不同基质对架式栽培番茄生长及产量的影响

秦利杰 焦娟 文莲莲 倪秀男 魏珉

摘要：以番茄品种‘圣罗兰为试材，利用架式槽栽系统，研究了三穗果打顶条件下，不同栽培基质对植株生长、产量和品质的影响。结果表明，与CK（草炭∶蛭石=2∶1）相比，随菇渣替代草炭比例的增加（T1，草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1;T2，菇渣∶蛭石=2∶1），基质容重、总孔隙度均呈先升高后降低趋势;而椰糠基质（T3，成型椰糠板;T4，散装椰糠）的容重均低于CK，总孔隙度均高于CK;基质速效氮、磷含量以椰糠基质较低，速效钾含量以CK最少，微生物数量以椰糠基质最少;番茄株高、茎粗、根长、根表面积、根体积、干物质量及净光合速率等指标随菇渣替代草炭比例的增加均先升高后降低，而T3椰糠基质优于CK;折合666.7m2产量，T1和T3分别比CK增产13.99%和3.52%，且T1提高果实可溶性固形物、可溶性糖、VC含量;投入产出比排序为T3>T4>CK>T1>T2。综合番茄生长、产量和基质成本等因素，草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1可作为推荐基质配方。

关键词：番茄;基质;架式栽培;生长;产量;品质

中图分类号：S641.204+.7文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）12-0045-05

我国设施蔬菜生产主要采用传统的土壤栽培模式，劳动强度大，效率低[1，2];同时，蔬菜种植种类和品种单一，导致土壤连作障碍日趋加重，产量和品质下降。因此，研发精准化、省力化、可持续栽培模式及配套技术具有重要意义。近年来，课题组研发出日光温室番茄架式轻简化栽培模式，并通过试验明确了适宜的栽植密度、根际空间和营养液供给方式[3，5]。原有栽培基质以草炭、蛭石为主，成本较高，且草炭为短期内不可再生资源，过量开采会破坏生态环境。因此采用菇渣、椰糠等工农业废弃物替代草炭，是无土栽培基质的发展方向[6]。为此，本试验探讨了菇渣部分或完全代替草炭以及以椰糠作为基质对番茄生长、产量及品质的影响，以期进一步完善轻简高效栽培技术体系。

1 材料与方法

1.1 試验材料

供试番茄品种为‘圣罗兰。架式槽栽系统由栽培槽（聚苯板制作，距地60 cm，横切面宽20 cm，深10 cm）、供（回）液管道、贮液罐、水泵等组成。成型椰糠板泡发后横切面宽20 cm，高10 cm。

1.2 试验设计与处理

试验于2017年9月至2018年1月在山东农业大学园艺实验站日光温室内进行，采用封闭式循环供液高架槽栽系统，行距110 cm。试验设5个处理（表1），随机排列，3次重复。9月5日定植四叶一心番茄幼苗到装有不同基质栽培槽中或椰糠板上，株距15 cm。采用山崎番茄专用配方，pH6.4，EC值1.95 mS·cm-1，每天7∶00—17∶00间隔2 h供液1次，每次供液至营养液开始回流为止。番茄植株单干整枝，3穗果后留2片叶打顶，1月5日拉秧。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 基质性状测定 定植前，将每个处理的基质混合均匀。容重、总孔隙度测定采用饱和浸提法;按基质∶水=1∶5浸提，分别用雷磁PHBJ-260便携式pH计和雷磁DDB-303A便携式电导率仪测定pH值和EC值;碱解氮测定采用还原碱解扩散法，速效磷测定采用钼锑抗比色法，速效钾测定采用火焰光度计法[7]。

盛果期，取距根茎5～10 cm、深5～10 cm的基质混合均匀。蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定，脲酶活性采用苯酚-次氯酸钠比色法测定，过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定，碱性磷酸酶活性采用磷酸苯二钠比色法测定[8];基质微生物数量采用稀释平板计数法统计，细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基，真菌采用马丁氏培养基，放线菌采用改良高氏1号培养基[9]。

1.3.2 生长及生理指标测定 每处理选取生长一致的9株番茄标记，定植30 d后，测定株高和茎粗。开花坐果期，每处理选取长势一致的植株6株，按根、茎、叶分解，用MRS-9600TFU2L型根系扫描仪测定根长、根体积、根表面积和根尖数等形态指标，然后于烘箱内105℃杀青15 min，75℃下烘干至恒重，称重;TTC法测定根系活力[10]。

1.3.3 产量品质测定 每个处理选长势一致的9株番茄挂牌标记，分别记录采收时间、采收果数、单果重，计算单株产量。每处理选取9个第二穗上的成熟期果实进行品质测定。维生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚比色法测定，可溶性固形物含量采用WYT-4型手持糖量计测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，有机酸含量采用滴定法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定[10]。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2013作图，SPSS 16.0软件进行数据统计分析，并用Duncans新复极差法进行差异显著性检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同基质性状分析

2.1.1理化性状 由表 2可以看出，各处理基质组分及配比不同，理化性质存在明显差异。各处理容重均在基质适宜的容重范围（0.1～0.8 g·cm-3）内，以T1最大，显著高于CK，T2与CK差异不显著，T3与T4显著低于CK;椰糠基质的总孔隙度大于复合基质，除T2外，各处理均显著高于CK;T1的EC值最高，其次为T2，均显著高于其他处理;各处理pH值均在番茄适宜生长的范围内（5.0～7.5），T2最高，其次是T1，T3与T4差异不显著，均高于对照;复合基质的速效氮含量随菇渣代替量的增加而降低，速效磷含量先升高后降低，均显著高于单一椰糠基质;速效钾含量以T2最高，T3次之，各处理均显著高于CK。

2.1.2 酶活性 由表3可知，蔗糖酶活性以T2最高，T1次之，T4与T1差异不显著，除T3外各处理均显著高于CK。复合基质的脲酶活性显著高于单一椰糠基质，且随菇渣代替量的增加先升高后降低，T1与T2、T3与T4间无显著差异。过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性均以T4处理最高，单一椰糠基质处理显著高于复合基质处理;随菇渣代替量的增加，两种酶活性均升高;T3与T4、T1与T2的过氧化氢酶活性差异不显著，T3与T2的磷酸酶活性差异不显著。

2.1.3 微生物数量 由表4可以看出，复合基质中的真菌和放线菌数量均显著高于单一椰糠基质。真菌数量以T2最高，CK次之，T1与CK无显著差异;放线菌数量则以T1最高，T2次之，两者间无显著差异，显著高于CK及其他各处理。T1的细菌数量最多，显著高于其他处理，其他四种处理间无显著差异。

2.2 不同基质对番茄生长和生理代谢的影响

2.2.1 植株生长 由表5可知，T1处理的各生长指标均高于其他处理。与CK相比，复合基质的株高、茎粗和干物质量均随菇渣替代量的增加先升高后降低，单一椰糠基质均以椰糠板效果较好。株高和茎粗除T4较低外，其他处理间无显著差异;地上部和根干质量均以T1最大，T3次之，两者间无显著差异，分别比CK高19.18%和21.65%、12.22%和14.43%;根冠比以T1和T3较大，但各处理间无显著差异。

由表6可以看出，基质对番茄根系的生长发育有显著影响，均以T1处理各指标最好。与CK相比，复合基质的根系生育指标均随菇渣代替量的增多先升高后降低，单一椰糠基质以成型椰糠板的根系生长较好。根长和根尖数T3与T1无显著差异，均显著高于CK，T2与CK差异不显著;T4的根表面积最小，显著低于CK及其他处理;T1的根体积最大，T3次之，分别比CK增加33.55%、22.98%，T2、T4均与CK无显著差异;各处理根系活力均显著高于CK，但T1、T2和T3无显著差异。

2.2.2 葉绿素含量和光合速率 由表7可知，叶绿素a含量以T1最高，显著高于CK，但与其他处理间无显著差异;CK的叶绿素b含量最低，T1的最高，但各处理间差异不显著;净光合速率以T1最高，CK最低，且T1与T2、T3与T4间无显著差异;T2的蒸腾速率最高，T1次之，均与T3间无显著差异，但均高于CK。

2.3 不同基质对番茄产量和品质的影响

2.3.1 产量 由表8可以看出，单果重和单株产量均以T1最高，T3次之，T2、T4和CK无显著差异;CK的单株结果数最多，显著高于T3，与其他处理无显著差异;折合公顷产量以T1最高，其次为T3，分别比CK增产13.99%、3.52%，而T2、T4均与CK无显著差异。

2.3.2 果实品质 由表9可以看出，果实VC含量以T2最高，T3次之，分别比CK高32.58%、32.18%，T1、T2和T3差异不显著;T1的可溶性固形物含量最高，T2次之，两者无显著差异，均高于其他处理;可溶性糖含量以T2最高，T3次之，分别比CK增加9.73%、7.63%，两者无显著差异，但均显著高于其他处理;T1的有机酸含量最高，其次为CK，显著高于其他处理，但其他处理间差异不显著;可溶性蛋白含量以T1最高，其次为T2，两者间差异显著，且均显著高于其他处理。

2.4 不同基质成本和经济效益分析

[JP3]按照市场价格草炭520元/m3、蛭石186元/m3、菇渣240元/m3、椰糠块（5倍泡发）10元/kg、椰糠板18元/条计算，CK成本408.5元/m3，T1成本315.3元/m3，T2成本222元/m3，T3成本766.3元/m3，T4成本500元/m3。每公顷的基质成本以T3最高，T4次之，分别比CK高87.59%和22.40%。

按照番茄市场均价4元/kg计算，由表10可知，折合每公顷产值以T1最高，T3次之，分别比CK增收14.00%和3.53%;投入产出比以T3最大，T4次之，均高于CK和其他处理。

3 讨论与结论

不同基质由于其主要成分、混合比例不同，理化性状也会存在差异，用于栽培的效果也不尽相同[11，12]。有研究表明，土壤细菌化是土质改善的重要指标之一[13]，本试验中，草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1的细菌数量最多，基质磷含量较高，与对照（草炭∶蛭石=2∶1）相比，显著提高了叶片色素含量和净光合速率，长势增强，果实品质明显改善，且每公顷增产13.99%，这可能由于该基质的理化性质得到改善，根际环境更适宜微生物的生长繁殖，进而大量微生物又分解释放更多的养分;也可能是基质中含有较高的钾元素，因为钾在提高光合速率和产量上具有重要作用[14]。散椰糠速效钾含量虽然也较高，但净光合速率和产量却较低，可能是两个处理的pH值较低，速效氮和速效磷含量较低，不利于番茄的生长发育。

本试验中，成型椰糠板栽培中果实的VC、可溶性糖含量显著高于对照，且产量较对照提高，因此，椰糠作为一种农业废弃物，具有一定的推广使用价值。但由于椰子主要分布在我国热带和亚热带地区，运输成本增加，在实际应用中可将其与当地的工农业废弃物配比使用[15，16]，以在保证产量品质的前提下降低生产成本，但适宜的配比还需进一步试验研究。

综合分析，以草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1为基质种植的番茄生长发育、生理代谢、产量以及果实品质均明显较好，可作为架式栽培番茄的推荐基质配方。

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