栽培方式和根系空间大小对日光温室番茄产量和品质的影响

王亚萍 李仪曼 黄代峰 韩道杰 王彦刚 杨凤娟 魏珉

摘要 以“硕丰688”为试材，设置基质槽栽和袋栽2种栽培方式，10.0、7.5、5.0、2.5 L 4种根系基质容积，研究了不同栽培方式和根系空间大小对日光温室番茄生长、产量及品质的影响。结果表明，相同栽培方式下，随着根系空间减小，番茄植株生长量、净光合速率及产量逐渐降低，但果实成熟时间提前，品质显著提高;相同根系容积下，与袋栽相比，槽栽番茄单果重及产量较高。综合产量与品质指标，槽式栽培、单株根系空间7.5 L可作为推荐栽培方式。

关键词 番茄;栽培方式;根系空间;产量;品质

中图分类号 S 641.2  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）23-0037-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.011

Effects of Cultivation Methods and Root Space on Yield and Quality of Tomato in Solar Greenhouse

WANG Ya-ping1，LI Yi-man1，HUANG Dai-feng2 et al

（1.College of Horticultural Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Tai′an，Shandong 271000;2.Yantai Academy of Agricultural Sciences，Yantai，Shandong 265599）

Abstract In this experiment，“Shuofeng 688” was used as the test material. Cultivation methods include pot planting and bag planting， and four root spaces were 10.0 ， 7.5， 5.0  and 2.5 L. The effects of different cultivation methods and root space size on the growth， yield and quality of tomato cultivated in solar greenhouse substrate were studied. The results showed that under the same cultivation mode， with the decrease of root space， the plant growth， net photosynthetic rate and yield of tomato decreased gradually， but the fruit ripened earlier and the quality improved significantly. Under the same root volume， compared with bag planting， pot planting tomato had higher single fruit weight and yield. Considering the yield and quality index， it was suggested to choose pot culture with 7.5 L substrate volume per plant.

Key words Tomato;Cultivation method;Root space;Yield;Quality

基金項目 宁夏瓜菜产业技术协同创新中心（2017DC55）。

作者简介 王亚萍（1995—），女，内蒙古包头人，硕士研究生，研究方向：设施蔬菜与无土栽培。通信作者，教授，博士，博士生导师，从事设施蔬菜与无土栽培研究。

收稿日期 2021-03-09;修回日期 2021-04-07

我国设施园艺面积世界第一，蔬菜以番茄种植面积最大。果实产量与品质是影响番茄种植效益的重要因素[1-2]，采用合理的栽培技术可以提高产量和品质[3-4]。近年来，随着人们消费习惯改变以及对番茄营养和风味品质要求的提高，品质提升技术越来越受到关注[5-6]。无土栽培、限根栽培、水肥调控等均是提高番茄果实品质的有效手段[7-9]，但量化管理指标不够明确。笔者以中果型番茄品种为试材，研究了槽式与袋式栽培下根系空间大小对番茄产量和品质的影响，以期为优质高效生产提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试番茄品种为“硕丰688”，中型果，购自山东安信种苗有限公司。栽培基质（草炭、珍珠岩、蛭石体积比为2∶1∶1）和栽培袋购自山东商道生物科技有限公司。

1.2 试验设计 试验于2019年2—7月在山东农业大学园艺实验站日光温室中进行。采用槽栽（C）和袋栽（D）方式，单株根系占有基质体积分别为10.0 L （CK）、7.5 L （T1）、5.0 L （T2）、2.5 L （T3），8个处理，每处理2次重复。番茄幼苗于四叶一心时定植，双行种植，小行距20 cm，大行距100 cm，株距45 cm，单杆整枝，五穗果后留2片叶打顶。每天滴灌日本山崎番茄专用配方营养液，各处理灌溉次数不同，总量相同，每次灌溉允许5%～10%流出。试验期间环境条件见图1。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生物量及物候期。

每重复选取长势一致的10株番茄挂牌标记，定植后第20、40和60天测定株高、茎粗。结果盛期取样测定生物量。观测第3穗开花、坐果及采收时间。

1.3.2 光合特性相关指标。

盛果期，每重复选择长势一致的3株番茄，采用CIRAS-3便携式光合测定仪于晴天09：00—11：00测定生长点下方第4片功能叶光合参数。

1.3.3 植株产量及果实品质指标。每重复选择长势一致的10株番茄挂牌标记，记录采收数量及果重，计算单株产量及折合产量。取第3穗成熟果实测定品质，重复3次。可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法测定，有机酸含量采用酸碱滴定法[10]测定，番茄红素含量使用分光光度法测定[11]。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05软件进行试验数据处理和统计分析，用Duncan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 不同处理对番茄植株生长的影响

由图2可知，相同栽培方式下随着根系空间的减少，番茄株高、茎粗和地上部干重均呈下降趋势，而地下部干重和根冠比呈上升趋势。由表1可知，结果盛期，槽栽和袋栽T1、T2、T3地上部干重分别较CK降低21.1%、25.4%、41.9%和20.3%、21.7%、41.6%;地下部干重分别较CK提高3.2%、31.9%、51.5%和8.3%、7.5%、28.9%;相同根系容积下，袋栽的株高和茎粗低于槽栽，但干重和根冠比均高于槽栽，DCK、DT1、DT2和DT3地上部干重和地下部干重分别较CCK、CT1、CT2和CT3提高1.6%、2.5%、6.6%、2.0%和48.0%、55.4%、20.6%、25.9%。

2.2 不同处理对番茄植株光合特性的影响

由表2可知，相同栽培方式下，根系空间减小降低了番茄植株的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度，其中槽栽T1、T2和T3净光合速率分别较CK降低6.5%、6.9%和18.9%，袋栽T1、T2和T3分别较CK降低9.9%、7.3%和15.2%;相同根系容积下，除对照外，槽栽蒸腾速率和气孔导度低于袋栽，净光合速率和胞间CO2浓度差异不显著。

2.3 不同处理对番茄果实成熟的影响

由图3可知，不同处理影响番茄果实发育和成熟。相同栽培方式下，根系空间减小促进了果实成熟，槽栽和袋栽均为T3采收时间最早，较对照提前1.6～2.4 d;相同根系容积下，袋栽与槽栽采收时间无显著差异。

2.4 不同处理对番茄果实产量的影响 由表3可知，栽培方式与极系空间大小均对單果数、单株产量及折合产量有显著影响。相同栽培方式下，限制根系空间使番茄产量降低，折合产量，槽栽T1、T2和T3分别较CK降低0.4%、10.5%和15.3%，袋栽T1、T2和T3分别较CK降低1.9%、5.7%和13.7%，除T1外，其他处理与对照均达显著差异;相同根系空间下，袋栽产量均低于槽栽，DCK、DT1、DT2和DT3产量分别比CCK、CT1、CT2和CT3低6.6%、8.0%、1.5%和4.8%。

2.5 不同处理对番茄果实品质的影响

从表4可以看出，栽培方式与根系空间的变化对果实品质有显著影响，随着根系空间的减小，可溶性糖含量增加，有机酸含量下降，糖酸比显著提高。其中槽栽T1、T2和T3的糖酸比分别比CK高50.4%、57.8%和106.4%，袋栽T1、T2和T3分别比CK高21.8%、58.3%和72.1%;相同根系容积下，与袋栽相比，槽栽果实番茄红素含量提高，且糖酸比下降。

3 讨论与结论

光合作用是作物产量形成的基础[12]，限制根系生长空间会影响植株对水分和养分的吸收，降低同化CO2的能力，最终减少产量[13-14]。该试验结果表明，相同栽培模式下，除7.5 L外其他根系容积番茄产量与对照（根系容积为10L）相比均显著降低，可能是过度限根所致[15];但根系空间的减小促进了番茄果实成熟，提高了果实糖酸比。研究表明，适度限根处理后根系生长空间缩小，分布变集中，水肥吸收效率提高，会促进光合产物向果实的分配[16-18]，另外在根域限制条件下果实中激素含量增加，同样会调控植株吸收的养分向果实积累，提高果实品质[19-20]。相同根系空间下，槽式栽培产量高于袋栽，可能是由于槽栽基质温湿度变化小，根系所处环境更稳定，且相邻植株根系相互交错，水分养分吸收受到制约小，在一定程度上缓解了限根胁迫，有利于番茄植株产量提高。

综上所述，采用槽式栽培根系空间为7.5 L的处理与对照相比产量未显著降低，果实品质提高，可作为推荐栽培方式。

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