微咸水灌溉方式對(duì)不同生育期設(shè)施番茄礦質(zhì)元素含量的影響

李 娟，田 萍，李建設(shè)，高艷明，任 慧，曹少娜

(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

微咸水灌溉方式對(duì)不同生育期設(shè)施番茄礦質(zhì)元素含量的影響

李 娟，田 萍，李建設(shè)，高艷明，任 慧，曹少娜

(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

為合理、安全利用微咸水，促進(jìn)番茄高效可持續(xù)生產(chǎn)，以京番301為試驗(yàn)材料，采用沙土槽培、單因素完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，以微咸水(EC=3 mS/cm)直接灌溉為對(duì)照，研究了微咸水不同灌溉方式對(duì)坐果期、盛果期、盛果后期番茄植株根、莖、葉及不同生育期果實(shí)中礦質(zhì)元素含量的影響。結(jié)果表明：①番茄植株根、莖、葉及果實(shí)中的10種礦質(zhì)元素含量在生育期內(nèi)呈規(guī)律性的變化，根、莖、葉中6種大量礦質(zhì)元素含量均為N、K、Ca大于P、Mg、Na，4種微量元素含量以Fe、Mn較高，Zn次之，Cu最低；除K外，幼果期果實(shí)中5種大量礦質(zhì)元素含量最高，K在成熟期果實(shí)中含量最高，果實(shí)中微量元素含量以Fe、Zn較高，Cu和Mn較低。果實(shí)中K含量與其余9種礦質(zhì)元素含量存在一定的增效作用，而Mg與Zn、Cu、P 3種元素 ，Na、Mn與Fe、Zn、Cu、P 4 種元素間存在一定的拮抗作用。②微咸水參與灌溉提高了番茄植株各部位及品質(zhì)形成期果實(shí)中全Na的含量，以微咸水直接灌溉提高幅度最大。與淡水灌溉相比，微咸水直接灌溉植株各部位全N含量也有所提高，但不利于果實(shí)對(duì)N、P和4種微量元素的吸收與積累。淡水灌溉有利于提高植株各部位全效P、K及Zn的含量，進(jìn)而促進(jìn)果實(shí)對(duì)N、P、K及Fe、Zn的吸收與積累。微咸水淡水按生育期輪灌可提高植株各部位Ca、Mg、Fe的含量，微咸水淡水按次輪灌和按生育期輪灌下幼果期、成熟期果實(shí)中Ca、Mg含量也較高?；旌纤喔群桶创屋喒嘀仓旮鞑课籆u和Mn含量較高，因此品質(zhì)形成期混合水灌溉下果實(shí)中Cu含量、按次輪灌下果實(shí)中Mn含量也較高。綜上，短期微咸水灌溉或降低微咸水的礦化度灌溉(輪灌、混合水灌溉)不僅能夠節(jié)約淡水資源，而且可以有效避免微咸水直接灌溉對(duì)植株生長(zhǎng)的不利影響，并補(bǔ)充植物所需的N、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu等營(yíng)養(yǎng)元素。

番茄；礦質(zhì)元素含量；微咸水；灌溉方式；不同生育期

在我國(guó)，微咸水是指礦化度在2～5 g/L范圍內(nèi)的水資源[1]，其含鹽量高于淡水，通過(guò)滲透作用、鹽離子作用以及土壤理化性狀的變化影響作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)[2-3]，尤其是果實(shí)中的糖分含量[4]。近年來(lái)，隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)特別是西北地區(qū)可用于農(nóng)業(yè)的淡水資源越來(lái)越少，這已成為影響干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)首要限制因素[5]。為解決水資源供需矛盾，微咸水的開(kāi)發(fā)利用已成為彌補(bǔ)淡水資源的一個(gè)重要途徑[6]。

關(guān)于微咸水灌溉利用，前人已有所報(bào)道。微咸水灌溉利用方式主要有3種，即直接灌溉、咸淡水混灌和咸淡水輪灌[7]。對(duì)于同一種礦化度的灌溉用水來(lái)說(shuō)，灌水方式不同，其灌水效果不同[8]。微咸水灌溉可以提供作物生長(zhǎng)需要的水分并具有改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的潛力，但其也增加了土壤中的鹽分，引起作物根區(qū)土壤溶液滲透勢(shì)下降，影響植株吸水，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致植株生理干旱而死亡[9]。因此，為了合理安全利用微咸水，有必要研究微咸水灌溉方式對(duì)不同生育期植株及果實(shí)中礦質(zhì)元素含量的影響。

番茄是我國(guó)春夏季主要蔬菜品種之一，在果類栽培中面積最大，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[10-11]。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)厮|(zhì)、土壤理化性質(zhì)以微咸水(EC=3 mS/cm)不同方式灌溉為處理，研究了日光溫室番茄不同生育期根、莖、葉及果實(shí)中礦質(zhì)元素含量，闡明微咸水不同灌溉方式對(duì)設(shè)施番茄礦質(zhì)元素含量的影響，揭示微咸水灌溉下植株系統(tǒng)中礦質(zhì)元素吸收分配規(guī)律，為微咸水合理開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試番茄品種為京番301，屬于無(wú)限生長(zhǎng)型，粉果，中熟品種。供試土壤為取自銀川市良田鎮(zhèn)植物園村的沙土。試驗(yàn)所用淡水(EC=1.07 mS/cm)為原溫室井水，微咸水(EC=3.0 mS/cm)是根據(jù)寧夏銀川地區(qū)微咸水的離子成分，在原溫室地下淡水的基礎(chǔ)上添加4種工業(yè)鹽(NaHCO3、MgSO4·7H2O、CaCl2、K2SO4)配制而成。試驗(yàn)地水質(zhì)及沙土理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 供試水質(zhì)及沙土理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年2-7月在寧夏大學(xué)農(nóng)科實(shí)訓(xùn)基地5號(hào)日光溫室進(jìn)行，在防滲措施與灌水定額相同條件下，共設(shè)5個(gè)處理，分別為CK：微咸水直接灌溉；T1：地下淡水灌溉；T2：混合水灌溉(微咸水∶淡水=1∶1)；T3∶微咸水與淡水按生育期輪灌(苗期、開(kāi)花期用淡水處理，果實(shí)發(fā)育期微咸水處理)；T4∶微咸水與淡水按次輪灌，每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)隨機(jī)排列。各處理除灌水方式不同外，其余管理措施均相同。

1.3 試驗(yàn)方法

2016年番茄移苗前在溫室中下挖栽培槽，槽長(zhǎng)6.5 m，槽寬0.6 m，深0.5 m，槽間距0.9 m，槽四周、走道及底部覆蓋2 mm厚的土工布(毛氈加一層塑料)，以防水肥漏滲并隔離病蟲(chóng)害，之后向槽中填滿沙土。人工翻地，翻地前各處理均施入等量底肥，分別為生物有機(jī)肥80 t/hm2，活力木素4 t/hm2，尿素0.1 t/hm2，撒可富磷酸二銨1 t/hm2，沃夫特硫酸鉀型復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥51%)1.1 t/hm2，重過(guò)磷酸鈣1.3 t/hm2。2月23日定植番茄，苗態(tài)四葉一心。番茄定植時(shí)澆足清水以促進(jìn)緩苗，緩苗后開(kāi)始微咸水不同灌溉方式處理。各處理均用容積約為180 L的黑色水桶儲(chǔ)水，桶底放入小型潛水泵，滴灌供液，每個(gè)小區(qū)安裝2根滴灌帶，水泵與電源之間連接一個(gè)計(jì)時(shí)器，澆水量根據(jù)番茄需水量由計(jì)時(shí)器設(shè)定的時(shí)間控制，苗期每株每天平均300 mL，開(kāi)花坐果期每株每天約800 mL，果實(shí)膨大期至拉秧每株每天約1 500 mL。另外，在第一穗花開(kāi)花期及每穗果坐果期隨滴灌追施沃夫特大量元素水溶肥料(含N 16%，其中硝態(tài)N占9%，P2O56%，K2O 36%；B 0.2%，Cu、Zn、Fe、Mn各0.05%)，每次每桶追施500 g。單桿整枝，留5穗果，每穗留4～5個(gè)果實(shí)。7月6日拉秧，拉秧前5 d停止灌水。

1.4 試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法

在番茄坐果期、盛果期、盛果后期分別取植株的根、莖、葉及幼果期(番茄第一穗果長(zhǎng)至核桃大小)、白熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期(此3個(gè)時(shí)期為品質(zhì)形成期)果實(shí)測(cè)定其全效N、P、K、Na、Ca、Mg及4種全效微量元素Fe、Mn、Zn、Cu的含量，其中全效N、P、K是用H2SO4-H2O2消煮后，分別用凱式定氮法、釩鉬黃比色法及火焰光度法測(cè)定，全Na用干灰化-火焰分光光度計(jì)法測(cè)定，全效Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu用干灰化-原子吸收分光光度法測(cè)定[12-13]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、圖表的繪制均用Excel軟件完成，然后用SPSS 17.0軟件進(jìn)行多元方差分析和相關(guān)性分析，并用LSD法進(jìn)行差異顯著性測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 微咸水灌溉方式對(duì)設(shè)施番茄不同生育期根、莖、葉、果大量礦質(zhì)元素含量的影響

2.1.1 微咸水灌溉方式對(duì)坐果期番茄根、莖、葉中大量礦質(zhì)元素含量的影響 由圖1可以看出，坐果期N、P、K、Na、Ca、Mg 6種元素在番茄植株根、莖、葉3個(gè)部位含量差異較大，且均以N、K、Ca含量高于P、Mg、Na。其中N、Ca、Mg含量在植株根、莖、葉中的分布相同，為葉>莖>根。P和K含量在根、莖、葉中的分布呈先增加后減小的趨勢(shì)，莖中含量最高。Na含量分布與P、K相反，為根中最高，莖中最低。就5個(gè)處理而言，T2處理根、莖、葉中N素含量最高，T3處理含量最低，二者差異顯著。根、葉中P含量以T4處理最高，T1次之，莖中T2最高，其次為T(mén)1。K含量在根、莖中以T4處理最高，T3和CK處理最低，葉中以T1處理最高，T4和CK處理較低。CK處理下該時(shí)期番茄植株各部位Na含量均最高。CK處理坐果期根系中Ca含量最高，T1、T4次之，T3處理莖、葉中Ca含量最高，T2處理各部位Ca含量最低。根、葉中CK處理Mg含量最高，莖中T4處理最高，CK次之，T2最低。由此可知，坐果期微咸水直接灌溉和微咸水、淡水按次輪灌可以提高植株各部位Ca、Mg、Na含量，混合水灌溉植株各部位全N含量較高，Na、Ca、Mg含量較低，淡水灌溉及微咸水、淡水按次輪灌可以提高該時(shí)期番茄植株各部位的K含量，微咸水、淡水按生育期輪灌植株各部位6種礦質(zhì)元素含量均較低。

2.1.2 微咸水灌溉方式對(duì)盛果期番茄植株根、莖、葉中大量礦質(zhì)元素含量的影響 如圖2所示，與坐果期相同，盛果期番茄植株根、莖、葉中大量礦質(zhì)元素含量仍以N、K、Ca高于P、Mg、Na，植株各部位N、P、K、Na、Mg含量的分布也與坐果期相同，其中N為葉>莖>根，P和K的平均含量均為莖中最高，葉片中K含量最低，P含量依然以根中最低，Na為根>莖>葉，Mg與之相反。相比坐果期，盛果期莖中Ca含量有所降低，為葉>根>莖。就各處理而言，盛果期植株根、莖、葉中N含量均以CK處理最高，T1、T3處理較低，且在根、葉中與CK差異極顯著，葉中差異顯著。T1處理下根、莖、葉中P含量最高，CK和T4處理較低。CK處理下該時(shí)期番茄植株各部位Na含量均最高。。T1處理莖、葉中K含量最高，與其他4個(gè)處理差異顯著，T4處理根中全K含量最高，莖、葉中含量最低。根、莖、葉中Na含量仍以CK處理最高，且與其他4個(gè)處理達(dá)極顯著差異水平。T3處理根、莖、葉中Ca含量最高，CK處理根中Mg含量最高，T3處理莖、葉中Mg含量最高，T1次之，T2最低且與CK和T3處理差異極顯著?？梢?jiàn)，坐果期到盛果期，6種礦質(zhì)元素在根、莖、葉中的分布規(guī)律大致相同，但含量有所變化。微咸水灌溉可以提高盛果期植株各部位全N、全Na的含量，淡水灌溉可以提高植株各部位全P、全K含量，微咸水、淡水按生育期輪灌可以提高該時(shí)期植株各部位全Ca、全Mg的含量。

大寫(xiě)字母表示0.01水平差異顯著；小寫(xiě)字母表示0.05水平差異顯著。圖2-5、表2同。Capital letters showed 0.01 level significant difference；Lowercase letters showed 0.05 level significant difference.The same as Fig.2-5，Tab.2.

2.1.3 微咸水灌溉方式對(duì)盛果后期番茄植株根、莖、葉中大量礦質(zhì)元素含量的影響 如圖3所示，盛果后期植株各部位6種礦質(zhì)元素含量大小仍為N、K、Ca大于P、Mg、Na，且該時(shí)期N和Na在植株中的分配也與前2個(gè)時(shí)期相同，N含量為葉>莖>根，Na含量為根>莖>葉。該時(shí)期P、Ca、Mg的含量在植株中的分布均為葉>根>莖，莖中K平均含量較高，根次之，葉最少。T3處理植株根系中N含量最高，T4處理莖、葉中含量最高，CK、T2次之，T1處理各部位N含量均最低，且在根、莖中與其他4個(gè)處理差異達(dá)極顯著水平。根、葉中P含量以T1處理最高，莖中T2處理最高，T1次之，兩者差異不顯著，T4處理該時(shí)期植株根、莖、葉中P含量均最低。T1處理植株各部位K含量最高，且與其他4個(gè)處理達(dá)極顯著差異水平。T4處理植株各部位Na含量最高，T3、CK次之，T1最小。根、莖、葉中Ca、Mg含量以T3處理最高，CK、T2處理Ca含量較低，T2處理各部位Mg含量均最低。可見(jiàn)，微咸水以各種方式灌溉均可以提高植株各部位全N和全Na的含量，但不利于植株對(duì)P、K的吸收和累積，淡水灌溉下番茄3個(gè)生育期中植株各部位全P、全K含量較高，微咸水、淡水按生育期輪灌可以提高植株各部位Ca、Mg含量。

圖2 各處理盛果期番茄植株根、莖、葉中全效大量礦質(zhì)元素含量

2.1.4 微咸水灌溉方式對(duì)不同生育期果實(shí)中大量礦質(zhì)元素含量的影響 由表2中的數(shù)據(jù)可以看出，除K外，表中所列其余5種元素均在番茄幼果期含量最高，K在4個(gè)生育期的果實(shí)中含量均較高，至果實(shí)成熟時(shí)，K含量達(dá)到最高。幼果期番茄各營(yíng)養(yǎng)元素含量最高與該時(shí)期番茄果實(shí)快速生長(zhǎng)、膨大需要較多的養(yǎng)分供應(yīng)有關(guān)，果實(shí)成熟期K含量最高印證了番茄對(duì)K的奢侈吸收現(xiàn)象。相對(duì)于幼果期而言，白熟期果實(shí)各種養(yǎng)分含量有所降低，這是因?yàn)樵摃r(shí)期果實(shí)開(kāi)始從產(chǎn)量形成期轉(zhuǎn)為品質(zhì)形成期。轉(zhuǎn)色期到成熟期，果實(shí)養(yǎng)分含量又有所增加，除K外，其余養(yǎng)分含量差異不大。就各處理而言，幼果期果實(shí)N、P含量以T1處理最高，T3處理最低，果實(shí)Na含量以CK處理最高，T1次之，T2最低，T4處理果實(shí)K、Ca、Mg的含量均最高，CK、T1處理次之，T3處理K、Ca含量最低，T2處理Mg含量最低。白熟期：果實(shí)全效N、K、Na含量均以T3處理最高，T2處理P含量最高，T1處理Ca含量最高，T4處理Mg含量最高。CK處理不利于該時(shí)期果實(shí)中N、P、K的積累，T1處理不利于Na和Mg的積累。轉(zhuǎn)色期、成熟期：T1處理果實(shí)N、P含量最高，CK處理Na含量最高，T3、T4處理K、Ca、Mg含量較高，T1處理Ca含量次之，Mg含量最低，T2處理Ca含量最低。T1處理不利于果實(shí)Na、Mg的積累，T2處理不利于N、K、Ca的積累。綜上可知，淡水灌溉有利于幼果期、轉(zhuǎn)色期、成熟期果實(shí)中N、P、K的吸收與積累，微咸水、淡水按生育期輪灌下果實(shí)白熟期N、P、K、Na含量較高，微咸水、淡水輪灌(按次輪灌、按生育期)幼果期、成熟期果實(shí)中Ca、Mg含量均較高，微咸水參與灌溉可提高品質(zhì)形成期果實(shí)中Na的含量，且以微咸水直接灌溉提高幅度最大，但微咸水直接灌溉不利于果實(shí)對(duì)N和P的吸收與積累。

圖3 各處理盛果后期番茄植株根、莖、葉中全效大量礦質(zhì)元素含量

表2 各處理不同生育期番茄果實(shí)中大量礦質(zhì)元素含量

Tab.2 The content of major mineral elements of different growth periods tomato fruits of all treatments

生育期Growthperiod處理Treat-ment大量元素種類/(g/kg)KindsofmacroelementsNPKNaCaMg幼果期CK40.65±0.57B5.99±0.07ABc41.46±0.58ABb1.22±0.03Aa0.1293±0.01C1.56±0.01AYoungfruitT147.79±0.93A6.56±0.43Aa40.46±0.58BCbc1.15±0.03ABab0.1297C1.47±0.02BperiodT237.15±0.45C6.07±0.16Abc39.12±1.00BCcd0.91±0.06Dd0.1715B1.37±0.02CT334.86±0.14D5.40±0.11Bd38.45±1.16Cd1.07±0.06BCbc0.1276C1.39±0.01CT438.08±0.24C6.46±0.19Aab43.13±1.00Aa1.02±0.06CDc0.2003A1.56±0.05A白熟期CK15.63±0.23Dd4.43±0.27a37.43±0.58C0.34±0.05ABab0.08±0.01B0.39±0.03BbWhite-matureT116.87±0.56Cc4.96±0.37a40.43±0.58B0.19Cc0.14A0.32±0.04BcperiodT216.59±0.28CDc5.14±0.24a37.09±1.00C0.27±0.06BCbc0.05±0.01C0.37±0.01BbcT319.53±0.37Aa5.00±0.30a46.78±1.16A0.41±0.03Aa0.08±0.01B0.60±0.04AaT417.85±0.37Bb4.84±0.66a37.43±0.58C0.22±0.06BCc0.09±0.01B0.61±0.02Aa

表2(續(xù))

圖4 各處理番茄植株不同生育期根、莖、葉微量元素含量

2.2 不同處理對(duì)番茄不同生育期各部位微量元素含量的影響

2.2.1 不同處理對(duì)番茄植株3個(gè)生育期根、莖、葉中微量元素含量的影響 由圖4可知，番茄3個(gè)生育期植株各部位Cu、Zn、Fe、Mn 4種微量元素的含量總體以Fe、Mn較高，Zn次之，Cu最低。如圖4-Ⅰ圖所示，番茄坐果期、盛果后期根系中全Cu含量總體最高，盛果期葉片中Cu含量最高。3個(gè)生育期根、莖全Cu含量呈逐漸上升的趨勢(shì)，至盛果后期含量達(dá)到3個(gè)生育期最高，葉片全Cu含量呈先升高后減少的趨勢(shì)，盛果期葉片全Cu含量達(dá)到最高。就不同處理而言，T2處理下坐果期根、葉和盛果期根、莖、葉中全Cu含量均最高，盛果后期T4處理根、莖、葉全Cu含量最高，T2處理次之，CK最低，且在莖、葉中與其他處理差異達(dá)極顯著水平。坐果期T3處理根、莖、葉中Cu含量最低，CK處理下盛果期、盛果后期根、莖、葉中Cu含量均最低?？梢?jiàn)，T2、T4處理即混合水灌溉和微咸水淡水按次輪灌可以顯著提高坐果期、盛果期、盛果后期植株各部位Cu含量。

由圖4-Ⅱ可知，坐果期-盛果期-盛果后期番茄植株根、莖、葉中全Zn含量整體呈降低趨勢(shì)，且3個(gè)生育期根系中Zn含量均高于莖和葉，坐果期莖中Zn含量最低，盛果期、盛果后期葉片中Zn含量最低。就各處理而言，3個(gè)生育期番茄植株各部位全Zn含量均以T1處理最高，坐果期時(shí)T2、T3處理次之，盛果期、盛果后期T2、T4處理次之。T4處理下坐果期番茄植株各部位、盛果期番茄葉片中Zn含量最低，盛果期番茄根和莖、盛果后期番茄根、莖、葉中均以T3處理含量最低，且均與T1處理差異極顯著。由此可知，淡水灌溉可以顯著提高番茄植株生育期各部位Zn含量，微咸水參與下不利于植株各部位Zn的吸收和積累。

由圖4-Ⅲ可以看出，番茄3個(gè)生育期根、莖中全Fe含量總體呈逐漸增加的趨勢(shì)，至盛果后期達(dá)到最高，葉中全Fe含量變化在這3個(gè)生育期中整體呈單峰曲線，盛果期含量最高，盛果后期最低。T3處理3個(gè)生育番茄根、莖、葉全Fe含量均最高，T1處理較高，坐果期T2處理最低，盛果期T4處理最低，盛果后期CK最低。因此，T3處理即微咸水、淡水按生育期輪灌更利于番茄植株根、莖、葉中Fe的吸收和積累。

圖4-Ⅳ為番茄植株不同時(shí)期根、莖、葉中全Mn含量，由圖4-Ⅳ可以看出，番茄3個(gè)生育期根、莖、葉中全Mn含量總體均呈先降低后增加的趨勢(shì)，盛果期含量最低，盛果后期含量最高，且相比于根和莖番茄3個(gè)生育期均以葉片中Mn含量最高。番茄坐果期、盛果后期根、莖、葉中全Mn含量均以T2處理最高，且除盛果后期根系外均與其他4個(gè)處理差異極顯著，T3處理盛果期根、莖、葉中Mn含量最高，T2處理次之。CK處理后2個(gè)生育期番茄植株各部位Mn含量均最低，且在盛果后期時(shí)與其他處理間的差異達(dá)極顯著水平。

圖5 各處理不同生育期番茄果實(shí)微量元素含量

2.2.2 不同處理對(duì)不同生育期果實(shí)中微量元素含量的影響 從圖5可以看出，不同微量元素在果實(shí)中含量差異較大，4個(gè)生育期的番茄果實(shí)中微量元素含量總體以Fe、Zn較高，Cu、Mn較低。同一種微量元素，在果實(shí)不同生育期含量差異也較大，幼果期果實(shí)Zn、Fe、Mn 3種元素含量較高，F(xiàn)e、Mn隨番茄果實(shí)的發(fā)育呈先降低后升高的趨勢(shì)，白熟期果實(shí)Mn平均含量最低，轉(zhuǎn)色期Fe含量最低。Zn含量隨果實(shí)發(fā)育呈逐漸降低的趨勢(shì)，至果實(shí)成熟降至最低。Cu含量變化與其他3種微量元素略有不同，全Cu含量在果實(shí)白熟期達(dá)到最高，成熟期次之，幼果期最低。

果實(shí)Cu含量如圖5-Ⅰ所示，就5個(gè)處理而言，T2處理下4個(gè)生育期番茄果實(shí)Cu含量最高，T3次之，但幼果期例外，為T(mén)3處理含量最低，白熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期CK、T4處理Cu含量最低。如圖5-Ⅱ所示，4個(gè)生育期果實(shí)中的全Zn含量均以T1處理最高，幼果期、轉(zhuǎn)色期時(shí)T4處理最低，其余2個(gè)生育期CK處理最低，且各生育期中T1處理Zn含量均與CK和T4處理差異達(dá)極顯著水平。由圖5-Ⅲ圖可以看出，幼果期T2處理果實(shí)Fe含量最高，白熟期T3處理最高，T2處理次之，轉(zhuǎn)色期、成熟期T1處理Fe含量最高，CK處理4個(gè)生育期番茄果實(shí)中Fe含量均最低。果實(shí)Mn含量如圖5-Ⅳ所示，T2處理幼果期果實(shí)Mn含量最高，T3處理最低，兩者之間達(dá)極顯著差異水平，T4處理白熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期果實(shí)Mn含量最高，且與T1和CK處理差異極顯著。由此可見(jiàn)，淡水灌溉有利于果實(shí)中Zn和Fe的積累，微咸水∶淡水=1∶1的混合水灌溉有利于果實(shí)中Cu的積累，微咸水、淡水按次輪灌有利于果實(shí)對(duì)Mn的積累，微咸水直接在番茄整個(gè)生育期的灌溉不利于果實(shí)對(duì)Cu、Zn、Fe、Mn 4種微量元素的積累。

表3 番茄果實(shí)中礦質(zhì)元素相互間的相關(guān)性

注：*.在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**.在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note:*.The 0.05 level(bilateral);**.The 0.01 level(bilateral).

2.3 番茄果實(shí)中礦質(zhì)元素間的相關(guān)性分析

探討果實(shí)中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相互關(guān)系，對(duì)判斷果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量、果實(shí)品質(zhì)變化有重要意義。番茄果實(shí)中10種礦質(zhì)元素間的相關(guān)性分析結(jié)果如表3所示，從表中可以看出，N與P、Ca呈負(fù)相關(guān)，與其他8種礦質(zhì)元素呈正相關(guān)(P>0.05)。P與Na、Mg和Mn呈負(fù)相關(guān)，其中與Na相關(guān)性顯著，與Mg和Mn相關(guān)性不顯著，與Cu呈顯著正相關(guān)關(guān)系。K與其余9種礦質(zhì)元素均呈正相關(guān)關(guān)系，且與Ca和Fe的相關(guān)性分別達(dá)顯著和極顯著水平。Na與P、Ca、Fe、Zn、Cu均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。除N和Na外，Ca與其余8種礦質(zhì)元素均呈正相關(guān)關(guān)系。Mg與Mn極顯著正相關(guān)，與Zn、Cu負(fù)相關(guān)，F(xiàn)e與Zn、Cu顯著正相關(guān)。Mn與Zn、Cu負(fù)相關(guān)，且與Zn之間的相關(guān)性達(dá)顯著水平。因此可以認(rèn)為，K與表中所列其余9種元素間存在增效作用，而Mg與Zn、Cu、P 3種元素 ，Na、Mn與Fe、Zn、Cu、P 4 種元素間存在一定的拮抗作用。

3 結(jié)論與討論

有關(guān)肥料中礦質(zhì)元素對(duì)園藝作物的影響，前人做了較多研究。李莉莉[14]比較分析了42份白菜薹材料中的礦質(zhì)元素含量，表明葉片顏色淺的白菜薹葉片中礦質(zhì)元素含量較高，綠色和深綠色白菜薹葉片中礦質(zhì)元素含量變異幅度較大，對(duì)白菜薹礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)育種具有較高的應(yīng)用價(jià)值。汝學(xué)娟等[15]研究了礦質(zhì)元素致番茄裂果的影響機(jī)理，表明鈣肥和鉀肥可以明顯降低番茄的裂果率，鎂肥對(duì)番茄裂果影響較明顯，硼肥對(duì)番茄裂果影響不顯著。此外，伍燁[16]還研究了礦質(zhì)元素對(duì)黃瓜白粉病發(fā)生及其生理生化的影響，施宇航[17]研究了礦質(zhì)元素對(duì)白靈菇生長(zhǎng)發(fā)育的影響及其生理效應(yīng)。

微咸水參與灌溉下植株體內(nèi)礦質(zhì)元素及離子含量的變化，前人也有一些研究，江雪飛[18]在甜瓜對(duì)咸水的適應(yīng)機(jī)理的研究中表明咸水濃度越大、灌溉時(shí)間越長(zhǎng)，甜瓜植株吸收的Na+越多，且根、莖中Na+含量遠(yuǎn)高于葉片，這是為了保護(hù)植物的要害部位-葉片不受鹽離子毒害。Cl-吸收水平較高且在根、莖、葉中分布比較均勻，前期莖和葉中K+含量有所增加，而后期出現(xiàn)迅速降低的趨勢(shì)，尤以葉片中降低幅度最大，根系中變化不明顯。咸水對(duì)Ca2+分布影響不明顯，但長(zhǎng)時(shí)間咸水灌溉下葉片中鈣離子顯著提高，不能恢復(fù)到正常水平，可能會(huì)對(duì)葉片造成傷害。說(shuō)明咸水灌溉打破了甜瓜體內(nèi)離子的平衡，但并未減少植株對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。近年，國(guó)外學(xué)者Nicolás等[19]連續(xù)6個(gè)生長(zhǎng)季研究了再生微咸水灌溉對(duì)橘子樹(shù)的影響，認(rèn)為雖然再生微咸水中含有高濃度的Na+、Cl-和B，但是與淡水灌溉相比，再生微咸水灌溉下橘子植株僅葉片表現(xiàn)出了較高的B濃度，且沒(méi)有任何一種元素的含量超過(guò)橘子植株可以忍受的臨界值。Hachicha等[20]研究了微咸水磁化灌溉對(duì)馬鈴薯的影響，表明用磁化后的微咸水進(jìn)行灌溉顯著促進(jìn)了馬鈴薯植株各組織對(duì)K+、N和P的吸收，且顯著降低了微咸水對(duì)植株的負(fù)面影響。目前，微咸水灌溉方式對(duì)番茄植株及果實(shí)中礦質(zhì)元素含量的影響還未見(jiàn)報(bào)道。

本研究表明，微咸水灌溉方式不同，3個(gè)生育期番茄植株根、莖、葉中各種礦質(zhì)元素含量變化趨勢(shì)也不同，同一種礦質(zhì)元素在植株不同部位含量分布差異也較大。微咸水參與下的4種灌溉方式均提高了番茄3個(gè)生育期根、莖、葉中Na的含量，這是由于微咸水中較高的Na+隨灌溉引入土壤進(jìn)而被植株吸收導(dǎo)致的。微咸水直接灌溉(CK)可以提高番茄3個(gè)生育期根、莖、葉中全N的含量，微咸水、淡水按生育期輪灌(T3)可以提高植株各部位Ca、Mg及Fe的含量。淡水灌溉(T1)下植株3個(gè)生育期各部位全P、全K含量較高，Zn含量最高?；旌纤喔?T2)有利于植株各部位Cu和Mn的積累。

微咸水灌溉方式對(duì)不同生育期番茄果實(shí)中礦質(zhì)元素含量影響也較大，淡水灌溉(T1)有利于幼果期、轉(zhuǎn)色期、成熟期果實(shí)中N、P、K的吸收與積累，微咸水中含有多種礦質(zhì)離子，長(zhǎng)期微咸水灌溉(CK)下番茄植株及白熟期、轉(zhuǎn)色期、成熟期果實(shí)中Na含量均有所提高，但不利于果實(shí)微量元素的吸收與積累，這與果實(shí)中Na含量與Fe、Zn、Cu含量互相拮抗有關(guān)。短期微咸水灌溉或降低微咸水的礦化度灌溉(輪灌、混合水灌溉)均可以避免微咸水對(duì)植株生長(zhǎng)的不利影響，補(bǔ)充植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，比如N、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu等。

綜上所述，微咸水不同灌溉方式對(duì)不同生育期番茄植株及果實(shí)中各種礦質(zhì)元素含量影響較大，這可能是微咸水中各種礦質(zhì)元素及鹽分離子共同作用導(dǎo)致的，所以在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間合理利用微咸水灌溉，不但不會(huì)抑制植株生長(zhǎng)，反而會(huì)促進(jìn)植株各部位及果實(shí)對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收和積累，可以以此結(jié)合前人關(guān)于微咸水灌溉下植株生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)變化的研究[21-23]，探索微咸水灌溉影響植株生長(zhǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)尤其是果實(shí)糖分含量的生理機(jī)理。

[1] 王艷芳，曹 玲，陳寶悅，等.咸淡水交替灌溉對(duì)芹菜生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2014(10)：5-8.

[2] Feleafel M N，Mirdad Z M.Ameliorating tomato productivity and water-use efficiency under water salinity[J].Journal Animal Plant Science，2014，24(1)：302-309.

[3] Al-Omran A M，Al-Harbi A R，Wahb-Allah M A，et al.Impact of irrigation water quality，irrigation systems，irrigation rates and soil amendments on tomato production in sandy calcareous soil[J].Turkish Journal of Agriculture and Forestry，2010，34(1)：59-73.

[4] Takahata K,Miura H.Increasing sugar concentration in tomato juice found by researchers[J].American Society for Horticultural Science，2014，24(1)：76-80.

[5] 王毅萍，周金龍，郭曉靜.我國(guó)微咸水灌溉對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量影響研究進(jìn)展與展望[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2009(9)：4-6.

[6] Wan S Q，Kang Y H，Wang D，et al.Effect of drip irrigation with saline water on tomato(LycopersiconesculentumMill)yield and water use in semi-humid area[J].Agricultural Water Management，2007，90(1/2)：63-74.

[7] 葉海燕，王全九，劉小京.冬小麥微咸水灌溉制度的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21(9)：27-32.

[8] Cetin M，Kirda C.Spatial and temporal changes of soil salinity in a cotton field irrigated with low-quality water[J].Journal of Hydrology，2003，272(1/4)：238-249.

[9] 萬(wàn)書(shū)勤，康躍虎，王 丹，等.華北半濕潤(rùn)地區(qū)微咸水滴灌對(duì)番茄生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24(8)：30-35.

[10] 徐鶴林，李景富.中國(guó)番茄[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007：3-16.

[11] 李 艷.番茄栽培技術(shù)探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(24)：130.

[12] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：265-274.

[13] 張行峰.實(shí)用農(nóng)化分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005：91-94.

[14] 李莉莉.白菜薹礦質(zhì)元素的含量分析及其遺傳研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015：31-34.

[15] 汝學(xué)娟，鄭 陽(yáng)，楊琦鳳，等.礦質(zhì)元素致番茄裂果的影響機(jī)理研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，27(1)：259-262.

[16] 伍 燁.礦質(zhì)元素(銅、鐵、鈣、鋅)對(duì)黃瓜白粉病發(fā)生及其生理生化特性的影響[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué)，2008：13-19.

[17] 施宇航.礦質(zhì)元素(鉀、鈣、磷、鎂)對(duì)白靈菇生長(zhǎng)發(fā)育的影響及其生理效應(yīng)[D].長(zhǎng)沙:中南林業(yè)科技大學(xué)，2013：38-40.

[18] 江雪飛.溫室甜瓜(CucumismeloL.)對(duì)咸水灌溉的適應(yīng)機(jī)理研究及鹽害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)分析[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2007：61-77.

[19] Nicolás E，Alarcón J J，Mounzer O，et al.Long-term physiological and agronomic responses of mandarin trees to irrigation with saline reclaimed water[J].Agricultural Water Management，2015，166(2016):1-8.

[20] Hachicha M，Kahlaoui B，Khamassi N，et al.Effect of electromagnetic treatment of saline water on soil and crops[J].Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences，2016，1-8.http://dx.doi.org/10.1016/j.jssas.2016.03.003

[21] Lu S W，Li T L，Jiang J.Effects of salinity on sucrose metabolism during tomato fruit development[J].African Journal of Biotechnology，2010，9(6)：842-849.

[22] 汪 洋，田軍倉(cāng)，高艷明，等.非耕地溫室番茄微咸水灌溉試驗(yàn)研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2014，33(1)：12-16.

[23] 張艷紅，焦艷平，劉為忠，等.微咸水灌溉對(duì)蘋(píng)果，梨的產(chǎn)量和品質(zhì)以及土壤鹽分的影響[J].南水北調(diào)與水利科技，2012，10(6)：118-122.

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Effects of Saline Water Irrigation Methods on Mineral Elements Content of Greenhouse Tomato during Different Growth Periods

LI Juan，TIAN Ping，LI Jianshe，GAO Yanming，REN Hui，CAO Shaona

(School of Agriculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China)

Using single factor randomized block experiment，make saline water(EC=3 mS/cm)irrigation directly as control，to study effect on contents of mineral elements of tomato plants′roots，stems，leaves at fruit-set period，the early stage of full bearing period，later stage of full bearing period and different growing periods fruits of different irrigation methods of saline water.Results showed that：①These ten kinds of mineral elements in tomato roots，stems，leaves and fruits all showed regular changes.Six kinds of mineral elements contents in roots，stems，leaves were N，K，Ca greater than P，Mg，Na，in four kinds of microelements，the Fe，Mn was higher，next was Zn，Cu was the lowest；Except K，young fruits had the highest contents of five kinds of macroelement，the content of K was the highest in mature fruits.Microelements′ content in fruits were Fe，Zn was higher，Cu,Mn was lower.In fruits，K was positive correlation with the other nine kinds of mineral elements.Na，Mg，Mn was antagonism with Zn,Cu,P. ② Saline water irrigation increased Na content of tomato root, stem, leaf and fruit in quality formation period, direct irrigation with saline water increased the maximum. Compared with freshwater irrigation, the total N content of all parts of tomato plant is also improved under saline water irrigation directly, but it was not conducive to the absorption and accumulation of N, P and 4 kinds trace elements of tomato fruit. Fresh water irrigation is beneficial to improve the content of P, K and Zn in each part of the plant, and promote the uptake and accumulation of N, P, K and Fe, Zn of tomato fruit. The content of Ca, Mg and Fe in each part of the plant can be improved when use saline water and fresh water rotation irrigation according to plant growth periods, Ca and Mg content of tomato at young fruit period and mature period are also higher under saline water freshwater irrigation in sequence and rotation irrigation according to plant growth periods. The contents of Cu and Mn in each part of plant are higher when use mixed water irrigation and saline water fresh water irrigation in sequence, so the content of Cu under mixed water irrigation and the content of Mn under saline water fresh water irrigation in sequence in the fruit are also higher at fruit quality formation period. So，using saline water irrigation in a short time or decreased the EC of saline water(rotation irrigation，mixing water irrigation)could avoid the negative influence of saline water and supplement the necessary elements of plants，they were N，Ca，Mg and Fe，Mn，Cu and so on.

Tomato；Mineral elements content；Saline water；Irrigation method；Different growth period

2017-01-07

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31560569)；寧夏科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目

李 娟(1992-)，女，陜西渭南人，在讀碩士，主要從事設(shè)施蔬菜栽培研究。

高艷明(1963-)，女，寧夏石嘴山人，教授，碩士，主要從事設(shè)施蔬菜無(wú)土栽培與營(yíng)養(yǎng)施肥等研究。

S275

A

1000-7091(2017)02-0200-11

10.7668/hbnxb.2017.02.030