不同营养液配方对番茄潮汐式灌溉育苗质量的影响

田雅楠，曹玲玲，赵立群，曹彩红

（北京市农业技术推广站，北京 100029）

随着我国设施蔬菜的发展，集约化穴盘育苗已成为蔬菜种植的重要环节，秧苗质量对栽培效果影响显著[1]，决定着蔬菜的生长发育、产量和品质[2]。穴盘育苗是以草炭、蛭石、珍珠岩等轻基质材料作为育苗基质，但基质持水保肥能力有限，需根据植物生长需求进行精准的水肥管理，为幼苗提供均匀的水分和养分是培育蔬菜健壮穴盘苗的关键[3-4]。

潮汐式灌溉是一种栽培床底部供水的灌溉方式，依靠基质毛细管作用将水肥供给植物吸收[5-6]，可以避免顶部喷淋灌溉在育苗后期产生“雨伞作用”[7]，具有灌溉均匀、水肥利用率高、减少病虫危害、加快植株生长等优点[8]。同时，潮汐式灌溉易于实现水肥闭合循环利用和水肥精准供给，也有利于实现自动化管理和工厂化生产，节省劳动力和生产成本，具有广阔的发展前景[9-13]。我国的潮汐式灌溉技术发展起步较晚，在盆栽花卉的大面积生产中应用较多。近几年，国内学者增加了对蔬菜潮汐式育苗的研究力度，在设备设计、灌水指标和节水省肥等方面研究较多[14-17]，而有关营养液配方的研究则较少。本试验以番茄（Lycopersicon esculentumMill.）为研究对象，在潮汐式育苗条件下进行营养液配方优选试验，旨在为番茄潮汐式育苗技术的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为‘蒙特卡罗’，北京百幕田种苗有限公司，原产地为韩国，为无限生长型粉果番茄品种，单果质量250～350 g，高抗病毒病、叶霉病和枯萎病。

试验用穴盘为72 孔穴盘。育苗基质为草炭、蛭石、珍珠岩的混合基质（3∶1∶1，V/V），其中草炭为品氏托普草炭，粒径0～10 mm；蛭石和珍珠岩采用园艺级，均为国产。育苗所用基础水溶性肥料，购自上海永通化工有限公司。

1.2 仪器与设备

叶绿素计，SPAD-502，日本konica minolta；电子天平，ME203T/02，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；鼓风干燥箱，DHG-9070A，上海-恒科科学仪器有限公司；扫描仪，MRS-9600TFU2L，上海中晶科技有限公司。

1.3 试验方法

试验在北京市农业技术推广站小汤山特菜大观园东区潮汐式育苗温室内进行，采用简易潮汐式育苗系统，设置T1（霍格兰德和阿农配方，简称霍格兰德配方）、T2（日本山崎茄子配方，简称山崎茄子配方）、T3（日本园试配方，简称园试配方）3 个不同营养液配方处理，每个处理设置3 次重复。各营养液配方见表1。

表1 不同营养液配方的化合物含量及EC、pH 值Table 1 The element content,EC and pH in different nutrient solution

2018 年9 月30 日将番茄种子干籽直播于穴盘中，每穴孔一粒种子，播种深度为1 cm，播种后覆盖蛭石，浇灌清水，至穴盘底部排水孔有水滴出现为止。将播种后的穴盘置于催芽室中进行催芽，当有60%左右种子的子叶拱出时，置于潮汐式育苗盘中，当基质含水量为45%左右时进行潮汐式灌溉。灌溉时，将肥料溶液加入苗盘中至供液高度为2 cm，保留5 min 后，将肥料溶液排出，回收于肥料液桶中，进行循环使用。

以霍格兰德配方作为对照进行元素含量分析，由表2 可知，园试配方N、P、K 含量均高于其它两个配方，且铵态氮、硝态氮含量也最高；山崎茄子配方的Ca、Mg、S的含量均最低。

表2 不同营养液配方元素含量比较Table 2 Comparing of different nutrient solution formula

1.4 测定项目及方法

育苗35 d 后，每个处理随机选取20 株幼苗进行测定。用卷尺测量幼苗从茎基部至生长点为株高，游标卡测量幼苗下胚轴中间部位的直径为茎粗。用天平称量番茄地上部鲜质量；干质量先在通风鼓风干燥箱105 ℃下杀青30 min，然后在85 ℃下烘至恒质量后用分析天平称量；叶绿素含量采用叶绿素计测量；叶面积是由扫描仪扫描，万深LA-S 叶面积分析系统分析得到；将番茄根系洗净，采用扫描仪扫描，LA-S 根系分析系统进行根系分析，测定指标包括根系总长度、根系表面积和根体积。育苗期结束时，按照公式（1）（2）计算根冠比和壮苗指数。

1.5 数据处理

采用Excel 2010 软件进行数据处理，应用IBMSPSS statistics 软件进行差异性分析（P＜0.05）及标准差计算。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对番茄幼苗生长指标的影响

2.1.1 不同营养液配方对番茄幼苗地上部形态指标的影响

从表3 可知，使用不同营养液配方处理番茄幼苗的长势差异显著，以T2 处理（山崎茄子配方）番茄植株地上部长势最旺，其中株高较霍格兰德配方、园试配方处理分别提高44.74%、32.27%，茎粗较霍格兰德配方、园试配方分别增大30.97%和20.82%；山崎茄子配方植株叶片数最多，为3.7，各处理之间无显著差异；山崎茄子配方处理的叶面积显著大于与其他处理，以霍格兰德配方处理最低，较山崎茄子配方低45.19%。

表3 不同营养液配方对幼苗地上形态指标的影响Table 3 Effect of different nutrient solution formulas on aboveground morphology of seedlings

2.1.2 不同营养液配方对番茄幼苗根系形态的影响

通过研究不同营养液配方对番茄潮汐式育苗根系形态的影响（见表4），发现园试配方处理的根长、根系表面积显著低于其它2 个处理，山崎茄子配方处理的根长最长，为1 560.7 cm。从根体积来看，3 种营养液配方处理无显著差异，但以霍格兰德配方处理的根体积最大；3 种配方以霍格兰德配方的根系表面积最大（234.0 cm2），与山崎茄子配方处理无显著差异，园试配方处理的最小（199.9 cm2），且显著低于其他处理。

表4 不同营养液配方对番茄根系形态的影响Table 4 Effect of different nutrient solution formulas on root morphology of tomato seedlings

2.2 不同营养液配方对番茄幼苗干鲜质量及叶绿素含量的影响

由表5（见下页）可知，地上部鲜质量和地上部干质量值均以山崎茄子配方最大，且显著高于其他处理，园试配方地上鲜质量和地上干质量最小，分别较山崎茄子配方低17.57%和34.09%。地下鲜质量方面，霍格兰德配方和日本山崎茄子配方处理的差异不显著，但显著高于园试配方处理的；各配方处理的地下干质量差异不显著，以山崎茄子配方处理值最大（0.09 g）。从叶绿素含量来看，山崎茄子配方、霍格兰德配方2 个配方间无显著差异，但显著高于园试配方处理。

表5 不同营养液配方对番茄幼苗干鲜质量及叶绿素含量的影响Table 5 Effect of different nutrient solution formulas on biomass and chlorophyll of tomato seedlings

2.3 不同营养液配方对番茄幼苗根冠比和壮苗指数的影响

从表6（见下页）可以看出，各处理直接的根冠比无显著差异，以山崎茄子配方处理最大，为0.21，园试配方处理最小（0.17）。各处理的壮苗指数存在一定的差异，以日本山崎茄子配方为最大（0.118），与霍格兰德配方处理无显著差异，但显著高于日本园试配方处理。山崎配方处理的壮苗指数分别比园艺和霍格兰德配方配方高28.26%和81.53%。

表6 不同营养液配方对番茄幼苗根冠比及壮苗指数的影响Table 6 Effect of different nutrient solution formulas on root-shoot rantio and seddlings index of tomato seedlings

3 结论与讨论

本实验得出，采用山崎茄子营养液配方进行番茄潮汐式育苗，植株各项生理指标较好，株高最高为162.73 mm，茎粗最粗为2.96 mm，叶片数最多为3.78，根长最长为1 560.7 cm，地上部干质量、地下部干质量均为最大，分别为0.44 g 和0.09 g，且壮苗指数分别比园试配方和霍格兰德配方高28.26%和81.53%，适合用于番茄潮汐式育苗。

氮是植物生长所需的大量元素，也是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，被称为生命的元素，同时参与多种酶和激素的合成[18]，适宜氮营养有利于提高蔬菜作物叶绿素含量[19]，促进干物质积累[20]。但是过量的氮营养则会导致根系生长受阻，生长发育期滞后[21]。钾元素对气孔开放有直接作用，是多种酶的催化剂，能促进蛋白质的合成与糖类的合成有关，适当的增加钾营养可提高番茄叶片的叶绿素含量和光合速率[22]，但是钾含量过高会在一定程度上抑制作物的生长发育[23]。

营养液的pH 值和EC 值直接影响植株对养分的吸收，番茄适宜生长pH 值是6.0～7.0，由表1 知，各营养液pH 均处于适合的范围内。过低浓度的营养液会导致蔬菜苗徒长，过高浓度的营养液会抑制植株的生理生长，番茄营养生长期适宜EC 值范围是2.0～2.5 mS/cm[24]，各营养液的EC 值均在范围内，但不同苗龄时期营养需求不同，耐肥性不同。在蔬菜育苗过程中，营养液EC 值应根据苗龄阶段进行调整。

在该试验3 个处理配方中，园试配方的氮、钾、钙、镁、硫元素含量最高，植株的茎粗、株高、全株干质量、根长、根表面积等指标却最小，分析原因可能有两个：一是对于参试番茄品种，园试配方的氮元素含量偏高，抑制了幼苗根系的生长，同时造成地上部生长缓慢；二是园试配方的EC 为2.5 mS/cm，这在幼苗生长前期营养液浓度偏高，抑制了番茄秧苗的生理生长[25]，在育苗初期可以适当降低浓度。在营养液EC 值适宜的情况下，山崎茄子配方的钾元素较霍格兰德配方的钾元素含量高，茎粗、株高、叶片数最大，这些生长指标在一定程度上反映植物长势的大小和植株的活力，因此使用山崎茄子配方的植株长势较好。铵态氮促进叶绿素的积累[26-27]，3 个配方中铵硝态比分别为1∶14、1∶10、1.33∶16，山崎茄子配方的铵态氮含量比较高，也可能是叶绿素含量较高的原因。此外，叶面积决定了植物进行光合作用的有效面积，是影响幼苗光合能力的重要指标，山崎茄子配方的叶面积最大，有机物积累较多。

综合比较不同配方处理番茄的植株生长、生理指标，日本山崎茄子营养液配方处理植株各项指标较好，且壮苗指数最大，适宜番茄潮汐式育苗所用。