

1.4.1产量测定。果实测产周期为3～4 d，将各小区内果实分开称重，计算产量。

1.4.2果实品质测定。在采收前、中、后期分3次取样，每个处理随机取10个果型、颜色、成熟度一致的果实。用折射仪测定可溶性固形物信含量(GB 12295-90)，采用2，6-二氯靛酚滴定法测定果实中VC含量[13]，采用国标法测定可溶性糖含量(GB6194-86),采用NaOH滴定法测定有机酸含量[13]。

1.4.3养分利用率计算方法。参考彭少兵等[14]和Fageria等[15]方法，综合评价肥料的利用效率。

氮肥偏生产力(PFPN, kg/kg N)，指投入的单位肥料氮能生的作物产量，即

PFPN=Y/F

式中，Y为施氮后所获得的作物产量(kg)；F为施氮量(kg)。

氮肥农学效率(AEN, kg/kg N),指单位施氮量增加的作物产量，即

AEN=(Y-Y0)/F

式中，Y为施氮后所获得的作物产量(kg)；Y0为不施氮条件下的作物产量(kg)；F代表施氮量(kg)。

同量计算磷、钾肥利用效率。同时，计算肥料贡献率和地力贡献率。

肥料贡献率(%)=(施肥区产量-不施肥区产量)×100/施肥区产量

地力贡献率(%)=不施肥区产量×100/施肥区产量

2 结果与分析

2.1 硅肥对番茄产量的影响从表3可以看出，各施肥处理产量为T1处理>T3处理>T2处理>CK，T1处理下番茄产最高，CK增加16.16%,较施用等养分处理(T3)增加5.45%。T1处理与各处理间均存在显著性差异(P<0.05)，与CK间存在极显著性差异(P<0.01)；T2处理、T3处理之间差异不显著，但与CK间存在0.05水平显著性差异；T3处理与CK间存在0.01水平显著性差异。结果表明，施用含硅肥料能够在0.01水平显著提高番茄产量；在N、P、K比例相同情况下，施用含硅肥料能够显著提高番茄产量。试验结果与张春辉等[11-12]研究成果一致。这可能是因为硅能够在一定程度上提高植物N、K的吸收总量，改善P的有效性，改善作物的生物学性状[16]，同时在抵抗各种生物与非生物胁迫中起作用[4]，从而促进作物产量的增加。

2.2 硅肥对番茄果实品质的影响

2.2.1硅肥对番茄可溶性固形物含量的影响。从表4可以看出，T1处理、T2处理、T3处理之间可溶固形含量无显著性差异，但与CK间差异达0.05显著水平。结果表明，施肥可以显著提高番茄可溶性固形物含量，但是施用含硅肥料对番茄可溶性固形物含量没有显著性影响。

表3 不同施肥处理对番茄产量的影响

注：大写字母表示在P=0.05水平显著，小写字母表示在P=0.01水平显著。

2.2.2硅肥对番茄VC含量的影响。从表4可以看出，各施肥处理VC含量为T3处理>T1处理>T2处理>CK。T3处理的VC含量较CK提高了16.53%，T1处理的VC含量较CK提高了14.77%，T1处理、T3处理之间无显著性差异，与T2处理、CK存在0.01水平显著性差异。结果表明，增加N、K的施入量能够在0.01水平显著地提高番茄VC含量；在N、P、K比例相同的情况下，施用含硅肥料对番茄VC含量无显著影响。这可能是因为虽然硅能使N、K吸收总量略有增加，提高番茄VC含量[16-18]，但干扰了硼的吸收[19]，从而影响VC含量的提高[20-21]。

表4 不同施肥处理对番茄果实品质的影响

注：大写字母表示在P=0.05水平显著，小写字母表示在P=0.01水平显著。

2.2.3硅肥对番茄糖酸比的影响。从表4可以看出，各施肥处理间糖酸比均无显著性差异。结果表明，施用含硅肥料对番茄糖酸比没有显著性影响。这与虞娜等[22]研究结果基本一致。

2.3 硅肥对番茄肥料利用率的影响从表5可以看出，施用含硅肥料能够在0.05水平显著提高磷肥的偏生产力和氮钾肥的农学效率，在0.01水平显著提高磷肥的农学效率，说明硅能够促进番茄对氮磷钾的吸收利用，且对磷的促进作用大于氮、钾；不同施肥处理肥料贡献率为T1处理>T3处理>T2处理，T1处理下肥料贡献率最大，达到13.9%。T1处理与T3处理间存在0.05水平显著性差异，与T2处理间存在0.01水平显著性差异，说明硅对提高番茄的肥料贡献率有显著的促进作用。结果表明，施用含硅肥料显著提高了番茄的肥料利用率，特别是磷肥的利用率大大提高，可能是由于虽然硅抑制了作物对N、P的吸收，但硅酸的吸收能使得作物的干物质增加，从而增加N、K的吸收总量[4]；同时，施用硅肥能够在一定程度上增加土壤磷的解吸量和解吸率[23]。有研究表明，施硅能够减少过量Fe、Mn、Al等金属离子的毒害，改善植物的磷素营养[24-25]。

表5 不同施肥处理对番茄肥料利用率的影响

注：大写字母表示在P=0.05水平显著，小写字母表示在P=0.01水平显著。

3 结论与讨论

已有研究表明，番茄属非喜硅植物，但硅元素供给不足会对生长发育造成不良的影响[26]。由于硅与N、P、K及一些微量元素的吸收有着密切的关系，并且参与植物改善生物学性状、抗病、抗虫、抗金属毒害、抗盐胁迫、温度胁迫和其他环境胁迫的生理生化过程[4]，所以增施硅肥可以显著提高番茄产量[11-12]。在试验条件下，施用含硅肥料能显著提高番茄产量，增幅达16.16%。这与前人研究[9-12]基本相同。硅对番茄果实品质和肥料利用率的影响尚未见报道。在该试验条件下，施用含硅肥料对番茄果实中可溶性固形物含量、VC的含量和糖酸比均没有显著性影响。施用含硅肥料可以显著提高肥料利用率，尤其对提高P的利用率具有明显作用。综上所述，施用硅肥对番茄生产是有益的，能够显著提高番茄产量和肥料利用率，但是番茄果实品质的形成是环境条件(温度、光照等)、水、肥等因素综合作用的结果[27]。该试验只简单地考察了肥料对果实品质的影响，至于硅是否影响番茄果实品质形成以及番茄硅肥的最佳施用量及其与N、P、K等元素的交互作用还有待进一步研究。

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Effects of Silicon Fertilizer on Yield, Quality and Fertilizer Utilization Rate of Tomato

TANG Ai-jun,YAO Yong-zhe,LI Jian-ming*

(College of Houticulture, Northwest A&F University,Yangling, Shaanxi 712100)

[Objective] The research aimed to provide a basis of silicon fertilizer in tomato production and wider fields. [Method] The effects of silicon fertilizer on yield, quality and fertilizer utilization rate of tomato (jinpeng No.1) were researched. The completely randomized design was used in this experiment. [Result] Silicon fertilizer increased the yield of tomato significantly. Applying silicon fertilizer (N-P2O5-K2O 20-10-20)could increase the yield by 16.16% compared with the control, and increased by 5.45% compared with the group of applying ‘Stanley’ fertilizer. There were no significant effects on soluble solid content, VCcontent and the ratio of soluble sugar to organic acid by applying silicon fertilizer. Silicon fertilizer could improve fertilizer utilization rate of tomato, especially phosphorus utilization rate. [Conclusion] The application of silicon fertilizer was beneficial for the production of tomato, which could increase the yield of tomato and fertilizer utilization rate significantly.

Silicon; Tomato; Yield; Quality; Fertilizer utilization rate

国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAD29B01);国家“863”计划项目(2011AA100504)。

唐爱均(1972- )，女，广西都安人，实验师，从事植物园栽培、采后生理方面的研究工作。*通讯作者，教授，博士，从事设施蔬菜生理生态、设施环境工程、蔬菜有机栽培、现代设施农业园区规划等方面的研究工作。

2014-12-18

S 641.2

A

0517-6611(2015)04-102-03