复合栽培不同基质对温室番茄生长及产量与品质的影响

2017-07-12李邵杨洁田婧鲁少尉连青龙

农业工程技术·温室园艺 2017年4期

李邵+杨洁+田婧+鲁少尉+连青龙

【摘要】为了探寻设施番茄的高效生产方式，该试验采用了水培与基质培复合栽培技术种植番茄，试验设置了3种基质配比（细棉沙、细棉沙+草炭、草炭+蛭石+珍珠岩），种植了‘博耐313‘绿宝石‘北亚6号3个品种番茄，研究了不同基质对复合栽培下番茄生长与产量及品质的影响。结果表明，草炭+蛭石+珍珠岩配比基质处理下的3个番茄品种生长速度较快，叶片光合作用较强，‘博耐313‘绿宝石与‘北亚6号产量分别1.84、0.85、0.77 kg/株，分别高于细棉沙+草炭处理17.5%、4.9%、19.1%，差异显著，但与细棉沙处理差异不显著；在不同基质处理的3种番茄品质方面，草炭+蛭石+珍珠岩处理的果实品质与细棉沙基质处理无显著差异，2个处理的番茄果实硬度均显著大于草炭+细棉沙处理。总体结果表明，复合栽培技术中草炭+蛭石+珍珠岩基质配比更适合番茄的生长与产量提升；同时也可用细棉沙基质替代，不会显著降低产量与品质。

┏前言┛

近20年来，中国设施园艺面积增长迅速，为国内设施农业产品的周年供应、促进城乡农民的就业增收以及提高非耕地的利用做出了巨大的贡献。在目前温室果蔬生产中，普遍使用土壤栽培与基质栽培，其中土壤栽培虽然成本较低，但根系环境难以控制，连作障碍严重，病虫害突出，产量低，难以满足设施农业的长远发展；基质栽培种类大多为草炭、岩棉以及自配的炉渣基质等。由于无土基质作物根系环境较好控制，作物产量较高，在设施园艺发达国家使用较多，如荷兰温室使用岩棉栽培番茄与黄瓜，其产量分别能达到50～70 kg/m2、60～100 kg/m2，但由于中国设施面积巨大，草炭等基质资源开采过度，导致其成本价格越来越高，严重影响无土栽培的生产效益[1]。因此研发一种既能简单调控作物根系环境，又不使用大量无土栽培基质的栽培模式与方法具有一定的意义。为此该试验提出了一种新型的设施果菜基质培与水培复合栽培模式，通过吸取设施蔬菜常规基质培与水培的优点[2-3]，利用封闭式的栽培环境与营养液循环系统，具有提高水肥利用效率、降低土传病害以及提高作物产量与品质的潜力，该试验研究了复合栽培模式下不同基质种类对3种不同番茄品种生长情况、产量以及品质的影响，以期探寻复合栽培模式下较为合理的栽培基质种类。

┏材料与方法┛

试验材料与设计

该试验于2014年4月～9月在宁夏贺兰县园艺产业园科研开发区连栋温室内进行，地处北纬38°30′，东经106°07′，海拔1111.5 m；温室类型为Venlo型玻璃温室，试验温室面积为440 m2。试验采用随机区组设计，共设水培与基质培复合栽培基质处理3种，栽培番茄品种3个（表1）。温室内共设复合栽培槽12排，每排长度为20 m，槽内基质袋大小为长×宽：90 cm×25 cm，每个基质袋装基质15 L，均匀放置于栽培槽内，每槽栽培番茄96株，试验每个基质处理设置4个重复。试验各处理采用同一营养液供液与循环系统；各处理生产管理方式相同，统一保留4穗果实。番茄于2月21日育苗，4月15日定植，9月17日拉秧。

试验方法

◎ 复合栽培技术原理[4]

水培与基质培复合栽培技术结构主要包括栽培槽、地膜、黑白防渗膜、栽培盆钵、基质袋、营养液池、水泵及其配套灌溉回流管路（图1）。其中栽培槽宽度一般为60 cm（栽培两列西红柿宽度），槽内深度为10 cm，长度依温室大小而定，保持温室内地面平整，铺上地布，铺上黑白防渗膜，再铺放2列基质袋，覆盖上黑白膜，在黑白膜上开具等间距的栽培孔；再将培养基质和蔬菜幼苗装填于底部多空隙的栽培盆钵内，将装有培养基质的多孔隙栽培盆钵放置在栽培孔内，给予一定流量与高度的营养液供应，植物根系穿过栽培盆钵的孔隙生长到基质袋内以及栽培槽空隙中（图2），使得栽培槽内形成密闭的、保温、保湿、黑暗的环境，且灌溉营养液可以循环流动与回收利用。

测定项目

每种基质与品种处理选取3个番茄植株进行重复，每隔15天测定其株高、茎基部2 cm处的茎粗与倒六叶叶片SPAD值，其中SPAD值采用SPAD-502叶绿素仪测定；番茄植株光合测定叶片同SPAD测定叶片，采用德国GFS-3000光合测定儀测定；取盛果期番茄根系，采用TTC法测定根系活力。

取各处理番茄果实第3穗果测定品质，VC含量采用钼蓝比色法；总糖含量采用蒽酮比色法；总酸含量采用酸碱滴定法；硝酸盐含量采用紫外分光光度法；可溶性固形物含量使用TD-45数字折光仪测定；果实硬度使用AGY-1果实硬度计测定[5]。

数据统计与分析

试验数据使用Excel 2016及DPS 7.05统计分析软件进行处理分析，采用LSD法进行差异显著性分析。

┏结果与分析┛

不同基质处理对番茄生长指标的影响

从图3可以看出，不同基质与不同番茄品种株高增长趋势相同，对于大果番茄‘博耐313，细棉沙处理番茄植株生长速率要大于细棉沙+草炭以及草炭+蛭石+珍珠岩处理；对于小果番茄‘绿宝石和‘北亚6号，草炭+蛭石+珍珠岩处理番茄植株生长速率要大于细棉沙+草炭以及细棉沙处理。但3个品种番茄茎粗增长速率都为草炭+蛭石+珍珠岩>细棉沙>细棉沙+草炭处理。总体可以看出，草炭+蛭石+珍珠岩处理的番茄植株生长势都较好，细棉沙+草炭处理较差，这可能与配比基质的透水、透气性高低有关。

不同基质处理对番茄光合参数的影响

◎ 不同基质处理对番茄叶绿素含量的影响

不同基质处理下不同番茄品种整个生育期叶片叶绿素含量基本都较稳定，从图5可以看出，在大部分的生育期内细棉沙处理要大于草炭+蛭石+珍珠岩处理，细棉沙+草炭处理下叶片叶绿素含量一直处理较低的状态。

◎ 不同基质处理对番茄光合作用的影响

选取测定SPAD值的叶片，在各处理结果旺盛期7月3日10：00测定植株光合作用，从图6可以看出，不同番茄品种下，细棉沙处理叶片光合速率都要大于其他2个处理，草炭+珍珠岩+蛭石处理叶片光合速率最低，这可能是由于在细棉沙介质中，番茄根系与营养液接触更为密切，养分吸收顺畅，各品种番茄植株叶片叶绿素含量较高，因而叶片光合速率较高。

不同处理对番茄产量与品质的影响

◎ 不同处理对番茄单株产量的影响

从图7可以产出，草炭+蛭石+珍珠岩处理下‘博耐313‘綠宝石与‘北亚6号产量分别为1.84、0.85、0.77 kg/株，分别高于细棉沙+草炭处理17.5%、4.9%、19.1%，差异显著，但与细棉沙处理差异不显著。这说明草炭+蛭石+珍珠岩处理下的番茄产量普遍较高，细棉沙处理番茄也能达到高产。

◎ 不同处理对番茄果实品质的影响

该试验于2014年8月4日在番茄采收盛期取新鲜果样（所取果样均为第3穗果），对评价番茄品质的6个主要指标：可溶性固形物、VC、总酸、总糖、果实硬度、硝酸盐进行测定。从表2可看出，北亚6号番茄可溶性固形物、VC、总糖含量要显著大于其他2个处理，不同品种番茄中，草炭+蛭石+珍珠岩处理果实可溶性固形物、VC含量较高，其次为沙土处理，但未达到极显著差异；细棉沙处理下各品种番茄果实硬度较高。总体来看，不同基质处理下各品种番茄果实品质无极显著的差异，说明，在水培与基质培复合栽培中，番茄根系都处于相同浓度的营养液中，栽培基质大多只起到固定作用，基质种类对番茄的品质无太显著的影响。

不同处理对番茄根系活力的影响

试验于2014年8月4日在番茄采收盛期取不同处理番茄根系，测定各处理根系活力，从图8可以看出，复合栽培下不同基质不同品种的根系活力差异显著，其中以‘绿宝石品种3处理之间差异最为显著，总体结果表明，不同品种下草炭+蛭石+珍珠岩处理的根系活力最高，其次为细棉沙处理，最低的为细棉沙+草炭处理，说明复合栽培下草炭+蛭石+珍珠岩处理番茄根系有着较强的活力。

┏结论与讨论┛

水培与基质培复合栽培是结合了水培与基质培的优点，栽培下的番茄植株主根系都集中在栽培盆钵内，而吸收养分的毛细根基本都分布在基质内与基质袋周围，且都浸泡在营养液中，这样能保证番茄植株根系既能充分吸收养分而又有一部分根系处于透气状态中[6-7]。目前温室无土栽培生产中，基质的成本占生产成本很大一部分，怎么能降低无土基质的用量也成为了生产中的难题，鉴于水培与基质培复合栽培的特性，试验利用西北当地廉价的细棉沙材料充当栽培介质，并验证了其效果。从试验结果可以看出，草炭+蛭石+珍珠岩配比基质处理下的不同番茄品种生长速度较快，叶片光合作用较强；在不同处理3种番茄品质方面，草炭+蛭石+珍珠岩处理的果实品质与细棉沙基质处理无显著差异，两处理的番茄果实硬度都要显著大于草炭+细棉沙处理。从不同处理不同品种根系活力可以看出，草炭+蛭石+珍珠岩的不同品种番茄根系活力都要大于细棉沙与草炭+细棉沙处理，其中3个品种都以草炭+细棉沙处理的根系活力最低，这是由于草炭+蛭石+珍珠岩的透气性与透水性较好，而细棉沙的渗水性较好，草炭+细棉沙处理的透气与渗水性都较差的缘故[8-9]。总体结果表明：①在水培与基质培复合栽培中，栽培介质的种类对番茄的栽培有一定影响，但影响不显著，推荐使用透水、透气性较好的基质配比；②复合栽培中可以使用成本更低的细棉沙代替价格较高的草炭等基质。

参考文献

[1] Jiang Weijie， Liu Wei，Yu Hongjun，et al. Development of

soilless culture in mainland china [J]. Transactions of

the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2001，

17（1）：10-15.

[2] Arzani， M. Cultivation without soil （Hydroponic），

commercial and house-made[M]. Isfahan Industrial

Press.2007.

[3] 李伟.水培与基质培的发展现状与前景展望[J].中国园艺文摘，

2010，26（5）：43-44.

[4] 汪晓云.新型无土栽培模式系列谈（二）多功能（LG-D）无土栽培模

式及配套设施[J].农业工程技术（温室园艺），2013，33（4）：58-60.