限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量品质的影响

唐欣悦，阿西木·吾舒尔，王 磊，阿布都卡地尔·斯依提，萨伊代·图尔罕，曼苏尔·那斯尔

（新疆农业大学园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

新疆位于欧亚大陆的中心地带，昼夜温差大，夏季光照充足，太阳辐射量较大，气候干旱少雨，这对于干物质和红色素的形成起到有利作用。由于降雨量较少，番茄生育期的供水以灌溉为主，这种供水方式可以最大程度的控制番茄植株长势。其次，新疆冬季气候寒冷干燥，有利于抑制病虫害的繁衍滋生，从而改善番茄品质、提高番茄产量，生产出优质的无公害原料。特别的自然条件使新疆非常适宜番茄的种植生长，生产出的番茄中可溶性固形物、红色素等物质含量均较高，病害、虫害较少，国际公认品质优等。新疆是世界上少数适宜番茄种植加工的地区之一[1]，已逐步发展成为中国最大的种植和工业加工番茄的基地，占全国番茄生产能力的90%以上[2]。但新疆在栽培技术方面较落后，生产效率也较低，关于番茄栽培技术的研究主要集中在播种前种子处理、番茄病虫害防治、水肥管理等方面[3-4]，对于特殊环境下新型栽培模式方面的研究较少。

根域限制的栽培模式可以有效控制植物的地上营养，不仅可以控长促花、提高产量，还可以改善果实品质，这种栽培方式在密植栽培及容器栽培中都发挥着重要的作用，同时在园艺植物的生产中也具有重要意义。目前，已在葡萄[5-14]、柑橘[15-19]、苹果[20-21]、桃[22-27]、樱桃[28]、柿[29]、无花果[30]等果树上进行了试验，结果发现此技术在控制植物地上部的生长、提高产量和果实品质等诸多方面都能起到积极的作用，也因此被誉为果树栽培技术的最新成果[31]。但目前对于根域限制栽培方式的研究多集中于果树栽培，在蔬菜上尚未展开研究。

本研究以新疆主栽品种无限生长型杂交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’为试验材料，比较不同栽培模式下番茄产量及品质的差异，旨为在新疆自然环境中开展番茄新型栽培方式的研究提供重要的理论依据及生产实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验材料

试验地点位于新疆农业大学园艺学院试验地。供试材料为新疆主栽品种无限生长型杂交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’。‘松田粉玉’是由松田种业公司专家小组从‘金鹏’品系提纯改良杂交而成的粉果番茄最新品种；‘松田粉娜’是双抗番茄TY 病毒的粉红果番茄品种。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验设置3 种营养模式和2 种种植模式，共设6 个处理：RZRC+TN、RZRC+SN、RZRC+1.5TN、RZSC+TN（CK）、RZSC+SN、RZSC+1.5TN。分别在番茄苗移栽15 d、开花初期、坐果期、第1 穗果采收后、第2 穗果采收后进行处理。

（1）种植模式。根域限制栽培（限根栽培模式）（Root zone restricted cultivation，RZRC）：定制花盆规格为25 cm×25 cm×25 cm。

根域分享栽培（普通栽培模式）（Root zone sharing cultivation，RZSC）：株距为25 cm，行距为50 cm，定制花盆规格为125 cm×25 cm×25 cm。

（2）营养模式。全营养（Total Nutrition，TN）：基质配合为珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶2。基础营养液配方为：七水硫酸镁492 mg·L-1，磷酸氢二胺152 mg·L-1，四水硝酸钙944 mg·L-1，硝酸钾808 mg·L-1；其中微量元素为：铁3 mg·L-1，硼和锰各0.5 mg·L-1，锌0.05 mg·L-1，铜0.02 mg·L-1，钼0.01 mg·L-1。

半营养（Seminutrition，SN）：基质配合为珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶2。基础营养液配方为全营养模式的1/2。

半高营养（1.5 times nutrition，1.5 TN）：基质配合为珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶2。基础营养液配方为全营养模式的1.5 倍。

1.2.2 相关指标的测定 （1）果实品质的测定。参照李锡香[32]的方法，在第3 穗果成熟期，随机选取15个达到商品成熟的正常果实进行品质测定。

可溶性固形物含量及可滴定酸含量，采用PAL-BX/ACID3 番茄糖酸度计测定；VC 含量采用二氯酚靛酚滴定法测定；番茄红素含量采用紫外分光光度计法测定；单果质量用电子天平秤称总质量，计算单果质量，精确到小数点后2 位；果实硬度用GY-1 型果实硬度计测定。

（2）产量的测定。产量为每小区从第1 穗果成熟开始，各穗果的产量求和所得。

1.3 数据处理

使用Excel 2016 处理数据，运用SPSS 19.0 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 限根栽培模式对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实内在品质的影响

2.1.1 可溶性固形物含量的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实可溶性固形物含量均有显著的影响。由图1可以看出，限根栽培不同营养条件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实可溶性固形物含量均高于普通栽培模式。普通栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实可溶性固形物含量呈现先升高后下降的趋势。而在限根栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’果实可溶性固形物含量呈现先升高后下降的趋势；‘松田粉娜’果实可溶性固形物含量呈现升高的趋势，在半营养条件下可溶性固形物含量为（5.1±0.09）%，半高营养条件下可溶性固形物含量为（5.6±0.10）%，二者之间差异显著（P＜0.05）。

图1 不同处理番茄果实可溶性固形物含量

2.1.2 可滴定酸含量的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实可滴定酸含量均有显著的影响。由图2 可以看出，限根栽培不同营养条件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’可滴定酸含量低于普通栽培模式。不同栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实可滴定酸含量均呈先下降后升高的趋势，可滴定酸含量均在全营养条件下最小。

图2 不同处理番茄果实可滴定酸含量

2.1.3 糖酸比的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实糖酸比均有显著的影响。由图3 可以看出，限根栽培不同营养条件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’糖酸比大于普通栽培模式。不同栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实糖酸比均呈先升高后下降的趋势，糖酸比均在全营养条件下达到最大值。

图3 不同处理番茄果实糖酸比

2.1.4 VC 含量的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实VC 含量均有显著的影响。由图4 可以看出，除半高营养条件外，限根栽培模式下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实VC 含量高于普通栽培模式。不同栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’果实VC含量均呈现升高的趋势。随着营养液浓度的提高，普通栽培模式下，‘松田粉娜’果实VC 含量呈现升高趋势；限根栽培模式下，‘松田粉娜’果实VC 含量呈现先升高后降低的趋势。

图4 不同处理番茄果实VC 含量

2.1.5 番茄红素含量的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实番茄红素含量均有显著的影响。由图5 可以看出，限根栽培不同营养条件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实番茄红素含量均大于普通栽培模式。在普通栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实番茄红素含量均呈现先升高后下降的趋势，在全营养条件下达到最大值；而在限根栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实番茄红素含量均呈现升高的趋势，在半高营养条件下达到最大值。

图5 不同处理番茄果实番茄红素含量

2.2 限根栽培模式对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实外在品质的影响

2.2.1 单果质量的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实单果质量均有显著的影响。由图6 可以看出，除半高营养条件外，限根栽培模式下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实单果质量大于普通栽培模式。不同栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实单果质量均呈现先增大后变小的趋势。

图6 不同处理番茄单果质量

2.2.2 果实硬度的影响 根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实硬度均有显著的影响。由图7 可以看出，不同栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果实硬度均呈现先变小后变大的趋势。

图7 不同处理番茄果实硬度

2.3 限根栽培模式对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量的影响

根据方差分析结果可知，限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量均有显著的影响。由图8 可以看出，限根栽培不同营养条件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量均大于普通栽培模式。不同栽培模式下，随着营养液浓度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量均呈现先升高后下降的趋势，均在全营养条件下达到最大值。

图8 不同处理番茄产量

3 讨论与结论

根系是植物组成中重要的一部分，在以往常规的园艺作物栽培中，多数农户根据自己的经验，一味追求深耕地、多施肥、根深、苗大等[31,33]。但随着社会进步、科技发展、各项研究的不断深入，人们逐渐意识到根深叶茂仅能表明植物的生长较为茂盛，不能保证植株的高产，而且会造成植株营养集中在生长上，影响坐花成果，进一步影响果实的产量及品质。自20 世纪80 年代，人们发现种植在花盆中的植物生长会受到限制，纷纷受到启发并进行了各项与根域限制栽培技术相关的试验。通过试验得出，此项技术可以在很大程度上决定植物的营养生长，以此控长促花、增加产量、提升果实品质和质量。Imai 等[5]在对葡萄限根栽培的研究中得出，与传统的大田栽培相比较，根域限制栽培模式下的坐果率和果实品质都得到了显著提高；随后，各学者[6-14]在对其他葡萄品种的试验中也得到相同结果。Sawano[15]的研究显示，通过根域限制栽培模式可以使柑橘的成花数量呈现上升趋势，果实产量也能得到大幅增加。Yoneda 等[17-18]和Yakushiji 等[19]研究表明，温州蜜柑等品种在种植时采用根域限制栽培模式，可以有效降低成熟期的土壤水分，进而促使果实含糖量上升，果实的商品性得到提高。Yosef 等[20]对‘金冠/Hawhabi’的试验结果得出，根域容量越小，N03-吸收、干物质积累等都会越少，但果实的可溶性固形物含量和水分利用率却会增高。Myers[21]在苹果根域限制试验中也得到了类似试验结果。Costa 等[22]以‘Springcrest’桃为试验材料，设计不同的容积进行对比，结果发现干径的年增粗量、新梢的日增长量都会随根域容积的减少而降低，而在20 L 处理下的果实产量以及干物质对果实的分配率均为最高。Boland 等[23-24]进行多年研究后认为，根域容积越小，每米新梢的花芽数、节数越多，树冠容积及节间长度越小，而坐果率不受根域容积的影响。Williamson 等[25]、Hommi 等[26]和Rieger 等[27]的研究也肯定了根域限制对桃树的作用。Webster 等[28]在采用40 L 坑穴内栽植‘Sunburst’甜樱桃并与根系修剪进行对比时发现，与对照组相比，新梢生长下降80%～90%，但每米新梢的坐果率和成花率均增加近2 倍，单株樱桃树产出的商品果数量也有所增加，但商品果的单果质量与对照组并无差异。此外，Ogawa 等[29]和Matsuura 等[30]分别对柿和无花果进行研究，也进一步验证根域限制的控长促花效果。

本研究发现，限根栽培对新疆主栽杂交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量和品质均有显著的影响，不同品系产量和品质表现有所不同，其中‘松田粉娜’各项品质较‘松田粉玉’更高，但差异不显著。普通栽培模式下，尤其是普通模式低营养或高营养条件下，番茄生长竞争强烈，同一品系在同一营养条件下，不同番茄树产量和果实品质差异较大（即商品性低），影响产量和果实品质；而与普通栽培模式相比，限根栽培显著提高了番茄产量，改善了果实品质。由此可知，限根栽培一定程度上限制了无限生长型番茄的生长，通过调整营养分配[31]，改善了果实品质，提高了产量，是番茄较理想的新型栽培模式。