李永強
摘 要:【目的】篩選出西紅柿無土栽培最佳的灌溉方式,為云南省通??h西紅柿栽培產(chǎn)業(yè)提供依據(jù)?!痉椒ā恳浴扒ъ睓烟椅骷t柿作為研究對象,研究了滴灌、潮汐式灌溉、滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合3種灌溉方式對西紅柿生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響?!窘Y(jié)果】采用滴灌技術時,西紅柿生長效果最好,成熟期鮮重最大;滴灌、滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合時西紅柿成熟期干重明顯高于潮汐式灌溉處理;潮汐式灌溉下西紅柿可溶性糖含量為最高,滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合,西紅柿產(chǎn)量及可溶性固形物含量最高?!窘Y(jié)論】滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合是最有利于西紅柿生長的灌溉方式,此時西紅柿產(chǎn)量最高、果實品質(zhì)最佳。
關鍵詞:灌溉方式;西紅柿;產(chǎn)量;品質(zhì)
在我國,西紅柿是一種重要的蔬菜以及水果,因其營養(yǎng)豐富、風味獨特,深受消費者喜愛[1]。近年來,隨著人們生活水平的日漸提升以及西紅柿產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,人們對西紅柿的需求量增加,對果實品質(zhì)也提出了越來越高的要求,即要求西紅柿具備良好的商品性狀以及感官風味[2-3]。西紅柿是全世界范圍內(nèi)栽植面積最大的一種蔬菜,在生長過程中需水量較大,在灌水較多時,西紅柿單果質(zhì)量及產(chǎn)量有所增加,但是其營養(yǎng)品質(zhì)、口感及烹飪效果將有所降低;在水分不足時,西紅柿營養(yǎng)品質(zhì)有所改善,但是小果數(shù)量較多,產(chǎn)量降低,病蟲害發(fā)病率極高,植株易早衰,種植經(jīng)濟效益不高[4]。因而在西紅柿栽植過程中大力推行科學的灌溉方式,對節(jié)約并高效利用水資源意義重大[5]。
設施栽培是西紅柿栽培的一種重要方式,具備生產(chǎn)強度大、產(chǎn)量高等優(yōu)點,但需水量也較大。在西紅柿生產(chǎn)過程中,積極推廣節(jié)水灌溉技術,對高效利用灌溉水意義重大[6]。目前在設施西紅柿生產(chǎn)中,采取的主要是滴灌方式[7]。滴灌是世界公認的一種高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術,主要是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉,其水分利用效率可達95%,具備節(jié)水、節(jié)肥、省工、改善品質(zhì)、增產(chǎn)增效的作用,但是存在著易引起堵塞、鹽分積累等問題,從而限制植物根系發(fā)展 [8]。潮汐式灌溉是起源于設施農(nóng)業(yè)裝備較為先進的荷蘭,基于潮水漲落現(xiàn)象設計和命名的一種高效節(jié)水灌溉方式,其主要技術特征為“底部進水、毛細管吸水、自動控制、循環(huán)利用”,即通過控制系統(tǒng)定時將水或者營養(yǎng)液從底部緩慢注入育苗槽,待整個基質(zhì)由下而上浸潤后,抽回剩余的水或者營養(yǎng)液至儲液罐內(nèi)[9]。潮汐式灌溉可實現(xiàn)“零排放”,非常契合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展理念及節(jié)水、減肥、減藥的“一節(jié)雙減”現(xiàn)實要求[10];其次,潮汐式灌溉可避免植物葉面產(chǎn)生水膜以幫助植物葉片接受更多的光照,有利于植物光合作用及蒸騰作用,可促使根部吸收更多的營養(yǎng)元素,以促進植物生長[11];此外,潮汐式灌溉技術的應用還可保證植物在獲取充足水分的同時,解決因灌溉造成的空氣相對濕度增加的問題,使植物表面處于干燥狀態(tài),這樣可有效切斷傳播途徑,降低病蟲害發(fā)生概率。目前,已有大量學者在潮汐式灌溉對植物生長的影響方面進行了探索,發(fā)現(xiàn)潮汐式灌溉在培育壯苗、降本增效方面效果顯著[12-13]。高艷明等[14]發(fā)現(xiàn)相較于頂部灑水灌溉,潮汐式灌溉可促進黃瓜植株生長,提升壯苗指數(shù),具備節(jié)水效果;張黎等[15]比較了滴灌栽培與潮汐式灌溉栽培對八仙花生長的影響,發(fā)現(xiàn)潮汐式灌溉處理的八仙花生長速度更快、具備更好的品質(zhì)。目前,不同灌溉方式在西紅柿栽培上的研究并不多,為探究西紅柿適宜的灌溉方式,筆者分析了不同灌溉方式下西紅柿的生長、品質(zhì)及光合特性,希望能夠為西紅柿的水肥精準栽培管理提供參考及借鑒。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗用西紅柿品種為“千禧”櫻桃番茄。2020年7月6日,利用72孔穴盤播種育苗,待8月11日幼苗長出3-4片真葉時,在裝有椰糠的V型潮汐式槽內(nèi)定植長勢均勻一致的健壯苗,行株距為1.6m×25cm,整枝方式為單蔓方式。試驗用潮汐式灌溉及滴灌裝置購自上海孫橋溢佳農(nóng)業(yè)技術股份有限公司,試驗用營養(yǎng)液為番茄椰糠種植專用肥,由江蘇綠港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗設計
試驗于2020年7月至2020年12月在云南省通??h。在整個試驗過程中,將供液pH值維持在6.5-7.5之間,每4-5日利用電導儀測量營養(yǎng)液電導率,在西紅柿幼苗期、生長期、盛果期分別將電導率控制在8.0-1.3ms/cm、2.0-2.5ms/cm、2.5-3.0m/cm。本試驗共設置3個處理,分別為處理T1(滴灌方式,在苗期每日灌溉2次,開花期每日灌溉3-4次,結(jié)果期每日灌溉4-5次,將每次灌溉時間控制為10min。試驗用滴頭間距為15cm,滴灌帶壁厚為0.4mm,流量為1.38L/h);處理T2(潮汐式灌溉,每4日灌溉1次,將每次灌溉時間控制在10min,供液高度為2cm);處理T3(滴灌方式及潮汐式灌溉方式相結(jié)合,一個灌溉循環(huán)周期為4日,即首日進行潮汐式灌溉,剩余3日進行滴灌,滴灌方式參照處理T1)。試驗采取單因素隨機設計試驗,每個處理重復3次,合計9個試驗小區(qū),各試驗小區(qū)面積均為20m2,各處理其余管理措施一致。
1.2.2 測量指標
(1)植株生長指標
在定植后每7日取樣1次,在苗期每次取樣5株,其他生育期3株,測量西紅柿植株株高、莖粗及葉面積[16]。
(2)干物質(zhì)積累
在盛果期,于各個試驗小區(qū)內(nèi)取樣,分別稱量西紅柿植株上部莖部、葉片以及果實鮮質(zhì)量,于105℃烘箱內(nèi)殺青(15min)后在72℃下烘干直至恒重,計算各部位干物質(zhì)量。
(3)產(chǎn)量指標
在各個試驗小區(qū)內(nèi)隨機選擇10株植株,測量果實單果重并計算西紅柿單株產(chǎn)量。
(4)果實商品性
于各個試驗小區(qū)內(nèi)選擇代表性成熟果實,采用游標卡尺測量果實橫徑及縱徑,按照果型指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑這一計算公式計算西紅柿果型指數(shù);采用質(zhì)構(gòu)儀[17]測量西紅柿果實硬度。
(5)果實營養(yǎng)品質(zhì)
于各個試驗小區(qū)內(nèi)選擇代表性成熟果實。測量西紅柿可溶性蛋白(考馬斯亮藍法[ 1 8 ])、可溶性糖(斐林試劑法[19])、可滴定酸(氫氧化鈉滴定法[20])、番茄紅素(高效液相色譜法[21])、可溶性固形物(手持式折射儀法[22])、維生素C含量(2,6-二氯酚靛滴定法[23])。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2010軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù),SPSS 21.0軟件分析數(shù)據(jù)并進行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同灌溉方式對西紅柿植株生長的影響
不同灌溉方式對西紅柿植株生長的影響見表1??梢钥闯?,不同灌溉方式對西紅柿植株的生長存在著不同程度的影響。在苗期至開花期,不同處理西紅柿植株株高不存在顯著差異,苗期株高在22.67-23.12cm,生長期在63.15-63.77cm,開花期在102.99-103.16cm;到了坐果期及盛果期,不同處理西紅柿植株株高存在顯著差異,均以T1處理西紅柿植株株高為最高(坐果期為158.74cm,盛果期為231.45cm),以T2處理株高為最低(坐果期為150.21cm,盛果期為183.65cm);不同灌溉方式對西紅柿植株莖粗不存在明顯影響,各個時期不同處理西紅柿莖粗均不存在顯著差異;從葉面積情況來看,在苗期至開花期,不同灌溉方式對西紅柿植株葉面積大小不存在顯著影響,在西紅柿坐果期及盛果期,西紅柿植株葉面積由高到低依次為T1處理、T3處理、T2處理。
2.2 不同灌溉方式對西紅柿干鮮重的影響
不同灌溉方式對西紅柿干鮮重的影響見表2,可以看出灌溉方式對西紅柿干鮮重也存在著不同程度的影響。T1處理西紅柿植株地上部分鮮重為1937.87g,明顯高于處理T 2及處理T 3(分別為1 2 1 9 . 9 4 g 、1514.84g,二者差異不顯著);地上部分干重以T3處理為最高,達到了93.65g,T3處理西紅柿地上部分干重與T1處理(77.71g)差異不顯著,但是明顯高于T2處理;從地下部分干鮮重情況來看,不同處理西紅柿植株地下部分鮮重不存在顯著差異,在172.17-214.61g,但是不同處理西紅柿植株地下部分干重差異不顯著,以處理T3為最大(9.96g),處理T2為最低(8.26g)。
2.3 不同灌溉方式對西紅柿產(chǎn)量的影響
不同灌溉方式對西紅柿產(chǎn)量的影響見表3。可以看出,不同處理西紅柿單果重以T3處理為最高(17.71g),接著依次為T2處理(14.94g)及T1處理(13.39g),其中T1處理與T2處理西紅柿單果重差異不顯著,明顯低于T3處理;不同處理西紅柿植株單株結(jié)果數(shù)存在著顯著差異,其由高到低依次為T3處理(130.99個)、T1處理(126.97個)、T2處理(123.16個);從單株產(chǎn)量情況來看,以T3處理西紅柿單株產(chǎn)量為最高,分別比T1處理及T2處理單株產(chǎn)量高出了36.47%和26.09%。
2.4 不同灌溉方式對西紅柿果實商品性變化的影響
不同灌溉方式對西紅柿果實商品性變化的影響見表4。從表4可以看出,不同灌溉方式對西紅柿果實縱徑及果實硬度不存在顯著影響,其中不同處理西紅柿果實縱徑在38.91-40.27mm之間,不同處理西紅柿果實硬度在10.69 -11.57kg/cm2之間;不同處理西紅柿果實橫徑存在顯著差異,T1處理(33.55mm)與T2處理(32.46mm)西紅柿果實橫徑不存在顯著差異,明顯高于T3處理(29.85mm);果型指數(shù)以T3處理為最高(1.35),比T1處理高出了14.41%、比T4處理高出了12.50%。
2.5 不同灌溉方式對西紅柿果實營養(yǎng)品質(zhì)的影響
從表5可以看出,不同灌溉方式對西紅柿果實營養(yǎng)品質(zhì)存在著不同程度的影響。T3處理(12.45%)西紅柿果實可溶性固形物含量明顯高于其余處理,其次為T2處理(1.89%),T1處理西紅柿果實可溶性固形物含量為最低,僅10.14%;不同處理西紅柿果實可溶性固形物含量、有機酸含量、維生素C含量以及番茄紅素含量不存在顯著差異;處理T2(24.06mg/g)西紅柿果實可溶性糖含量明顯高于T1處理(21.37mg/g)及T3處理(22.79mg/g),分別比T1處理及T3處理高出了12.45%、5.57%。
3 討論
本研究主要探討了滴灌、潮汐式灌溉、滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合三種灌溉方式對西紅柿生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)滴灌技術對西紅柿植株的生長效果更為顯著,滴灌技術、滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合技術,均可提升西紅柿植株地上部分干重及地下部分干重,潮汐式灌溉與滴灌相結(jié)合時西紅柿產(chǎn)量為最高。推測主要是由于兩種灌溉方式的結(jié)合可提升灌溉量及灌溉頻次,從而可提升光合速率,提高氣孔導度,促進二氧化碳反應,增強葉片光合能力,從而促進西紅柿生長[24];在兩種灌溉技術相結(jié)合時,椰糠水分處于飽和狀態(tài),這樣會促進根系對水分以及養(yǎng)分的吸收,提高水分的利用效率,從而提升西紅柿的產(chǎn)量[25]。
本研究發(fā)現(xiàn),采取不同灌溉方式時,西紅柿可溶性蛋白、維生素C、有機酸以及番茄紅素含量不存在顯著差異,采用潮汐式灌溉時可溶性糖含量最高,這與哈婷等[26]研究結(jié)果存在一定差異,這可能是由于合成酶以及分解酶會對糖含量的變化造成影響,果實的成熟會導致合成酶含量的降低,代謝酶含量的提升,兩種灌溉方式結(jié)合時灌溉量較高,灌溉量的增加會導致合成酶含量的降低、代謝酶含量的提升,最終成熟果實內(nèi)可溶性糖含量有所降低[27]。
4 結(jié)論
采取滴灌技術時,西紅柿生長效果最好,成熟期鮮重最大;滴灌、滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合時西紅柿成熟期干重明顯高于潮汐式灌溉處理;潮汐式灌溉下西紅柿可溶性糖含量為最高,滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合,西紅柿產(chǎn)量及可溶性固形物含量最高。綜上所述,滴灌與潮汐式灌溉相結(jié)合是最有利于西紅柿生長的灌溉方式,此時西紅柿產(chǎn)量最高、果實品質(zhì)最佳。
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習近平《 論“三農(nóng)”工作》
書寫好中華民族偉大復興的“三農(nóng)”新篇章②
(二○一七年十二月二十八日)
從“三農(nóng)”工作本身看,解決好發(fā)展不平衡不充分問題,要求我們更加重視“三農(nóng)”工作。農(nóng)業(yè)農(nóng)村農(nóng)民問題是一個不可分割的整體??偟目?,當前農(nóng)業(yè)基礎還比較薄弱,農(nóng)民年齡知識結(jié)構(gòu)、農(nóng)村社會建設和鄉(xiāng)村治理方面存在的問題則更為突出。比如,一些村莊缺人氣、缺活力、缺生機,到村里一看,農(nóng)宅殘垣斷壁,老弱婦孺留守,房堵窗、戶封門,見到的年輕人不多,村莊空心化、農(nóng)戶空巢化、農(nóng)民老齡化不斷加劇。農(nóng)民形容這種現(xiàn)象為“外面像個村,進村不是村,老屋沒人住,院荒雜草生”。比如,一些村莊建設沒規(guī)劃、沒秩序、沒特色,宅基地違規(guī)亂占、農(nóng)房亂建,有新房沒新村,有新村沒新貌。比如,一些村莊“形雖在,神已散”,優(yōu)秀道德規(guī)范、公序良俗失效,不孝父母、不管子女、不守婚則、不睦鄰里等現(xiàn)象增多,紅白喜事盲目攀比、大操大辦等陳規(guī)陋習盛行。比如,鄉(xiāng)土社會的血緣性和地緣性減弱,農(nóng)民組織化程度低、集體意識弱,“事不關己、高高掛起”的心態(tài)普遍存在,鄉(xiāng)村秩序的基礎受到?jīng)_擊。比如,一些農(nóng)村基層黨組織軟弱渙散,村干部隊伍青黃不接、后繼乏人,少數(shù)干部作風不實、優(yōu)親厚友,“小官巨貪”時有發(fā)生,對惠農(nóng)項目資金“雁過拔毛”的“微腐敗”也不同程度存在。這些問題帶有一定的普遍性,不僅中西部地區(qū)有,沿海發(fā)達地區(qū)也存在。我們提出實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,就是要協(xié)調(diào)推進農(nóng)村經(jīng)濟建設、政治建設、文化建設、社會建設、生態(tài)文明建設和黨的建設,促進鄉(xiāng)村全面發(fā)展。
——節(jié)選自習近平同志在中央農(nóng)村工作會議上的講話,《論“三農(nóng)”工作》,中央文獻出版社,2022年6月第1版