河西走廊戈壁温室番茄无土栽培基质筛选

贾 靓，陈修斌，李翊华，许耀照

（河西学院农业与生态工程学院，甘肃 张掖 734000）

张掖市地处河西走廊中部，属温带大陆性气 候，境内地势平坦，土地肥沃，日照充足，水、土、光、热资源丰富，是全国重要的商品蔬菜生产基地之一。近年来，河西走廊的五地市认真贯彻省政府“关于河西戈壁农业发展的意见”[甘政办发（2017）138号]，在戈壁、沙滩和荒漠区大力建造日光温室，以日光温室为主体的保护地生产有了较快的发展。番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是戈壁温室内种植的重要蔬菜种类，为适应戈壁温室番茄生产的需要，以本地区在农业产业化发展过程中产生的玉米秸秆、食用菌下脚料等农业废弃物为主要原料，加入一定量的沙、鸡粪、商品基质等，组成不同种类的栽培基质进行番茄生产，以期筛选出适合于本区温室番茄生产的最适宜栽培基质，为提高农业资源利用率、实现番茄高产高效栽培提供理论依据和技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验时间及地点

试验于2019年4—11月在高台县合黎镇戈壁温室内进行。

1.2 试验材料

供试的基质种类为玉米秸秆、食用菌下脚料、沙、鸡粪、商品基质。玉米秸秆在使用前粉碎成粒径为2～3 cm的片状材料，然后每1 m3加入4 kg的尾菜腐熟剂，在20～25 ℃的温度条件下发酵4～5 d；食用菌下脚料的种类选择鸡腿菇的菌渣，使用前将鸡腿菇下脚料粉碎，堆放在温室内，用塑料薄膜覆盖发酵25～30 d；沙为经过淘洗过滤的直径为1～2 mm的沙粒；商品基质由7份草炭与3份蛭石组成，由张掖市绿之源农业发展有限公司提供。供试番茄品种为“金福莱”，由张掖市绿之源农业发展有限公司提供。

1.3 试验设计

试验共设6个处理，分别为对照CK（商品基质∶沙＝1∶0.5）、处理Ⅰ（商品基质∶玉米秸秆∶鸡粪＝1∶1∶0.3）、处理Ⅱ（商品基质∶食用菌下脚料∶鸡粪＝1∶1∶0.3）、处理Ⅲ（玉米秸秆∶食用菌下脚料∶沙∶鸡粪＝1∶1∶0.5∶0.3）、处理Ⅳ（沙∶玉米秸秆∶食用菌下脚料∶商品基质∶鸡粪＝4∶5∶5∶6∶3）、处理Ⅴ（沙∶玉米秸秆∶食用菌下脚料∶商品基质∶鸡粪＝5∶5∶5∶5∶3）。

将不同种类的基质按照不同的体积比，混合均匀后装入栽培槽内。栽培槽的设置为南北方向，与温室走向垂直，槽宽70 cm、深30 cm、长8 m，槽内铺设厚0.08 mm棚膜，槽间距40 cm，每槽正中央安装1条滴灌带。采用田间随机区组试验设计，不同处理分别种植1槽，重复3次。于4月10日将具有6叶1心的番茄幼苗定植于栽培槽内，株距45 cm，行距60 cm，667 m2保苗数2 414株。分别于番茄结果初期、中期、末期，每667 m2追施尿素20 kg、硫酸钾15 kg；植株与环境管理同日光温室常规管理。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 叶片光合指标

在番茄结果中期（2019年7月10日），于10：00—12：00，每个处理随机选择6株同叶位的叶子，用英国Hansatech公司的TPS-2便携式光合仪测定净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、细胞间隙CO2浓度（Ci）及气孔导度（Gs）。

1.4.2 植株形态性状及产量

在番茄结果末期（2019年9月15日），每个处理标记6株，用卷尺测定株高，用游标卡尺测定茎粗；每次收获时按不同处理统计植株的结果数和单株产量，最后折合成667 m2产量。

1.4.3 果实品质

随机选取不同处理的各12个果实，测定其可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄红素含量。可溶性糖用蒽酮比色法，可滴定酸采用滴定法，可溶性固形物采用折光仪法，VC采用钼蓝比色法，番茄红素用EV300PC型紫外-可见分光光度计法[1]，重复3次，取其平均值。

1.5 数据分析

采用DPS 9.50和Microsoft Excel 2003软件进行数据计算与分析，采用Duncan's法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理番茄叶片光合指标影响

不同处理对番茄叶片光合指标影响见表1，番茄光合速率最高的处理是处理Ⅳ，为2.38 μmol/（m2·s），与CK相比高出0.73 μmol/（m2·s）；同时植株的蒸腾速率也以处理Ⅳ为最高，可以达到1.65 mmol/（m2·s），比CK高出0.62 mmol/（m2·s）；番茄叶片胞间C O2和气孔导度的变化与光合速率和蒸腾速率的变化相似，也以处理Ⅳ为最高，分别为235、324 mmol/（m2·s），比CK分别高出34、3 8 mmol/（m2·s）；说明处理Ⅳ的番茄随着光合速率的增加，其叶片的蒸腾速率、胞间CO2和气孔导度也随之增加。不同种类基质配比中，以采用处理Ⅳ（沙∶玉米秸秆∶食用菌下脚料∶商品基质∶鸡粪＝4∶5∶5∶6∶3）的番茄保持最强的代谢能力，除与处理V在胞间CO2浓度方面无显著差异外，各项指标均显著高于其他处理。

2.2 不同处理对番茄农艺性状与产量的影响

不同处理对番茄农艺性状与产量的影响见表2，以处理Ⅳ的番茄植株在株高、茎粗、单株结果数、单株产量和折合667 m2产量等性状上表现最优，分别为178.60 cm、1.13 cm、16.36个、3.12 kg和7 531.68 kg，除与处理V的单株产量无显著差异外，各项指标均显著高于其他处理；与CK相比分别高出9.89 cm、0.15 cm、1.78个、0.36 kg和869.04 kg。说明采用处理Ⅳ（沙∶玉米秸秆∶食用菌下脚料∶商品基质∶鸡粪＝4∶5∶5∶6∶3）的基质配比更利于促进番茄植株的生长，番茄保持较强的生长势与结果能力，因此形成了较高产量。

2.3 不同处理对番茄品质的影响

由表3可以看出，采用处理Ⅳ（沙∶玉米秸秆∶食用菌下脚料∶商品基质∶鸡粪＝4∶5∶5∶6∶3）的基质配比，番茄果实的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄红素含量均最高，分别为4.15%、0.58%、7.30%、302.2 mg/kg和152.4 mg/kg，与CK相比，分别增加了0.37、0.09、0.19个百分点及31.5、9.3 mg/kg，除与处理V在可溶性糖、可滴定酸、番茄红素上无显著差异外，各项指标均显著高于其他处理。说明处理Ⅳ的基质配比最适宜于番茄生长对营养的需求，促进了植株体对养分的吸收，从而提高了果实内的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物等含量，这一研究结果与前人在芹菜上的研究相一致[2]。

表1 不同处理对番茄光合指标的影响

表2 不同处理对番茄农艺性状及产量的影响

表3 不同处理对番茄品质的影响

3 结论与讨论

叶片光合速率的大小反映植株光合能力的强弱[3]，本试验中在处理Ⅳ的基质栽培下，番茄的光合速率最高，同时植株的蒸腾速率、叶片胞间CO2浓度和气孔导度的数值也明显高于其他处理，说明处理Ⅳ的番茄植株保持最强的代谢能力。正由于代谢能力的提高，本处理下的番茄植株保持较强的生长势，反映在株高、茎粗等形态指标也明显高于其他处理，从而表现在单株结果数、单株产量和折合667 m2产量等性状数值的提高。有研究表明：作物品质与营养的吸收存在密切关系[4]，本试验中以处理Ⅳ的番茄果实可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄红素含量明显高于其他处理，究其原因主要是处理Ⅳ的不同种类基质配比最适于番茄生长，植株代谢能力增强[5]，促进了对养分与水分的吸收，从而提高了产量，且品质得以改善。

本试验结果表明：采用处理Ⅳ（沙∶玉米秸秆∶食用菌下脚料∶商品基质∶鸡粪＝4∶5∶5∶6∶3）的基质配比，番茄保持较强的生长势与结果能力，其产量最高、品质最优，这一研究结果可为河西走廊地区温室番茄无土栽培实现高产优质化生产提供技术指导。