不同基質(zhì)對(duì)架式栽培番茄生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

秦利杰 焦娟 文蓮蓮 倪秀男 魏珉

摘要：以番茄品種‘圣羅蘭為試材，利用架式槽栽系統(tǒng)，研究了三穗果打頂條件下，不同栽培基質(zhì)對(duì)植株生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與CK（草炭∶蛭石=2∶1）相比，隨菇渣替代草炭比例的增加（T1，草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1;T2，菇渣∶蛭石=2∶1），基質(zhì)容重、總孔隙度均呈先升高后降低趨勢(shì);而椰糠基質(zhì)（T3，成型椰糠板;T4，散裝椰糠）的容重均低于CK，總孔隙度均高于CK;基質(zhì)速效氮、磷含量以椰糠基質(zhì)較低，速效鉀含量以CK最少，微生物數(shù)量以椰糠基質(zhì)最少;番茄株高、莖粗、根長(zhǎng)、根表面積、根體積、干物質(zhì)量及凈光合速率等指標(biāo)隨菇渣替代草炭比例的增加均先升高后降低，而T3椰糠基質(zhì)優(yōu)于CK;折合666.7m2產(chǎn)量，T1和T3分別比CK增產(chǎn)13.99%和3.52%，且T1提高果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖、VC含量;投入產(chǎn)出比排序?yàn)門3>T4>CK>T1>T2。綜合番茄生長(zhǎng)、產(chǎn)量和基質(zhì)成本等因素，草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1可作為推薦基質(zhì)配方。

關(guān)鍵詞：番茄;基質(zhì);架式栽培;生長(zhǎng);產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S641.204+.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）12-0045-05

我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的土壤栽培模式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低[1，2];同時(shí)，蔬菜種植種類和品種單一，導(dǎo)致土壤連作障礙日趨加重，產(chǎn)量和品質(zhì)下降。因此，研發(fā)精準(zhǔn)化、省力化、可持續(xù)栽培模式及配套技術(shù)具有重要意義。近年來(lái)，課題組研發(fā)出日光溫室番茄架式輕簡(jiǎn)化栽培模式，并通過(guò)試驗(yàn)明確了適宜的栽植密度、根際空間和營(yíng)養(yǎng)液供給方式[3，5]。原有栽培基質(zhì)以草炭、蛭石為主，成本較高，且草炭為短期內(nèi)不可再生資源，過(guò)量開采會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。因此采用菇渣、椰糠等工農(nóng)業(yè)廢棄物替代草炭，是無(wú)土栽培基質(zhì)的發(fā)展方向[6]。為此，本試驗(yàn)探討了菇渣部分或完全代替草炭以及以椰糠作為基質(zhì)對(duì)番茄生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期進(jìn)一步完善輕簡(jiǎn)高效栽培技術(shù)體系。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

供試番茄品種為‘圣羅蘭。架式槽栽系統(tǒng)由栽培槽（聚苯板制作，距地60 cm，橫切面寬20 cm，深10 cm）、供（回）液管道、貯液罐、水泵等組成。成型椰糠板泡發(fā)后橫切面寬20 cm，高10 cm。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

試驗(yàn)于2017年9月至2018年1月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站日光溫室內(nèi)進(jìn)行，采用封閉式循環(huán)供液高架槽栽系統(tǒng)，行距110 cm。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理（表1），隨機(jī)排列，3次重復(fù)。9月5日定植四葉一心番茄幼苗到裝有不同基質(zhì)栽培槽中或椰糠板上，株距15 cm。采用山崎番茄專用配方，pH6.4，EC值1.95 mS·cm-1，每天7∶00—17∶00間隔2 h供液1次，每次供液至營(yíng)養(yǎng)液開始回流為止。番茄植株單干整枝，3穗果后留2片葉打頂，1月5日拉秧。

1.3?測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1?基質(zhì)性狀測(cè)定?定植前，將每個(gè)處理的基質(zhì)混合均勻。容重、總孔隙度測(cè)定采用飽和浸提法;按基質(zhì)∶水=1∶5浸提，分別用雷磁PHBJ-260便攜式pH計(jì)和雷磁DDB-303A便攜式電導(dǎo)率儀測(cè)定pH值和EC值;堿解氮測(cè)定采用還原堿解擴(kuò)散法，速效磷測(cè)定采用鉬銻抗比色法，速效鉀測(cè)定采用火焰光度計(jì)法[7]。

盛果期，取距根莖5～10 cm、深5～10 cm的基質(zhì)混合均勻。蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定，脲酶活性采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定，過(guò)氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定，堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定[8];基質(zhì)微生物數(shù)量采用稀釋平板計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)，細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基，放線菌采用改良高氏1號(hào)培養(yǎng)基[9]。

1.3.2?生長(zhǎng)及生理指標(biāo)測(cè)定?每處理選取生長(zhǎng)一致的9株番茄標(biāo)記，定植30 d后，測(cè)定株高和莖粗。開花坐果期，每處理選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株6株，按根、莖、葉分解，用MRS-9600TFU2L型根系掃描儀測(cè)定根長(zhǎng)、根體積、根表面積和根尖數(shù)等形態(tài)指標(biāo)，然后于烘箱內(nèi)105℃殺青15 min，75℃下烘干至恒重，稱重;TTC法測(cè)定根系活力[10]。

1.3.3?產(chǎn)量品質(zhì)測(cè)定?每個(gè)處理選長(zhǎng)勢(shì)一致的9株番茄掛牌標(biāo)記，分別記錄采收時(shí)間、采收果數(shù)、單果重，計(jì)算單株產(chǎn)量。每處理選取9個(gè)第二穗上的成熟期果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。維生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚比色法測(cè)定，可溶性固形物含量采用WYT-4型手持糖量計(jì)測(cè)定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定，有機(jī)酸含量采用滴定法測(cè)定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定[10]。

1.4?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2013作圖，SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P<0.05）。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同基質(zhì)性狀分析

2.1.1理化性狀?由表 2可以看出，各處理基質(zhì)組分及配比不同，理化性質(zhì)存在明顯差異。各處理容重均在基質(zhì)適宜的容重范圍（0.1～0.8 g·cm-3）內(nèi)，以T1最大，顯著高于CK，T2與CK差異不顯著，T3與T4顯著低于CK;椰糠基質(zhì)的總孔隙度大于復(fù)合基質(zhì)，除T2外，各處理均顯著高于CK;T1的EC值最高，其次為T2，均顯著高于其他處理;各處理pH值均在番茄適宜生長(zhǎng)的范圍內(nèi)（5.0～7.5），T2最高，其次是T1，T3與T4差異不顯著，均高于對(duì)照;復(fù)合基質(zhì)的速效氮含量隨菇渣代替量的增加而降低，速效磷含量先升高后降低，均顯著高于單一椰糠基質(zhì);速效鉀含量以T2最高，T3次之，各處理均顯著高于CK。

2.1.2?酶活性?由表3可知，蔗糖酶活性以T2最高，T1次之，T4與T1差異不顯著，除T3外各處理均顯著高于CK。復(fù)合基質(zhì)的脲酶活性顯著高于單一椰糠基質(zhì)，且隨菇渣代替量的增加先升高后降低，T1與T2、T3與T4間無(wú)顯著差異。過(guò)氧化氫酶和堿性磷酸酶活性均以T4處理最高，單一椰糠基質(zhì)處理顯著高于復(fù)合基質(zhì)處理;隨菇渣代替量的增加，兩種酶活性均升高;T3與T4、T1與T2的過(guò)氧化氫酶活性差異不顯著，T3與T2的磷酸酶活性差異不顯著。

2.1.3?微生物數(shù)量?由表4可以看出，復(fù)合基質(zhì)中的真菌和放線菌數(shù)量均顯著高于單一椰糠基質(zhì)。真菌數(shù)量以T2最高，CK次之，T1與CK無(wú)顯著差異;放線菌數(shù)量則以T1最高，T2次之，兩者間無(wú)顯著差異，顯著高于CK及其他各處理。T1的細(xì)菌數(shù)量最多，顯著高于其他處理，其他四種處理間無(wú)顯著差異。

2.2?不同基質(zhì)對(duì)番茄生長(zhǎng)和生理代謝的影響

2.2.1?植株生長(zhǎng)?由表5可知，T1處理的各生長(zhǎng)指標(biāo)均高于其他處理。與CK相比，復(fù)合基質(zhì)的株高、莖粗和干物質(zhì)量均隨菇渣替代量的增加先升高后降低，單一椰糠基質(zhì)均以椰糠板效果較好。株高和莖粗除T4較低外，其他處理間無(wú)顯著差異;地上部和根干質(zhì)量均以T1最大，T3次之，兩者間無(wú)顯著差異，分別比CK高19.18%和21.65%、12.22%和14.43%;根冠比以T1和T3較大，但各處理間無(wú)顯著差異。

由表6可以看出，基質(zhì)對(duì)番茄根系的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響，均以T1處理各指標(biāo)最好。與CK相比，復(fù)合基質(zhì)的根系生育指標(biāo)均隨菇渣代替量的增多先升高后降低，單一椰糠基質(zhì)以成型椰糠板的根系生長(zhǎng)較好。根長(zhǎng)和根尖數(shù)T3與T1無(wú)顯著差異，均顯著高于CK，T2與CK差異不顯著;T4的根表面積最小，顯著低于CK及其他處理;T1的根體積最大，T3次之，分別比CK增加33.55%、22.98%，T2、T4均與CK無(wú)顯著差異;各處理根系活力均顯著高于CK，但T1、T2和T3無(wú)顯著差異。

2.2.2?葉綠素含量和光合速率?由表7可知，葉綠素a含量以T1最高，顯著高于CK，但與其他處理間無(wú)顯著差異;CK的葉綠素b含量最低，T1的最高，但各處理間差異不顯著;凈光合速率以T1最高，CK最低，且T1與T2、T3與T4間無(wú)顯著差異;T2的蒸騰速率最高，T1次之，均與T3間無(wú)顯著差異，但均高于CK。

2.3?不同基質(zhì)對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.3.1?產(chǎn)量?由表8可以看出，單果重和單株產(chǎn)量均以T1最高，T3次之，T2、T4和CK無(wú)顯著差異;CK的單株結(jié)果數(shù)最多，顯著高于T3，與其他處理無(wú)顯著差異;折合公頃產(chǎn)量以T1最高，其次為T3，分別比CK增產(chǎn)13.99%、3.52%，而T2、T4均與CK無(wú)顯著差異。

2.3.2?果實(shí)品質(zhì)?由表9可以看出，果實(shí)VC含量以T2最高，T3次之，分別比CK高32.58%、32.18%，T1、T2和T3差異不顯著;T1的可溶性固形物含量最高，T2次之，兩者無(wú)顯著差異，均高于其他處理;可溶性糖含量以T2最高，T3次之，分別比CK增加9.73%、7.63%，兩者無(wú)顯著差異，但均顯著高于其他處理;T1的有機(jī)酸含量最高，其次為CK，顯著高于其他處理，但其他處理間差異不顯著;可溶性蛋白含量以T1最高，其次為T2，兩者間差異顯著，且均顯著高于其他處理。

2.4?不同基質(zhì)成本和經(jīng)濟(jì)效益分析

[JP3]按照市場(chǎng)價(jià)格草炭520元/m3、蛭石186元/m3、菇渣240元/m3、椰糠塊（5倍泡發(fā)）10元/kg、椰糠板18元/條計(jì)算，CK成本408.5元/m3，T1成本315.3元/m3，T2成本222元/m3，T3成本766.3元/m3，T4成本500元/m3。每公頃的基質(zhì)成本以T3最高，T4次之，分別比CK高87.59%和22.40%。

按照番茄市場(chǎng)均價(jià)4元/kg計(jì)算，由表10可知，折合每公頃產(chǎn)值以T1最高，T3次之，分別比CK增收14.00%和3.53%;投入產(chǎn)出比以T3最大，T4次之，均高于CK和其他處理。

3?討論與結(jié)論

不同基質(zhì)由于其主要成分、混合比例不同，理化性狀也會(huì)存在差異，用于栽培的效果也不盡相同[11，12]。有研究表明，土壤細(xì)菌化是土質(zhì)改善的重要指標(biāo)之一[13]，本試驗(yàn)中，草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1的細(xì)菌數(shù)量最多，基質(zhì)磷含量較高，與對(duì)照（草炭∶蛭石=2∶1）相比，顯著提高了葉片色素含量和凈光合速率，長(zhǎng)勢(shì)增強(qiáng)，果實(shí)品質(zhì)明顯改善，且每公頃增產(chǎn)13.99%，這可能由于該基質(zhì)的理化性質(zhì)得到改善，根際環(huán)境更適宜微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而大量微生物又分解釋放更多的養(yǎng)分;也可能是基質(zhì)中含有較高的鉀元素，因?yàn)殁浽谔岣吖夂纤俾屎彤a(chǎn)量上具有重要作用[14]。散椰糠速效鉀含量雖然也較高，但凈光合速率和產(chǎn)量卻較低，可能是兩個(gè)處理的pH值較低，速效氮和速效磷含量較低，不利于番茄的生長(zhǎng)發(fā)育。

本試驗(yàn)中，成型椰糠板栽培中果實(shí)的VC、可溶性糖含量顯著高于對(duì)照，且產(chǎn)量較對(duì)照提高，因此，椰糠作為一種農(nóng)業(yè)廢棄物，具有一定的推廣使用價(jià)值。但由于椰子主要分布在我國(guó)熱帶和亞熱帶地區(qū)，運(yùn)輸成本增加，在實(shí)際應(yīng)用中可將其與當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)廢棄物配比使用[15，16]，以在保證產(chǎn)量品質(zhì)的前提下降低生產(chǎn)成本，但適宜的配比還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

綜合分析，以草炭∶菇渣∶蛭石=1∶1∶1為基質(zhì)種植的番茄生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝、產(chǎn)量以及果實(shí)品質(zhì)均明顯較好，可作為架式栽培番茄的推薦基質(zhì)配方。

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