大棚番茄老株更新套种豆角对养分含量及经济效益的影响

郭美玉+赵凤艳+吴凤芝

摘要：通过番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）老株更新套种豆角[Vigna unguiculata（L.） Walp.]的大棚试验，分析了土壤和番茄植株的养分含量以及产量、产值差异。结果表明，在豆角拉秧期，土壤硝态氮、速效钾含量比不套种豆角的分别提高了190.22%、59.62%，差异达显著水平。与不套种豆角相比，番茄套种豆角处理的番茄产量降低了10.33%，但差异不显著。不过由于豆角产量为11 415 kg/hm2，套种豆角后增加的产值有12 270元/hm2。所以番茄老株更新套种豆角不仅可以显著提高土壤氮、钾含量，还可以提高产量、产值，增加土地利用率。

关键词：番茄（Lycopersicon esculentum Miller）；老株更新；套种；豆角[Vigna unguiculata（L.）Walp.]；养分含量；产量；产值

中图分类号：S641.2；S643.4+9.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）12-2285-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.021

The Effect of Intercropping of Tomato Old Strain Pruning with Bean in Greenhouse on Economic Benefit and Nutrient Content

GUO Mei-yu， ZHAO Feng-yan， WU Feng-zhi

（College of Horticulture， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract： The nutrient content of soil and tomato（Lycopersicon esculentum Miller） plants and fruit yield treated by old strain pruning technology of tomato intercropped with bean[Vigna unguiculata（L.） Walp.] was analyzed. The results showed that compared with CK， the soil nitrate N and available K was significantly increased（190.22%， 59.62%， respectively） in the harvest period. The yield of tomato treated by old strain pruning technology intercropped with bean was decreased by 10.33%. However， the decrease was not significant with CK. The yield of bean was 11 415 kg/hm2. The economic output value was increased by 12 270 CNY/hm2 when interplant with beans， indicating that not only could this cultivation method significantly increase the content of soil N and K， but also improved the economic income and land use efficiency.

Key words： tomato（Lycopersicon esculentum Miller）； old strain pruning； intercropping； bean[Vigna unguiculata（L.） Walp.]； nutrient content； yield； output value

間作、套种栽培模式既可充分利用太阳能、土地面积和作物有效生长期，又能克服病、虫、草对单一栽培作物的危害，从而提高作物单位面积的产量[1]。在东北地区，塑料大棚番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）夏季育苗困难，而且易发生病虫害[2]。有研究表明，老株更新栽培技术不仅可以克服育苗困难的问题，还能延长番茄采收期，使效益增加[3]。豆角[Vigna unguiculata（L.） Walp.]属于豆科（Leguminosae）作物，从土壤生态学角度而言，与其共生的根瘤菌可以固氮，增加土壤氮营养[4]。在生产实践中，豆角常常和黄瓜（Cucumis sativus L.）、番茄、西瓜[Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum. et Nakai]等进行套种栽培[2，5-7]。有关番茄老株更新栽培技术前人已做了相关研究，但番茄老株更新套种豆角栽培模式以及套种栽培模式养分方面变化的探讨还未见报道。为此，试验比较了大棚番茄老株更新后套种豆角对番茄植株和土壤养分含量以及经济效益方面的差异，以期为番茄老株更新后套种豆角栽培模式提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2015年3-10月在东北农业大学园艺设施中心大棚内完成，供试番茄品种为粉和平，由西安市和平蔬菜研究所提供。豆角品种为黄金钩，由哈尔滨金龙农业有限公司提供。大棚土壤的基本理化性质为铵态氮含量为19.70 mg/kg、硝态氮74.69 mg/kg、有效磷248.10 mg/kg、速效钾342.60 mg/kg，土壤EC值0.86 mS/cm（1∶2.5，w/v），土壤pH 6.84。

1.2 试验设计

试验设置番茄老株更新单作（CK）和番茄老株更新套种豆角（T）2种栽培模式。采用完全区组设计，田间随机排列，每处理3次重复。种植前对大棚内土壤进行深翻、消毒、作垄，垄距为0.6 m，株距为0.3 m，小区面积30 m2。番茄采用常规育苗，2015年4月27日幼苗长到6叶1心时定植到大棚中，常规施肥管理。留4穗果后打顶。6月下旬进行老株更新，当番茄第二穗果开始采收时，在第二穗果与第四穗果之间开始留侧枝，最后选留一个健壮的侧枝作为更新用，侧枝采用单干整枝方法留3穗果。当主干的4穗果全部采收后，剪掉主干老枝，使侧枝代替老枝生长。2015年7月1号番茄套种豆角，在2株番茄中间采用直播法，每穴播2粒豆角种子，幼苗长出后去掉生长较弱的豆角幼苗，保留生长健壮的1株，豆角株距为0.3 m。 番茄和豆角日常管理采用常规田间栽培方式，在2015年9月3日豆角盛果期和2015年10月1日豆角拉秧期，分别取番茄植株和土壤样品，测定其中的养分含量。

1.3 方法

1.3.1 植物取样、测定方法 分别在豆角盛果期和拉秧期采样2次，每次每小区随机取3株番茄植株，烘干粉碎，称取烘干后粉碎的番茄植物样0.1 g，置于消煮管中，加少量水湿润；消煮管内加入5 mL浓硫酸，放弯颈漏斗静置过夜。把消煮管放在190 ℃的消煮炉加热约15 min，等消煮管里出现白烟后，把消煮炉升温到380 ℃；管内溶液全部变成棕黑色的时候取下，稍微冷却，加入10滴300 g/L H2O2；继续加热约15 min取下，冷却后加H2O2，重复2～3次，直到消煮液变成清亮色，然后再加热10 min。冷却后定容至100 mL；用流动分析仪（荷兰SKALAR公司）测定番茄植株的氮、磷含量[8]，用火焰分光光度法测消煮液中的全钾量[8]，计算平均值。

1.3.2 土壤取样、测定方法 取样时间同植物样，每小区随机选取3个采样点，采集1～20 cm深耕作层混合土样，过2 mm篩。土样一部分置于4 ℃保存，用于测定土壤含水量及速效氮含量；另一部分在室内自然风干，用于测定土壤中的其他养分含量。土壤铵态氮、硝态氮用氯化钾溶液浸提、流动分析仪测定；土壤速效磷用碳酸氢钠溶液浸提、流动分析仪测定；土壤速效钾用中性醋酸铵溶液浸提、火焰分光光度法测定；土壤全氮用浓硫酸消煮、流动分析仪测定；土壤全磷用高氯酸进行消煮、流动分析仪测定[9]。

1.3.3 经济效益比较 在2015年年底，统计2种栽培模式的番茄、豆角产量，产量取整数；合计产值为每小区采收初期至终收期每次上市量×当时市场价平均值折合而成，没有考虑种子、肥料、农药、水费等投入，番茄、豆角销售地点在哈尔滨市香坊区农贸市场。

1.4 数据处理

试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2003软件处理，并用其制表、做图，采用SAS统计软件完成统计分析。

2 结果与分析

2.1 套种豆角对土壤养分含量的影响

2.1.1 套种豆角对土壤氮含量的影响 番茄套种豆角后，在豆角盛果期和拉秧期的土壤养分含量测定结果见表1。从表1可见，在豆角盛果期，套种、单作（CK）的土壤硝态氮、全氮含量差异不显著（P>0.05）。但在拉秧期，套种豆角的土壤硝态氮、全氮含量比单作分别提高了190.22%、26.33%，差异达到了显著水平（P<0.05）。而土壤铵态氮含量在2个时期的差异均不显著（P>0.05），并且单作和套种土壤中铵态氮含量在拉秧期比盛果期还分别降低了48.03%和40.83%。而单作和套种的土壤硝态氮含量在拉秧期比盛果期分别提高了21.29%和227.02%。

2.1.2 套种豆角对土壤磷含量的影响 从表1还可见，在盛果期和拉秧期，套种土壤与单作相比，土壤速效磷、全磷含量差异都不显著（P>0.05）；但单作和套种的土壤速效磷含量在拉秧期比盛果期分别提高了36.58%和6.35%。

2.1.3 套种豆角对土壤钾含量的影响 表1还表明，在豆角的盛果期，套种、单作的土壤速效钾含量差异不显著（P>0.05）；但在拉秧期，套种的土壤速效钾含量比单作提高了59.62%，差异达显著水平（P<0.05）。并且单作和套种的土壤速效钾含量在拉秧期比盛果期分别提高了16.78%和70.08%。

2.2 套种豆角对番茄植株养分含量的影响

2.2.1 套种豆角对番茄植株氮含量的影响 番茄套种豆角后，在豆角盛果期和拉秧期的番茄植株养分含量测定结果见图1。从图1A可见，在豆角的盛果期和拉秧期，套种豆角的番茄与单作相比，番茄植株全氮含量变化不大，差异不显著（P>0.05）；不过单作和套种豆角的番茄植株全氮含量在拉秧期比盛果期分别降低了8.49%和17.54%。

2.2.2 套种豆角对番茄植株磷含量的影响 从图1B可见，套种豆角的番茄植株与单作番茄植株在豆角的盛果期和拉秧期全磷含量变化不大，差异不显著（P>0.05）；不过单作和套种豆角的番茄植株全磷含量在拉秧期比盛果期分别降低了33.90%和25.11%。

2.2.3 套种豆角对番茄植株钾含量的影响 从图1C可见，在豆角的盛果期和拉秧期，套种豆角的番茄植株与单作相比，番茄植株全钾含量变化不大，差异不显著（P>0.05）；不过单作和套种豆角的番茄植株全钾含量在拉秧期比盛果期分别提高了32.58%和28.46%。

2.3 套种豆角对番茄和豆角产量及产品收益的影响

2.3.1 套种豆角对番茄产量的影响 番茄套种豆角后对番茄产量（2015年）的影响情况见图2。从图2可见，番茄老株更新单作处理的产量为104 970 kg/hm2，番茄老株更新套种豆角处理的产量为94 125 kg/hm2，套种豆角的番茄产量比单作的番茄产量降低了 10 845 kg/hm2，但差异并不显著（P>0.05）。

2.3.2 套种豆角对产值的影响 番茄套种豆角后对番茄、豆角的产值影响情况见表2。从表2可见，番茄套种豆角处理的番茄产量为94 125 kg/hm2，与番茄单作的产量104 970 kg/hm2相比，降低了10.33%；不过套种豆角后，豆角的产量是11 415 kg/hm2，当年的市场价均值为2.50元/kg，因而豆角的产值有28 537.50元/hm2，加上番茄的产值141 187.50元/hm2（单价1.50元/kg），结果番茄套种豆角的总产值是169 725元/hm2；而番茄单作的产值是157 455元/hm2。所以番茄老株更新套种豆角栽培与番茄单作相比，产值增加了12 270元/hm2。

3 小结与讨论

试验中，大棚番茄老株更新套种豆角后，番茄的产量略有降低，这与李乃荟等[10]的研究结果一致。原因可能是套种豆角后，遮光严重，影响了番茄正常生长，导致减产。套种豆角后豆角产量为11 415 kg/hm2，与苏广锋等的研究[11]相比，豆角产量较低，原因可能是东北地区降温较早，拉秧时还有未成熟的豆角，不过影响豆角产量的主要因素还有待下一步探讨。

与番茄单作相比，番茄老株更新套种豆角后，由于豆角根部有固氮菌，能为土壤提供氮素，因而提高了土壤的氮含量[12，13]。此外，番茄老株更新套种豆角后显著提高了土壤中的速效钾含量，可能是在生长后期豆角的根系分泌物促进了土壤中的钾向有效态转化，从而提高了土壤中的速效钾含量[14-16]，但影响土壤速效钾含量的主要原因还需下一步试验确认。在豆角拉秧期，番茄植株逐渐衰老，对养分的吸收能力下降，此时番茄以生殖生长为主，吸收的养分主要用来满足果实发育所需，这与有关研究[17，18]的结果一致。

通过分析大棚番茄老株更新套种豆角后番茄、豆角的经济效益以及养分含量变化，表明番茄老株更新套种豆角可以显著提高土壤中的氮、钾含量，因此在套作中，要注意合理施肥，充分发挥套作优势。与不套种豆角相比，套种豆角的番茄产量略有降低，但差异不显著，且套种豆角后产值增加12 270元/hm2，说明番茄老株更新套种豆角栽培技术不仅可以在有限的耕地中“一地双收”，还可以提高经济效益，增加农民收入。因此，大棚番茄老株更新套种豆角栽培模式值得推广。

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