新疆干旱区基质—土壤接力栽培装置在日光温室番茄栽培的应用

2019-08-03查向阳阿拉帕提·塔依尔江贾凯高杰

中国瓜菜 2019年6期

查向阳　阿拉帕提·塔依尔江　贾凯　高杰

摘要：以番茄品种‘金棚1号为试材，在体积比為7∶3∶1的草炭、蛭石、珍珠岩混合基质条件下，研究了50、60、70、80 cm不同种植行距及25、39 d不同移盆时间对番茄植株长势、产量及果实品质之间的影响，以期筛选土壤接力装置栽培番茄的适宜行距和适宜移盆时间的组合。结果表明，在同等灌溉条件下，7∶3∶1混合基质上，当移盆时间相同时，番茄植株茎粗随行距的增加而增加，单株叶面积随行距的变化没有明显的规律性;叶面积指数则随行距的增加而减小，单果质量、单株产量、小区产量均有随行距增加而增加的趋势;折合单位面积产量有随行距的增加而减小的趋势，但是各行距处理与对照组（CK）并无显著性的差异;80 cm大行距处理的维生素C含量、可溶性蛋白含量、番茄红素含量显著大于50 cm行距处理的含量（CK）。当行距相同时，2个移盆时间处理的各项指标之间均无规律，也没有太大的差异性。综合比较，推荐80 cm行距，39 d集中管理时间为新疆地区土壤接力装置栽培番茄的适宜的行距和移盆时间组合。

关键词：番茄;土壤接力装置;移盆时间;行距;产量

Abstract： In order to select the suitable row spacing and transplanting time for tomato cultivated by matrix-soil relay device， the tomato cultivar ‘Jin Peng 1 was used as the test material， the composite substrate with peat， vermiculite and perlite （volume ratio = 7∶3∶1） was used， the different row spacing （50， 60， 70 and 80 cm） and different transplanting time （25 d and 39 d） were carried out in this research， the growth， yield and fruit quality of tomato plants were studied. The results showed that under the same irrigation condition， when the transplanting time was the same， the stem diameter， single fruit weight， single plant yield and plot yield of tomato were increased with the increase of row spacing， while the leaf area was not affected by row spacing. The leaf area index was decreased with the increase of row spacing. The yield per unit area was decreased along with the increase of row spacing， but there was no significant difference between the treatment and the control group. The contents of Vitamin C， soluble protein and lycopene in the 80 cm row spacing fruits were significantly higher than those of the 50 cm row spacing （CK）. When the row spacing was the same， the growth， yield and fruit quality of tomato were not affected by transplanting time. In conclution， the best recommended for tomato cultivated by matrix-soil relay device was with 80 cm row spacing and 39 d centralized management time in Xinjiang region.

Key words： Tomato; Soil relay device; Move the basin time; Row spacing; Yield

近年来，无土栽培在我国蔬菜保护地栽培中逐渐发展起来[1]。利用无土栽培，可有效克服土传病害和连作障碍，与土壤栽培有明显的比较优势[2]。而无土栽培中的养分又没有土壤中的养分全面，该土壤接力装置可使无土栽培和土壤栽培合理的结合，发挥两者最大的优势提高其单株的产量。合理密植又是蔬菜高产、优质的基础。研究表明，适宜的栽培密度既能使植物充分利用光、温、水、气、肥等外在条件，又能提高其产量，改进品质。不同的移盆时间对番茄产量、品质、经济效益以及管理费用有一定的影响，若移盆时间过早，管理强度及管理费用增加从而影响其经济效益。移盆过晚则影响其生长发育、产量及品质从而影响经济效益。因此探究此装置在新疆日光温室中番茄栽培的合理种植密度和合适移盆时间对番茄的经济效益具有重大意义。

1 材料与方法

1.1 材料

供试番茄品种为‘金棚1号（由吐鲁番农机中心生产）2017年1月26日播种，采用50孔穴盘育苗，2017年3月24日定植，2017年7月30日拉秧;栽培基质为配比基质：V草炭∶V蛭石∶V珍珠岩=7∶3∶1（丹麦品氏托普集团生产）。试验设备为土壤接力栽培装置，上底面半径×下底面半径×高=17.5 cm×15 cm×35 cm（图1）。

1.2 方法

试验于2017年3月至8月在新疆农业大学实习基地三坪农场日光温室内进行。温室长45 m，跨度7 m，高4.5 m。

番茄幼苗前期定植在土壤接力栽培装置中，主要是进行无土栽培，待后期番茄植株长大，根扎进土壤后，则开始接力生长（即同时在土壤接力栽培装置和土壤中生长）。接地土壤前期种植过一茬生菜，为乌鲁木齐一般性农田土壤，试验期间未进行任何施肥。

定植时每个土壤接力装置种2株幼苗，株距为25 cm。1个装置1只滴箭，保证每株供液量一致。营养液采用土壤全价滴灌肥（太仓戈林农业科技有限公司）。定植后开始滴灌营养液，每隔1 d滴灌1次营养液，每次滴液量每株为0.5 L，即每个装置每天滴液量为1.0 L。在生育中期番茄植株长势较好，需水量增加，此时应加大营养液滴灌量，每株番茄营养液滴液量1.0 L。从开花期到采收期，供液量逐渐提升到2.0～2.5 L，白天滴液3～4次，夜晚不供液。番茄植株采用单秆整枝方式，第五穗果后进行打顶，植株顶部留2～3片摘心。番茄植株扎根土壤后水肥管理仍按上述方法进行。

试验设置T1、T2 2个不同的移盆时间和50 cm（CK）、60 cm（A1）、70 cm（A2）、80 cm（A3）4种不同的行距处理，株距均为25 cm;每个处理3次重复，以行距50 cm为对照（CK）。每个处理重复3次，共24个小区，不同行距处理的小区面积分别为：2.18、2.51、2.83、3.15 m2（表1）。

1.3 项目测定

1.3.1 番茄生长指标测定番茄定植后，在不同处理的各小区选取长势基本一致的5株进行标记，自2017年5月16日起对其生长状况进行测量，每14 d测定1次。茎粗：用电子游标卡尺测量茎基部1 cm处直径;叶面积：测量植株所有叶叶长、叶宽，计算叶面积;叶长：小叶至叶尖长度;叶宽：叶片中部最大1对小叶叶尖之间的距离;叶面积按中国农业科学院蔬菜研究所吴远藩学者于1980年12月在《农业科技通讯》发表的《量叶片的长和宽计算番茄叶面积》所述的不同生育期的求积方程式计算（式中Y为所测叶面积，X为所测叶的长×宽）。幼苗期Y=0.370 3 X+3.5（cm2）;開花期Y=0.310 5 X+10.8（cm2）;坐果期Y=0.360 8 X-18.8（cm2）;收获期Y=0.360 7 X+25.2（cm2）。叶面积指数（Lea Area Index，LAI）=叶片总面积/土地面积[3]。

1.3.2 番茄产量和品质的测定番茄产量分别按不同处理小区进行测定，记录标记植株每穗果的果数及产量，计算各个小区产量，并换算成折合667 m2产量。选取各处理番茄第5穗成熟果实进行果实品质分析，3次重复。果形指数为果实纵茎与横茎的比值。可溶性固形物含量测定采用手持折光仪;维生素C含量测定采用钼蓝比色法[4];可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法[5];番茄红素含量采用丙酮—石油醚浸提法[6]。采用WPS和SPSS 19.0进行数据整理和方差分析，显著性由Duncans新复极差法检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理番茄茎粗的比较

从表2可以看出，在5月16日、5月30日移盆前期，当移盆时间相同时，T1、T2移盆时间处理中，不同行距处理的茎粗均显著大于CK的茎粗，并且茎粗均有随行距增大而增粗的趋势;T1、T2移盆时间处理中，CK的茎粗均为最低;而适当的增大行距，降低密度有利茎粗的增加。在6月13日，移盆的中期，此时植株已打顶，可看出在T1移盆时间处理中其他行距处理的茎粗均显著大于T1CK的茎粗;在T2移盆时间处理中，除T2A1处理外，其他两组处理的茎粗均显著大于T1CK的茎粗。在6月27日、7月11日移盆处理的后期，在T1移盆时间处理中，T1A3处理的茎粗均显著大于T1CK的茎粗，其他2组处理的茎粗与T1CK的茎粗无显著差异，但茎粗有随行距增加而增粗的趋势;在T2移盆时间处理中，在6月13日各处理与T2CK的茎粗无显著差异，但茎粗有随行距增加而增粗的趋势，在7月11日，T2A3处理的茎粗均显著大于T2CK的茎粗，其他2组处理的茎粗与T2CK的茎粗无显著差异，但茎粗有随行距增加而增粗的趋势。

在移盆处理之前，番茄植株均集中管理，植株之间已出现相互遮阴的现象;在移盆处理后，窄行距处理的植株之间依然有相互遮阴，而大行距处理的植株在移盆前期没有相互遮阴，随着植株的生长，移盆中期以后各行距处理的番茄植株之间均出现不同程度的遮阴现象。所以在移盆前期和中期，当移盆时间相同时茎粗随行距的增加而增粗，各处理与对照均有显著差异;在移盆处理的后期，此时番茄植株已打顶，植株已不再纵向生长，当移盆时间相同时，除A3行距处理外，其他行距处理与CK均无显著性差异，但茎粗依然有随行距增加而增粗的趋势。而当行距相同时，T1移盆时间处理的植株茎粗与T2移盆时间处理的植株茎粗没有明显规律，说明移盆时间并不是影响番茄植株茎粗的直接因素。

2.2 不同处理番茄单株叶面积的比较

叶片是植物进行光合作用的主要场所，叶面积的大小会直接影响植株群体的受光，合理的叶面积可以充分利用光能、保证番茄高产优质。番茄叶面积的大小对光能利用效率、干物质积累、产量及经济效益都有很大的影响。

从表3中可以看出当移盆时间相同时，在T1移盆时间处理中，T1CK处理的叶面积在5月16日显著大于其他3个行距处理的叶面积;T1CK处理的叶面积在5月30日、6月13日、6月27日3次测定中均与其他行距处理的叶面积无显著差异;T1CK处理的叶面积在7月11日显著大于T1A3处理的叶面积，但与T1A1、T1A2处理的叶面积均无显著差异。在T2移盆时间处理中，T2CK的叶面积在5月16日、5月30日、6月13日、6月27日、7月11日的5次测定中均与其他行距处理的叶面积无显著差异。

可见当移盆时间相同时，各行距处理间番茄单株叶面积变化无规律，在移盆处理的前期，植株之间遮阴较少，单株叶面积的差异也不显著;在6月13日移盆处理的中期，此时植株已进行打顶，对番茄单株叶面积也存在一定的影响;而植株在移盆处理的后期，植株进行老叶摘除，对单株叶面积也有影响;每株番茄植株的水肥供应都相同，所以在后期并没有出现植株因行距过小，密度过大而造成单株叶面积显著下降的情况。而当行距相同时，T1移盆时间处理的单株叶面积与T2移盆时间处理的单株叶面积没有明显的规律，说明移盆时间并不是影响番茄植株叶面积的直接因素。

2.3 不同处理番茄叶面积指数的比较

从表4中可以看出当移盆时间相同时，在T1移盆时间处理中，T1CK处理的叶面积指数在5月16日、6月13日、7月11日3次测定中均显著大于其他行距处理的叶面积指数;T1CK处理的叶面积指数在5月30日、6月27日除T1A1处理外，均显著大于T1A2、T1A3处理的叶面积指数;由表中可见5次叶面积指数的测定，叶面积指数均有随密度增加而增加的趋势。

在T2移盆时间处理中，T2CK处理的叶面积指数在5月16日显著大于T2A3处理的叶面积指数，与T2A1、T2A2处理的叶面积指数均无显著差异;T2CK处理的叶面积指数在5月30日、6月27日、7月11日3次测定中均显著大于其他行距处理的叶面积指数;T2CK处理的叶面积指数在6月13日与其他3个行距处理的叶面积指数均无显著差异;由表中可见5次叶面积指数的测定，叶面积指数均有随密度增加而增加的趋势。

随着行距减小，密度增加，叶面积指数显著增加，番茄植株群体的郁闭性增强，光性降低，可能导致植株生长受限。而当行距相同时，T1移盆时间处理的叶面积指数与T2移盆时间处理的叶面积指数没有明显的规律，说明移盆时间并不是影响番茄植株叶面积指数的直接因素。

2.4 不同处理番茄产量的比较

从表5可看出，当移盆时间相同时，在T1移盆时间处理中，T1A3处理的单果质量显著大于T1CK处理的单果质量，T1A1、T1A2处理的单果质量与T1CK处理的单果质量无显著差异，并且各行距处理的单果质量有随行距增加而增加的趨势;T1CK处理的单株果数与其他行距处理的单株果数均无显著性差异;T1A3、T1A2处理的单株产量显著高于T1CK处理的单株产量，并且各行距处理的单株产量有随行距增加而增加的趋势;T1A3、T1A2处理的小区产量显著高于T1CK处理的单株产量，并且各行距处理的单株产量有随行距增加而增加的趋势;T1CK处理的折合单位面积产量与其他行距处理的折合单位面积产量无显著性差异，但是各行距处理的折合单位面积产量有随行距增加而增加的趋势。

在T2移盆时间处理中，T2CK处理的单果质量与其他行距处理的单果质量无显著差异，但是各行距处理的单果质量有随行距增加而增加的趋势;T2CK处理的单株果数与其他行距处理的单株果数均无显著性差异;T2A3、T2A2处理的单株产量显著高于T2CK处理的单株产量，并且各行距处理的单株产量有随行距增加而增加的趋势;T2A3、T2A2处理的小区产量显著高于T2CK处理的小区产量，并且各行距处理的小区产量有随行距增加而增加的趋势;T2CK处理的折合单位面积产量与其他行距处理的折合单位面积产量无显著性差异，但是各行距处理的折合单位面积产量有随行距增加而增加的趋势。

从2个移盆时间处理来看，单果质量、单株产量、小区产量均有随行距的增加而增加的趋势，并且80、70 cm大行距处理的单株产量、小区产量均显著大于50 cm（CK）行距处理的单株产量、小区产量;各行距处理的单株结果数与CK的单株结果数均无显著差异;各行距处理的折合单位面积产量与CK的折合单位面积产量均无显著差异，但是各行距处理的折合单位面积产量有随行距增加而增加的趋势。在相同的行距的处理下，除行距A1处理之外，T1移盆时间处理的单株产量、小区产量、折合单位面积产量均大于T2移盆时间的处理，但是各处理间并没有显著差异，说明移盆时间并不是影响各产量指标的直接因素。

2.5 不同处理番茄品质的比较

从表6中可以看出当移盆时间相同时，在T1移盆时间处理中，T1CK处理的果形指数显著大于T1A1处理的果形指数，T1CK处理的果形指数与T1A2、T1A3处理的果形指数无显著差异，但是T1A3处理的果形指数最大，为0.98;T1CK处理的可溶性固形物与其他行距处理的可溶性固形物均无显著差异;T1CK处理的维生素C含量与T1A1、T1A2处理的维生素C含量均无显著差异，而T1A3处理的维生素C含量显著大于T1CK处理;T1CK处理的可溶性蛋白的含量与T1A1处理的可溶性蛋白的含量无显著差异，而T1A3、T1A2处理的可溶性蛋白的含量显著大于T1CK处理的可溶性蛋白的含量，并且可溶性蛋白的含量有随行距增加而增加的趋势;T1CK处理的番茄红素的含量显著大于T1A1处理的番茄红素的含量，与T1A2处理的番茄红素的含量无显著差异，T1A3处理的番茄红素的含量显著大于T1CK处理的番茄红素的含量。

在T2移盆时间处理中，T2CK处理的果形指数与其他行距处理的果形指数均无显著差异，其中T2A3处理的果形指数最大，为0.98;T2CK处理的可溶性固形物与T2A1、T2A2处理的可溶性固形物均无显著性差异，而T2A3处理的可溶性固形物显著大于T2CK处理的可溶性固形物;T2CK处理的维生素C含量与T2A1、T2A2处理的维生素C含量均无显著性差异，而T2A3处理的维生素C含量显著大于T2CK处理的维生素C含量;T2CK处理的可溶性蛋白的含量与T2A1、T2A2处理的可溶性蛋白的含量均无显著性差异，而T2A3处理的可溶性蛋白的含量显著大于T2CK处理的可溶性蛋白的含量;T2CK处理的番茄红素的含量与T2A1、T2A2处理的番茄红素的含量均无显著性差异，而T2A3处理的番茄红素的含量显著大于T2CK处理的番茄红素的含量。

从2个移盆时间处理来看，各行距处理的果形指数与对照组（CK）均无显著差异，但是80 cm行距处理的果形指数均为最大，最接近1;T1移盆时间中，各行距处理的可溶性固形物与对照组（CK）均无显著差异，而T2移盆时间中，80 cm行距处理的可溶性固形物显著大于50 cm行距处理的（CK）的可溶性固形物;80 cm行距处理的维生素C含量、可溶性蛋白含量、番茄红素含量显著大于50 cm行距处理的含量（CK）;可见大行距处理有利于提高番茄果实的商品性，并有利于提高其品质。而当行距相同时，T1移盆时间处理的各品质指标与T2移盆时间处理的各品质指标没有明显的规律，说明移盆时间并不是影响番茄果实品质的直接因素。

3 讨论与结论

合理密植是蔬菜高产、优质的基础，生产上常用叶面积指数（LAI）作为一个衡量密度是否合理、作物群体发育是否正常的指标。当LAI过小时，随其增加，光合产量增加;当LAI过大时，叶片太密而群体郁闭，植株下部的叶片不能正常进行光合作用，造成通风不良，导致植株吸消耗增加，也易引起病害[7-9]。茄果類蔬菜最适宜的叶面积指数为3～4[10]。当番茄定植密度增大时，番茄个体间彼此互相影响，定植密度过度增大时，番茄会出现长势衰弱的现象。而番茄的长势与产量有着一定的关系，并且是一对矛盾关系。番茄长势变弱在一定程度上影响其产量，番茄长势过强同样也会造成减产。植株的长势存在“群体效应”，单株番茄离开了群体，长势也会变弱，因此提倡合理密植番茄[11]。

试验结果表明，随着密度的增加，面积指数增加，这与李新旭等[12]在连栋温室番茄岩棉栽培中的研究结果一致。当移盆时间相同时，番茄植株茎粗随行距的增加而增加，与雷喜红等[13]研究结果相同;单株叶面积随行距的变化没有太大的规律性;而叶面积指数则随行距的增加而减小，这是因为行距增大小区所占面积增大，所以叶面积指数随之减小。单果质量、单株产量、小区产量均有随行距增加而增加的趋势;折合单位面积产量有随行距的增加而减小的趋势，但是各行距处理与对照组（CK）并无显著差异;这是因为行距增加使其所占面积增加，所以折合单位面积产量随之减小。果形指数在80 cm大行距处理下最大，为0.98，最接近1;80 cm大行距处理的维生素C含量、可溶性蛋白含量、番茄红素含量显著大于50 cm行距处理的含量（CK）。

而当行距相同时，T1移盆时间处理的茎粗、单株叶面积、叶面积指数各产量指标及各品质指标与T2移盆时间处理均没有明显的规律，说明移盆时间并不是影响番茄茎粗、单株叶面积、叶面积指数各产量指标及各品质指标的直接因素。

综上所述，80 cm大行距处理有利于番茄植株茎粗的增长，可有效控制番茄植株的叶面积指数在3～4的范围内，提高光能利用效率，提高产量;同时大行距处理的果实商品性好，品质高，大行距处理的密度低大大降低了生产成本，同时也降低了劳动强度。当行距相同时，两移盆时间处理的各项指标之间均无规律，也没有太大的差异性，所以T2移盆时间处理对番茄的生长、产量、品质均无太大影响，而较晚的移盆有利于集中管理，降低管理强度，同时占地面积少，有利于节约土地租金。综合行距和移盆时间来看，最佳的行距与移盆时间组合为T2A3。

参考文献

[1] 刘伟，余宏军，蒋卫杰，等.我国蔬菜无土栽培基质研究与应用进展[J].中国生态农业学报，2006，14（3）：4-7.

[2] 李式军，高丽红，庄仲连.我国无土栽培研究新技术新成果及发展动向[J].长江蔬菜，1997（5）：1-5.

[3] 杨飞.宁夏连栋温室番茄高密度无土栽培试验研究[D].银川：宁夏大学，2013.

[4] 邹琦.植物生理学实验指导[M].北京：中国农业出版社，2000：131-135.

[5] 王晶英.植物生理生化实验技术与原理[M].哈尔滨：东北林业大学出版社，2003：22-23.

[6] 何春玫.番茄中番茄红素提取工艺的优化[J].湖北农业科学，2013，52（15）：3642-3646.

[7] 武维华.植物生理学[M].北京：科学出版社，2008：187-189.

[8] 王希群，马履一，贾忠奎，等.叶面积指数的研究和应用进展[J].生态学杂志，2005（5）：537-541

[9] 惠凤鸣，田庆久，金震宇，等.植被指数与叶面积指数关系研究及定量化分析[J].遥感信息，2003（2）：10-13.

[10] 张振贤.高级蔬菜生理学[M].北京：中国农业大学出版社，2008：31.

[11] 徐进，齐艳花，李红岭，等.不同栽培密度与留果数对秋大棚番茄生长发育及产量的影响[J].北京农业，2009（12）：41-44.