王鵬勃，李建明，丁娟娟，劉國英，鄭 剛

(1 西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2 農(nóng)業(yè)部西北設(shè)施園藝工程重點實驗室，陜西 楊凌 712100)

水肥耦合對日光溫室袋培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王鵬勃1,2，李建明1,2，丁娟娟1,2，劉國英1,2，鄭 剛1,2

(1 西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2 農(nóng)業(yè)部西北設(shè)施園藝工程重點實驗室，陜西 楊凌 712100)

【目的】 探討水分和肥料對有機基質(zhì)袋培番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為有機基質(zhì)袋培番茄的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供技術(shù)支撐?！痉椒ā?在日光溫室條件下，以番茄品種“金鵬1號”為試材，設(shè)置低肥36 029 mg(LF)、中肥 51 470 mg(AF)、高肥66 911 mg(HF)3種單株施肥量水平和低水量84 L(LW)、中水量120 L(AW)、高水量156 L(HW)3種單株灌水量水平，將二者耦合為9個處理(LFLW、LFAW、LFHW、AFLW、AFAW、AFHW、HFLW、HFAW及HFHW)，并以常規(guī)土壤栽培作為對照(CK)，研究水肥耦合對有機基質(zhì)袋培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，同時基于主成分分析對水肥耦合不同處理進行了多目標綜合評價?！窘Y(jié)果】 袋培番茄的產(chǎn)量隨著水肥施用量的升高而增加；在相同水分條件下，番茄果實中的硝酸鹽、可溶性蛋白和可滴定酸含量隨著肥料用量的升高而增加，而Vc、番茄紅素、還原糖以及可溶性糖含量卻呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢；在相同肥料用量下，隨著基質(zhì)含水量的增加，番茄果實中的硝酸鹽、Vc、可溶性蛋白、還原糖以及可溶性糖含量逐漸降低，表現(xiàn)為“稀釋效應(yīng)”，番茄紅素含量則在中水處理下較高；基于番茄產(chǎn)量和品質(zhì)指標的主成分分析結(jié)果顯示，品質(zhì)因子、產(chǎn)量因子及蛋白質(zhì)因子包含了所有產(chǎn)量和品質(zhì)信息的93.254 0%，其在不同水肥耦合水平上因子得分的變化趨勢與方差分析結(jié)果基本相符，能更加直觀和科學(xué)地對不同水肥耦合水平下的栽培效果作出評價?！窘Y(jié)論】 中肥(5 1470 mg)中水(120 L)處理的綜合得分值最高，可以作為有機基質(zhì)袋培番茄的最佳水肥配比。

有機基質(zhì)；水肥耦合；番茄；主成分分析；日光溫室

近年來，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室番茄在番茄生產(chǎn)與消費中的比例越來越大[1]，同時人們對園藝產(chǎn)品的需求已經(jīng)從數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變[2]。但由于溫室具有高溫高濕的生長環(huán)境以及土壤鹽漬化的特點，極易產(chǎn)生病蟲害[3]，致使番茄的營養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量大幅降低。肥料和水分是影響園藝產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素[4]，灌水可以增加作物的產(chǎn)量，但會降低果實Vc、糖、有機酸等品質(zhì)指標[5]，合理的營養(yǎng)液濃度能促進果實內(nèi)可溶性固形物、還原糖以及游離氨基酸含量的增加[6]，如何進行合理的水肥管理，在保證一定產(chǎn)量的前提下改善果實品質(zhì)，尋找二者之間的平衡點，已成為溫室番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植過程中的關(guān)鍵難題。

有機基質(zhì)栽培是一種簡易的無土栽培方式，是將農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)發(fā)酵后按一定比例配成復(fù)合基質(zhì)栽培作物，作物生長所需的部分養(yǎng)分來自于栽培基質(zhì)，不足的礦質(zhì)營養(yǎng)可通過施肥補充供給[7]。這種方式可有效克服土壤鹽漬化、土傳病蟲害嚴重等連作障礙問題，減少農(nóng)藥和肥料的使用量，同時提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[8]。近年來，針對溫室內(nèi)土壤栽培番茄水肥耦合效應(yīng)的研究已有大量報道[9-10]，然而關(guān)于有機基質(zhì)栽培番茄的研究大多集中在基質(zhì)配方的篩選[11-12]及水分和肥料單一因素的影響效應(yīng)方面[13-15]，且以槽式栽培為主。袋式栽培植株因根系生長空間有限，其根系形態(tài)、根系生長環(huán)境及植株生長與其他栽培方式有很大區(qū)別[16]，但是針對有機基質(zhì)袋培番茄水肥耦合效應(yīng)的相關(guān)研究尚未見報道。因此，本試驗以番茄品種“金鵬1號”為試驗材料，研究水肥耦合對有機基質(zhì)袋培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，同時利用主成分分析法確定袋式基質(zhì)栽培番茄的最佳水肥配比，以期為番茄小根域袋式基質(zhì)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為“金鵬1號”，由陜西楊凌農(nóng)城種業(yè)提供。栽培基質(zhì)為前期育苗試驗所甄選的優(yōu)質(zhì)配方：V(菇渣)∶V牛糞)∶V(珍珠巖)=3∶3∶4。其中的菇渣由杏鮑菇廢棄菌棒經(jīng)粉碎腐熟后風(fēng)干制得，由楊凌康龍菌業(yè)提供；腐熟牛糞和珍珠巖購于陜西康照農(nóng)業(yè)有限公司；基質(zhì)袋為無土栽培專用袋(規(guī)格為60 cm×40 cm，材質(zhì)為外白內(nèi)黑的PE薄膜)。將菇渣、牛糞和珍珠巖混勻配制成復(fù)合基質(zhì)，其基本理化性質(zhì)如下：體積質(zhì)量0.25 g/cm3，總孔隙度64.04%，通氣孔隙度20.30%，持水孔隙度43.74%，pH 6.52，EC值3.09 ms/cm，速效氮 1 882.04 mg/kg，速效磷251.40 mg/kg，速效鉀 3 310.38 mg/kg，代換鈣990.17 mg/kg，代換鎂182.36 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計與方法

試驗于2013-03-01-06-30在楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園日光溫室(長度50 m，跨度10 m，脊高4.7 m)及農(nóng)業(yè)部西北地區(qū)設(shè)施園藝工程重點實驗室內(nèi)進行。將復(fù)合基質(zhì)裝袋，每袋裝基質(zhì)6 kg，待番茄長至四葉一心時定植幼苗2株，留6穗果打頂，種植期間不噴施任何農(nóng)藥和激素，利用水肥一體化系統(tǒng)進行水肥處理，除水分和肥料外其他管理措施同常規(guī)栽培。

試驗設(shè)置水分和肥料2個自變量，單株施肥量設(shè)3個水平：低肥36 029 mg(LF)、中肥51 470 mg(AF)、高肥(HF)66 911 mg ；單株灌水量設(shè)3個水平：低水量84 L(LW)、中水量120 L(AW)、高水量156 L(HW)。將水分和肥料二因素耦合，得到9個處理(LFLW、LFAW、LFHW、AFLW、AFAW、AFHW、HFLW、HFAW及HFHW)，以常規(guī)土壤栽培作為對照(CK)，共10個處理。按照隨機區(qū)組試驗設(shè)計，每個小區(qū)定植44株番茄，3次重復(fù)，共30個小區(qū)，小區(qū)面積為6.88 m2(0.8 m×8.6 m)，小區(qū)內(nèi)栽培袋雙行擺放，株行距為40 cm×40 cm。

試驗中的AF根據(jù)霍格蘭(Hoagland)和阿農(nóng)(Arnon)營養(yǎng)液試驗中番茄植株一生N、P、K、Ca、Mg的吸收量來確定，而LF和HF由AF分別向上、向下浮動30%來確定。實際生產(chǎn)中，各處理營養(yǎng)液中化合物用量的算法如下：霍格蘭(Hoagland)和阿農(nóng)(Arnon)的研究表明，正常生長番茄(AF)一生中N、P、K、Ca、Mg的吸收量分別為14 790，3 680，23 060，7 100，2 840 mg/株，共計51 470 mg/株，減去復(fù)合基質(zhì)中的速效氮、速效磷、速效鉀、代換鈣、代換鎂的含量(單位為mg/kg)，可得每株番茄需要補充的N、P、K、Ca、Mg的量分別為653.13，94.38，335.78，102.98和94.36 mmol，然后根據(jù)灌水量計算灌溉營養(yǎng)液中各元素的濃度，最后確定所需化合物的用量，結(jié)果見表1。試驗中AW根據(jù)預(yù)試驗中袋培番茄生長所需水量確定，而LW和HW分別是AW向上、向下浮動30%的結(jié)果，具體水分處理見表2(水肥處理均在06-28停止)。本試驗參考前人研究結(jié)果[9]，將番茄整個生育階段劃分為：苗期，定植后至現(xiàn)花期(2013-03-01-2013-03-18)；開花坐果期，現(xiàn)花期至第一穗果長至核桃大小時(2013-03-19-2013-04-04)；果實膨大期,第一穗果核桃大小至采收前(2013-04-05-2013-04-25)；采收期，開始采收至拉秧(2013-04-26-2013-06-28)。

表1 日光溫室袋培番茄水肥耦合試驗的肥料處理Table 1 Fertilizer treatments on water and fertilizer coupling for tomato cultivated with organic substrate in bag

表2 日光溫室袋培番茄水肥耦合試驗的水分處理Table 2 Water treatments on water and fertilizer coupling for tomato cultivated with organic substrate in bag

1.3 測定項目及方法

1.3.1 基質(zhì)理化性質(zhì) 在番茄定植前，測定復(fù)合基質(zhì)的理化性質(zhì)，其中基質(zhì)的體積質(zhì)量、總孔隙度以及通氣孔隙度等物理特性參照連兆煌[17]的方法測定，基質(zhì)的化學(xué)特性參照《土壤農(nóng)化分析》[18]中的方法測定。

1.3.2 番茄果實產(chǎn)量和品質(zhì) 番茄果實于2013-04-28開始采摘，06-30結(jié)束。番茄產(chǎn)量和結(jié)果數(shù)量在每次采摘時以小區(qū)為單位進行測定，最后累積計算產(chǎn)量。在第3穗番茄成熟期，每小區(qū)隨機采取 1 500 g果實鮮樣，蒸餾水洗凈后用組織搗碎機研磨均勻，測定其品質(zhì)指標?？扇苄缘鞍子每捡R斯-G250染色法測定，維生素C用2,6-二氯靛酚滴定法測定，可溶性糖用蒽酮比色法測定，還原糖用 3,5-二硝基水楊酸法測定，可滴定酸用 0.1 mol/L NaOH 滴定法測定，番茄紅素參照GB14215-2008中的方法進行測定，硝酸鹽以沸水浸提后用紫外分光光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

1.4.1 番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的主成分分析與綜合評價 由不同處理的番茄品質(zhì)和產(chǎn)量指標構(gòu)成主成分分析的相關(guān)矩陣, 根據(jù)主成分分析確定的不同主成分的線性組合與貢獻率之積的和，綜合評價水肥耦合對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，從而選出最佳水肥組合。

假定有n個評價對象，每個對象有p個測定指標，記為x1,x2,…，xp，形成數(shù)據(jù)矩陣X：

具體分析、評價步驟如下：

1)為保證綜合評價指標的優(yōu)劣方向一致，需要對低優(yōu)指標進行同趨化處理,方法為在低優(yōu)指標前加負號，即xij′=-xij。

2)為消除不同評價指標的量綱影響，需對同趨化處理后的評價指標分別進行標準化處理。即：

3)計算標準化評價指標zj=(z1j,z2j,…,znj)T的相關(guān)關(guān)系矩陣。即：

式中：rik表示評價變量zj與zk之間的相關(guān)系數(shù)，k=1，2，…，p。

4)計算R的特征根λk及相應(yīng)的特征向量αk=(αk1,αk2,…,αkp)T，得到第k個主成分fik。

fik=αk1zi1+αk2ziz+…+αk2zip。

式中：zip(i=1,2,…,n)為標準化處理后的評價指標。

5)以主要主成分的方差貢獻率η為權(quán)重，將少數(shù)m個主要主成分(累積方差貢獻率大于85%)進行線性組合，形成各樣本的綜合得分值Fi，然后根據(jù)各樣本的綜合得分進行排名評價。

Fi=η1fi1+η2Fi2+…+ηmfim。

1.4.2 數(shù)據(jù)處理 采用DPS 7.05軟件對試驗數(shù)據(jù)進行主成分分析和方差分析，不同處理間的多重比較采用Duncan’s新復(fù)極差法，用Excel 2003進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥耦合對番茄產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，各水肥耦合處理番茄平均單果質(zhì)量的差異并不顯著，其中處理AFAW和AFHW的平均單果質(zhì)量較大，分別為169和168 g，LFLW、HFHW和CK處理的平均單果質(zhì)量最小，均為143 g。

表3 水肥耦合對日光溫室袋培番茄產(chǎn)量的影響Table 3 Effect of water and fertilizer coupling on yield of tomato cultivated with organic substrate in bag

注：LF、AF、HF分別表示低肥、中肥、高肥，LW、AW、HW分別表示低水量、中水量高水量；同列數(shù)據(jù)后標不同字母表示在P<0.05水平差異顯著；下同。

Note:LF,AF,and HF express low fertilizer,average fertilizer,and high fertilizer.LW,AW,and HW express low water,average water, and high water.Values followed by different small letters in each column are significantly different atP<0.05.The same below.

表3還表明，在相同施肥量條件下，番茄平均單果質(zhì)量隨著基質(zhì)含水量的升高而增大；而在相同水分條件下，平均單果質(zhì)量卻隨著基質(zhì)營養(yǎng)狀況的改善呈先增大后減小的變化趨勢。HFHW處理的單株產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量均最大，比對照增產(chǎn)21.9%，但與處理HFAW、AFHW以及AFAW并無顯著差異；除LFLW處理之外，其他處理番茄的各產(chǎn)量指標均大于對照處理；番茄產(chǎn)量隨著水肥用量的升高而增加，但在相同肥料條件下，各水分處理番茄產(chǎn)量的增加趨勢明顯減緩。

2.2 水肥耦合對番茄品質(zhì)的影響

2.2.1 硝酸鹽含量 由表4可知，不同水肥處理對番茄果實硝酸鹽含量有顯著影響，其中CK處理番茄果實的硝酸鹽含量最高，為254.26 mg/kg，顯著高于其他處理；而水肥耦合各處理中以LFHW處理的硝酸鹽含量最少，為51.02 mg/kg，分別比硝酸鹽含量最高的HFLW處理和CK降低了67.2%和79.9%。水分和肥料對番茄果實硝酸鹽含量的影響趨勢不同，相同水分條件下，果實硝酸鹽含量隨著肥料用量的升高而增加，并且增加趨勢非常明顯；而在相同肥料條件下，果實硝酸鹽含量卻隨著基質(zhì)含水量的增加而降低。

表4 水肥耦合對日光溫室袋培番茄品質(zhì)的影響Table 4 Effect of water and fertilizer coupling on quality of tomato cultivated with organic substrate in bag

2.2.2 營養(yǎng)品質(zhì) 表4顯示，Vc、番茄紅素、可溶性蛋白、還原糖和可溶性糖的含量均以CK最低，且顯著低于各水肥耦合處理；不同的水肥組合對番茄品質(zhì)的影響趨勢不同，在相同水分條件下，番茄果實的可溶性蛋白和可滴定酸含量隨著肥料用量的升高而增加，而番茄中的Vc、番茄紅素、還原糖及可溶性糖含量卻呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢；在相同肥料用量下，隨著基質(zhì)含水量的增加，番茄果實的Vc、可溶性蛋白、還原糖及可溶性糖含量逐漸降低，而番茄紅素含量則以中水處理下較高。

表5 水肥耦合對日光溫室袋培番茄口感接受度的影響Table 5 Effect of water and fertilizer coupling on flavor acceptability of tomato cultivated with organic substrate in bag

2.3 基于番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的主成分分析

以番茄的單果質(zhì)量(x1)、單株產(chǎn)量(x2)、硝酸鹽(x3)、Vc(x4)、番茄紅素(x5)、可溶性蛋白(x6)、還原糖(x7)、可溶性糖(x8)、可滴定酸(x9)及口感接受度(x10)為評價指標，利用DPS7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的主成分分析法得到各指標的特征向量和特征值見表6和表7。由表6、表7可知，前3個主成分的方差累積貢獻率達到93.254 0%(主成分F4～F10只包含了原始數(shù)據(jù)變異信息的6.75%，故表中未列出其數(shù)據(jù))，包含了原始數(shù)據(jù)的大部分變異信息，故選擇前 3 個主成分評價水肥耦合效應(yīng)對有機基質(zhì)袋培番茄的影響是可靠和科學(xué)的。其中第1主成分(F1)的方差貢獻率為47.685 4%，在還原糖、可溶性糖、Vc、口感接受度、硝酸鹽等品質(zhì)指標上均有較大的因子載荷，包含了大部分的品質(zhì)變異信息，可以稱其為品質(zhì)因子；第2主成分(F2)則主要反映與番茄產(chǎn)量相關(guān)的信息，其方差貢獻率為26.726 6%；決定第3主成分(F3)的是可溶性蛋白，其因子載荷值最大，可以稱F3為蛋白質(zhì)因子，屬于品質(zhì)因子的一種，其方差貢獻率為18.842 1%。

表6 水肥耦合影響日光溫室袋培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的前3個主成分的特征向量Table 6 Eigenvectors of the first three main principle components for effect of water and fertilizer coupling on yield and quality of tomato cultivated with organic substrate in bag

表7 水肥耦合影響日光溫室袋培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的前3個主成分的特征值和貢獻率Table 7 Eigenvalues and contributions of the first three main principle components for effect of water and fertilizer coupling on yield and quality of tomato cultivated with organic substrate in bag

2.4 水肥耦合效應(yīng)的綜合評價

根據(jù)各主成分的因子得分，可以更直觀地判斷各水肥耦合處理番茄產(chǎn)量和品質(zhì)在所有處理中的位置和優(yōu)劣程度，可以更加科學(xué)地篩選出最佳水肥耦合配比。從表8可以看出，各水肥耦合處理番茄的品質(zhì)因子得分和產(chǎn)量因子得分均高于常規(guī)土壤栽培(CK)。其中AFLW處理的品質(zhì)因子得分最高，達到2.858 2，但其產(chǎn)量因子的得分卻較低；HFHW處理的品質(zhì)因子得分較低，而產(chǎn)量因子得分較高；蛋白質(zhì)因子的得分隨著基質(zhì)含水量的降低而升高，隨著肥料用量的增加而增大，這些均與方差分析結(jié)果一致。各處理的主成分分析綜合得分排名順序由大到小依次為AFAW>AFLW>AFHW>LFAW>LFLW>HFLW>LFHW>HFAW>HFHW>CK，其中以AFAW處理最佳，其綜合得分為1.362 1，AFLW處理次之，CK的綜合得分最低，為-2.862 1，遠遠差于不同水肥耦合處理。

表8 水肥耦合處理對日光溫室袋培番茄產(chǎn)量和品質(zhì)影響的綜合效應(yīng)評價Table 8 Comprehensive evaluation on effect of water and fertilizer coupling on yield and quality of tomato cultivated with organic substrate in bag

3 討論與結(jié)論

3.1 水肥耦合對有機基質(zhì)袋培番茄產(chǎn)量的影響

本研究結(jié)果表明，不同水肥耦合處理下的番茄產(chǎn)量隨著水肥施用量的升高而增加，這與劉燕等[21]的研究結(jié)果一致，只是增加的速率逐漸降低，這可能是因為水分和肥料對番茄產(chǎn)量的增加存在一個閾值，一旦超過這個閾值，其產(chǎn)量便不會再增加反而可能會降低。另外，有機基質(zhì)袋培番茄的產(chǎn)量顯著高于常規(guī)土壤栽培，這與Martinini等[22]和Berner等[23]的研究結(jié)果相符，可能是因為有機基質(zhì)可以改善番茄植株的根際微環(huán)境，從而促進根系發(fā)育，增強根系活力，使其吸收更多的養(yǎng)分供給地上部分；另一方面，有機基質(zhì)中含有大量的有益微生物，并在根系表面形成“微生物防御墻”，可有效抑制病原菌的入侵，使植株健康生長，最終促進番茄產(chǎn)量的增加。

3.2 水肥耦合對有機基質(zhì)袋培番茄品質(zhì)的影響

對蔬菜品質(zhì)的評價和相互比較是復(fù)雜且充滿爭議的，即使在相同的種植條件下，增加土壤的微生物數(shù)量或改變電磁環(huán)境，都會對蔬菜的Vc和礦物質(zhì)含量產(chǎn)生影響[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，在相同的肥料用量下，隨著基質(zhì)含水量的增加，番茄果實的硝酸鹽、Vc、可溶性蛋白、還原糖以及可溶性糖含量均逐漸降低，表現(xiàn)出“稀釋效應(yīng)”，這與夏秀波等[13]的研究結(jié)果一致；而番茄紅素含量在中水處理下較高，這是因為番茄紅素是一種具有極強抗氧化能力的物質(zhì)，其本身非常不穩(wěn)定，可能對肥料用量的升高較為敏感，所以才會呈現(xiàn)這種變化趨勢。

本試驗發(fā)現(xiàn)，在相同的基質(zhì)含水量條件下，袋培番茄果實的硝酸鹽、可溶性蛋白和可滴定酸含量均隨著肥料用量的升高而增加，這與張國紅等[25]的研究結(jié)果相近。硝酸鹽含量的升高會影響人體健康，而可溶性蛋白含量的升高會使番茄植株的抗病性降低[26]。同樣在相同基質(zhì)含水量條件下，隨著肥料用量的增加，番茄中的Vc、番茄紅素、還原糖以及可溶性糖含量卻表現(xiàn)出先增加后減少的變化趨勢，這說明適度改善基質(zhì)中的營養(yǎng)供給可以提高番茄的品質(zhì)，若肥料過量反而會使其品質(zhì)降低。

本試驗結(jié)果表明，相對于常規(guī)土壤栽培，有機基質(zhì)栽培可以顯著提高園藝產(chǎn)品的品質(zhì)，這與前人[27-28]的研究結(jié)果基本一致；宋曉曉等[29]的研究結(jié)果表明，12種有機基質(zhì)栽培生菜的硝酸鹽含量是常規(guī)土壤栽培的15.65%～71.72%，可見有機基質(zhì)栽培可以大幅度減少園藝產(chǎn)品的硝酸鹽含量，而本研究中各水肥處理的硝酸鹽含量同樣遠低于常規(guī)土壤栽培。有機基質(zhì)可以保證番茄植株的營養(yǎng)平衡，控制硝酸鹽累積，其原因可能有二：一是有機基質(zhì)為某些微生物(如反硝化細菌)提供了充足的能源和養(yǎng)分，提高了其活性，而反硝化細菌可降低栽培基質(zhì)中的硝酸鹽含量，從而有效減少果實中硝酸鹽的積累；二是有機基質(zhì)能提供較多的鉀和磷素營養(yǎng)。相關(guān)研究表明，鉀可以降低蔬菜中的硝酸鹽含量[30-31]，當(dāng)基質(zhì)中富含鉀素時，硝態(tài)氮能很快被轉(zhuǎn)化為合成氨基酸的原料[32]；磷也有利于硝酸根的轉(zhuǎn)化，缺磷時硝酸還原酶的活性較低，容易導(dǎo)致硝酸鹽積累。本試驗采用的菇渣復(fù)合基質(zhì)同樣富含鉀和磷，其在一定程度上抑制了硝酸鹽的積累。

3.3 基于主成分分析的綜合評價

作物產(chǎn)量和品質(zhì)是實現(xiàn)商品價值的重要因素，二者的同步提高已成為當(dāng)代園藝生產(chǎn)所追求的主要目標，但一般來講，品質(zhì)的提高往往伴隨著產(chǎn)量的下降[33]。主成分分析在小麥、玉米等多種作物性狀評價與種質(zhì)資源的綜合評價中已得到了廣泛運用[34-35]，而有關(guān)水肥耦合對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究，依然停留在運用數(shù)量分布和方差分析等層面，很難客觀全面地對其綜合效果進行評價。

本研究以番茄產(chǎn)量和10個品質(zhì)指標作為評價要素進行了主成分分析和綜合評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前3個主成分包含了所有產(chǎn)量和品質(zhì)信息的93.254 0%，可以作為評價水肥耦合對有機基質(zhì)袋培番茄綜合影響的主要因子，可以稱其為品質(zhì)因子、產(chǎn)量因子和蛋白質(zhì)因子。不同水肥處理對番茄產(chǎn)量及各品質(zhì)指標的影響趨勢和影響力不同，從這3個主成分在不同處理上的得分值及其分布情況可以看出，評價效果與方差分析結(jié)果基本一致，能更加直觀和系統(tǒng)地對水肥耦合效應(yīng)的影響效果作出評價，綜合得分越高則栽培效果越好，其中AFAW處理即中肥(51 470mg)和中水(120L)處理的綜合得分值最高，在保證產(chǎn)量不顯著降低的情形下品質(zhì)最優(yōu)，因此可以選擇其作為有機基質(zhì)袋培番茄的最佳水肥組合。

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Effect of water and fertilizer coupling on yield and quality of tomato cultivated with organic substrate in bag

WANG Peng-bo1,2,LI Jian-ming1,2,DING Juan-juan1,2,LIU Guo-ying1,2，ZHENG Gang1,2

(1CollegeofHorticulture,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 2KeyLaboratoryofProtectedHorticultureEngineeringinNorthwestChina,Yangling,Shaanxi712100,China)

organic substrate;water and fertilizer coupling;tomato;principal component analysis;sunlight greenhouse

時間:2015-09-09 15:41

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.10.017

2014-03-14

國家“863”高技術(shù)研究與發(fā)展計劃項目(2011AA100504)；國家“十二五”科技支撐計劃項目(2011BAD29B01)；西安市科技計劃項目(NC1213-3)

王鵬勃(1986-)，男，陜西乾縣人，碩士，主要從事設(shè)施作物生理生態(tài)研究。E-mail：635043924@qq.com

李建明(1966-)，男，陜西洛川人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施園藝研究。E-mail:lijianming66@163.com

S625.5;S641.2

A

1671-9387(2015)10-0129-09

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