不同密度和氮素水平對(duì)設(shè)施袋培番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及冠層結(jié)構(gòu)的影響

李樹庭，于　捷，岳釘伊，鄒志榮

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西北設(shè)施園藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌　712100)

不同密度和氮素水平對(duì)設(shè)施袋培番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及冠層結(jié)構(gòu)的影響

李樹庭，于捷，岳釘伊，鄒志榮

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西北設(shè)施園藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100)

摘要探討密度和氮肥與設(shè)施袋培番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及冠層結(jié)構(gòu)的關(guān)系。以番茄品種‘惠裕’為試材，設(shè)置3個(gè)密度水平(常規(guī)密度D1:4株/m2、D2:6株/m2、D3:8株/m2)，4個(gè)施氮量水平(常規(guī)氮肥N1:12 174 mg/株、N2:11 581 mg/株、N3:10 989 mg/株、N4:10 396 mg/株)，共12個(gè)處理。結(jié)果表明，D1和D2條件下，番茄產(chǎn)量隨氮肥的減少而減少，D3條件下，產(chǎn)量則隨氮肥的減少呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)；N1條件下，番茄產(chǎn)量隨密度的增加逐漸降低，N2、N3、N4條件下，番茄產(chǎn)量則隨密度的增加而增加；番茄果實(shí)中可溶性硝酸鹽、可溶性蛋白、可溶性糖以及維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)在相同密度條件下，均隨氮肥的降低而降低；相同氮肥條件下，均隨密度的增加而增加；密度相同時(shí)，番茄冠層內(nèi)透光率隨施氮量的降低而升高，消光系數(shù)則隨施氮量的降低而降低；氮肥相同時(shí)，隨著密度的增加，番茄冠層內(nèi)透光率呈遞減趨勢(shì)，而消光系數(shù)則呈遞增趨勢(shì)。設(shè)施袋培番茄選擇密度8株/m2、施氮量11 581 mg/株為最優(yōu)組合。

關(guān)鍵詞番茄；密度；氮肥；產(chǎn)量；品質(zhì)；冠層結(jié)構(gòu)

密度和氮肥對(duì)提高作物生產(chǎn)能力、優(yōu)化株型結(jié)構(gòu)和改善群體冠層結(jié)構(gòu)有著顯著的影響[1]。高密度栽培可以縮短番茄生育期，達(dá)到高產(chǎn)高收益的目的，合理用氮可使植株生長(zhǎng)健壯、株型理想、品質(zhì)好、產(chǎn)量高[2]。但長(zhǎng)期以來(lái)，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)度地追求高密度、高氮量模式，造成作物徒長(zhǎng)，中后期冠層中下部光合有效輻射降低，病害嚴(yán)重，產(chǎn)量下降等嚴(yán)重問(wèn)題[3-4]。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者就氮肥和密度對(duì)作物的生長(zhǎng)、品質(zhì)以及冠層結(jié)構(gòu)的影響已經(jīng)做了相關(guān)的研究。如Maddonni等[5]認(rèn)為合理高效的冠層結(jié)構(gòu)是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，袁野等[6]認(rèn)為充足光照下適當(dāng)施氮可提高番茄果實(shí)果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，曹倩等[7]對(duì)小麥的研究表明通過(guò)氮密互作的途徑可以有效地提高產(chǎn)量。有機(jī)基質(zhì)袋式栽培是一種簡(jiǎn)易的無(wú)土栽培，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液供給植物生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)對(duì)栽培密度和氮肥的精確控制。目前，通過(guò)控制番茄的留果穗數(shù)[3]、葉片修剪[8]等措施協(xié)調(diào)番茄干物質(zhì)生產(chǎn)、分配及改善冠層結(jié)構(gòu)也做了相關(guān)研究，本試驗(yàn)研究不同密度和氮水平對(duì)設(shè)施袋培番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及冠層結(jié)構(gòu)的影響，旨在建立設(shè)施番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培模式，為設(shè)施袋式基質(zhì)栽培番茄提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2015年3月6日至6月18日在西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝場(chǎng)雙層膜拱棚內(nèi)進(jìn)行。供試番茄品種為‘惠裕’，由楊凌新天地種業(yè)提供。將栽培基質(zhì)菇渣、牛糞、雞糞按體積比4∶3∶3均勻配制成的復(fù)合基質(zhì)，其基本理化性質(zhì)：體積質(zhì)量0.34 g/cm3，總孔隙度75.63%，通氣孔隙37.78%，持水孔隙39.36%，pH 6.81，電導(dǎo)率3.87 mS/cm，速效氮2 083.2 mg/kg，速效磷402.65 mg/kg，速效鉀3 511.47 mg/kg。基質(zhì)袋為無(wú)土栽培專用袋，試驗(yàn)中共有3種規(guī)格，分別為：20 cm×20 cm、20 cm×40 cm、20 cm×60 cm。水肥一體化系統(tǒng)主要由水源、水泵、比例施肥器、儲(chǔ)肥桶、PVC主管道、PE毛管、箭式滴頭等組成，4頭滴箭的總流量為4 L/h。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置密度(D)和單株施氮量(N)雙因素處理，設(shè)3個(gè)密度水平：4株/m2(常規(guī)密度D1)、6株/m2(D2)、8株/m2(D3)，密度由株距調(diào)節(jié)，其對(duì)應(yīng)株距分別為：40 cm、30 cm、20 cm；設(shè)4個(gè)施氮量水平：12 174 mg/株(常規(guī)氮肥N1)、11 581 mg/株(N2)、10 989 mg/株(N3)、10 396 mg/株(N4)。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共12個(gè)處理，即D1N1、D1N2、D1N3、D1N4、D2N1、D2N2、D2N3、D2N4、D3N1、D3N2、D3N3、D3N4，每個(gè)處理重復(fù)3次，共36個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為7.2 m2(1.2 m×6 m)，小區(qū)內(nèi)不同密度水平的栽培株數(shù)分別為29株、43株、58株。利用不同規(guī)格基質(zhì)袋進(jìn)行密度處理，將復(fù)合基質(zhì)裝袋，按照規(guī)格從小到大依次裝入3 kg、6 kg、9 kg，5葉1心時(shí)分別定植番茄幼苗1株、2株、3株，大行距均為70 cm，小行距均為50 cm，雙行栽培，統(tǒng)一留4穗果打頂，具體密度處理如表1；利用水肥一體化系統(tǒng)進(jìn)行氮肥處理和日常水分灌溉，每株番茄插入1個(gè)滴箭，除氮肥和密度外，其他管理措施同常規(guī)栽培。試驗(yàn)根據(jù)番茄的生育特點(diǎn)，將整個(gè)生育階段劃分為緩苗期(3月6日-3月12日)，苗期(3月13日-3月26日)，開花坐果期(3月27日-4月17日)，果實(shí)膨大期(4月18日-5月7日)，采收期(5月8日-6月18日)。

表1　密度處理

試驗(yàn)中D1為設(shè)施基質(zhì)袋培番茄常規(guī)密度，而D2和D3是根據(jù)D1對(duì)應(yīng)的栽培株距連續(xù)增加10 cm確定的。N1是依據(jù)日本山崎番茄營(yíng)養(yǎng)液配方進(jìn)行確定的，山崎配方氮素濃度為7.7 mmol/L，然后依次遞減10%得到N2、N3、N4對(duì)應(yīng)的氮素濃度，再根據(jù)預(yù)試驗(yàn)中設(shè)施基質(zhì)袋培番茄灌水量計(jì)算不同氮素含量的營(yíng)養(yǎng)液化合物用量，試驗(yàn)從開花坐果期后期(4月11日)開始增施營(yíng)養(yǎng)液，于采收期結(jié)束(6月18日)停止施肥，(不同氮素濃度營(yíng)養(yǎng)液用量及化合物用量見表2)，再加上復(fù)合基質(zhì)中的速效氮(單位為每3 kg所含毫克數(shù))，則可以確定不同單株施氮量處理水平。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1產(chǎn)量測(cè)定采收期對(duì)小區(qū)產(chǎn)量和果數(shù)在每次采摘時(shí)均進(jìn)行測(cè)定，最后累積計(jì)算產(chǎn)量。

1.3.2品質(zhì)測(cè)定在第2穗番茄成熟期，分別在每個(gè)小區(qū)的前、中、后3個(gè)等距離點(diǎn)取樣，然后選擇大小和色澤基本一致的果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。硝酸鹽采用沸水浸提，紫外分光光度法測(cè)定，維生素C用鉬藍(lán)比色法測(cè)定，可溶性蛋白用考馬斯亮藍(lán)-G250染色法測(cè)定，可溶性糖用蒽酮比色法測(cè)定，可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)用RHBO-90型號(hào)手持折光儀測(cè)定，有機(jī)酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)用酸度計(jì)測(cè)定。

1.3.3番茄冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定于2015-06-01上午(晴天，采收期)使用美國(guó)Li-cor公司生產(chǎn)的LAI-2000冠層分析儀進(jìn)行冠層結(jié)構(gòu)分析，測(cè)定冠層開度[9-10]；使用LI-250A光照度計(jì)測(cè)定冠層內(nèi)輻射強(qiáng)度。

據(jù)Beer-Lambert定律

I=I0exp (-kLAI)

(1)

(1)式中，I為冠層內(nèi)輻射強(qiáng)度，I0為冠層頂?shù)奶?yáng)輻射強(qiáng)度，LAI為冠層頂?shù)剿鶞y(cè)層次的累積葉面積指數(shù)，k為消光系數(shù)，根據(jù)(1)式，k可以寫成：

定量求得冠層消光系數(shù)[11]。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和計(jì)算；采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，不同處理間的多重比較采用Duncan’s新復(fù)極差法；用SigmaPlot 10.0繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1密度和氮肥對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

番茄產(chǎn)量的方差檢驗(yàn)表明密度(D)、氮肥(N)及其交互作用(D×N)都達(dá)到極顯著水平(P<0.01，結(jié)果略)。多重比較結(jié)果(表3)顯示，D1和

表3　不同密度和氮肥處理下番茄產(chǎn)量的比較

注：同一列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理之間的差異顯著(P<0.05)；*、**分別表示在P<0.05和P<0.01水平差異顯著。下同。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among treatments (P<0.05);* and ** mean significant differences at the levels ofP<0.05 andP<0.01,respectively. The same as below.

D2條件下，番茄產(chǎn)量隨氮肥的減少而減少，D3條件下，產(chǎn)量則隨氮肥的減少呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)；N1條件下，番茄產(chǎn)量隨密度的增加逐漸降低，N2、N3、N4條件下，產(chǎn)量則隨密度的增加而增加，說(shuō)明高密度栽培中常規(guī)施氮量不利于產(chǎn)量的增加，適當(dāng)?shù)慕档褪┑縿t可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。處理D3N2獲得最大產(chǎn)量，為113.71 t/hm2，但與D3N3和D3N4并無(wú)顯著性差異；處理D1N4產(chǎn)量最低，為61.81 t/hm2，分別比處理D3N3、D3N4降低了44.30%和37.84%。

為了定量分析密度和氮肥對(duì)產(chǎn)量的影響，對(duì)番茄密度、單株施氮量與產(chǎn)量之間的關(guān)系做回歸分析，得(2)式：

(2)

式中：y為產(chǎn)量(t/hm2)，x1為密度(株/m2)，x2為施氮量(g/株)。F檢驗(yàn)結(jié)果表明，式(2)達(dá)到極顯著水平[F=4.043>F0.01(5，6)=0.059 4]，即上式能夠很好地表達(dá)產(chǎn)量與密度、單株施氮量之間的關(guān)系。將式(2)繪制成密度、氮肥與產(chǎn)量的關(guān)系曲面圖表達(dá)。如圖1，密度較低時(shí)，番茄產(chǎn)量隨氮肥的減少而減少，當(dāng)密度較高時(shí)，番茄產(chǎn)量則隨氮肥的降低呈先增高后降低趨勢(shì)。這與試驗(yàn)結(jié)果相符。

圖1　密度、氮肥與產(chǎn)量之間的關(guān)系

2.2密度和氮肥對(duì)番茄品質(zhì)的影響

2.2.1對(duì)番茄硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響比較不同密度和氮肥處理番茄硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異(表4)，在相同密度條件下，硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著氮肥的降低而降低，并且降低的趨勢(shì)非常明顯；在相同氮肥條件下，硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著密度的升高仍呈降低趨勢(shì)，處理D3N4硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)14.69 mg/kg為最低值。

2.2.2對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響由表4可知，在相同密度條件下，番茄果實(shí)可溶性蛋白、可溶性糖以及維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)都隨著單株施氮量的降低而降低；在相同氮肥條件下，隨著密度的增大番茄果實(shí)中可溶性蛋白、可溶性糖以及維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明降低施氮量不利于番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)成分的形成，高密度栽培有利于番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)成分的積累。處理D3N1獲得各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的最大值，分別為：可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.69 mg/g、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)48.64 mg/g、維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)527.07 mg/kg。

表4　不同密度和氮肥處理對(duì)番茄品質(zhì)的影響

2.2.3番茄多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)分析以總隸屬函數(shù)值為依據(jù)，綜合評(píng)價(jià)密度和氮肥處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響。

隸屬函數(shù)的計(jì)算方法[12]：

R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

若某一指標(biāo)與番茄品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，可通過(guò)反隸屬函數(shù)計(jì)算其品質(zhì)隸屬函數(shù)值。

反隸屬函數(shù)計(jì)算方法：

R′(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

式中：Xi為指標(biāo)測(cè)定值，Xmax、Xmin為某一指標(biāo)的最大值和最小值。

計(jì)算不同密度和氮肥處理番茄可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、有機(jī)酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)及硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)6個(gè)指標(biāo)的總隸屬函數(shù)值，其中硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用反隸屬函數(shù)公式計(jì)算其隸屬函數(shù)值，結(jié)果見表5。總隸屬函數(shù)值越大，番茄品質(zhì)越好。處理D3N1、D3N2的總隸屬函數(shù)值明顯高于其他處理，表明這2個(gè)處理的番茄果實(shí)綜合品質(zhì)明顯優(yōu)于其他處理。

2.3密度和氮肥對(duì)番茄冠層結(jié)構(gòu)的影響

2.3.1冠層透光率的變化LAI-2000測(cè)得的冠層開度(DIFN)是指無(wú)截取散射或探頭可視天空部分的比率，與作物群體透光率關(guān)系非常密切，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.930 8，可以使用冠層開度表示冠層內(nèi)透光率[9]。不同密度和氮肥對(duì)番茄群體不同冠層葉位透光率的影響見表6，隨著密度的增大，不同冠層葉位透光率呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，說(shuō)明高密度栽培的番茄群體冠層內(nèi)光能有效輻射量較低，且40 cm以下葉層受光情況較差；密度一定的條件下，隨著單株施氮量的降低，透光率在地表、40 cm、80 cm冠層葉位處均表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢(shì)，在120 cm 冠層葉位處無(wú)明顯變化規(guī)律，說(shuō)明增加單株施氮量不利于提高番茄群體冠層內(nèi)光能有效輻射量。各處理在不同冠層葉位透光率差異最小的為D3N2，其最大相差值為32.6%，且各冠層葉位之間透光率均大于25%，不同冠層葉位透光率差異最大的為處理D2N1，其最大差異值為48.7%，比D3N2高出16.1%。可見，處理D3N2各冠層葉位光能有效輻射量較為均勻。

表5　不同密度和氮肥處理番茄果實(shí)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值

注：R1、R2、R3、R4、R5、R6分別表示番茄可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C、可溶性固形物、有機(jī)酸、硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的隸屬函數(shù)值，R′6表示硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的反隸屬函數(shù)值，S1表示各指標(biāo)總的隸屬函數(shù)值。

Note:R1、R2、R3、R4、R5、R6 in the table represent the subordinate function values of mass fraction of soluble protein,soluble sugar,vitamin C,soluble solids mass fraction,organic acid mass fraction,nitrate mass fraction representative,R′6 represents the anti-subordinate function value of nitrate content and S1 represents the sum of R1、R2、R3、R4、R5 and R′6.

表6　不同密度和氮肥水平下番茄群體冠層開度的垂直分布

注：0 cm、40 cm、80 cm、120 cm分別表示冠層葉位距基質(zhì)袋高度。下同。

Note:0 cm,40 cm,80 cm,120 cm in the table represent the height of canopy of leaf position form substrate bag. The same as below.

2.3.2冠層消光系數(shù)的變化消光系數(shù)是描述作物群體中葉面積遮蔭程度或者消弱輻射(光)程度的參數(shù)，其大小反應(yīng)光照度在垂直方向的衰減情況[10]。表7顯示不同密度和氮肥水平下番茄群體冠層內(nèi)消光系數(shù)的垂直分布情況，隨著密度的增大，不同冠層葉位的消光系數(shù)呈遞增趨勢(shì)，說(shuō)明在相同氮肥條件下高密度栽培的番茄群體消光系數(shù)較大；在密度一定的條件下，隨著單株施氮量的降低，不同冠層葉位的消光系數(shù)均逐漸降低，說(shuō)明低施氮量降低番茄群體對(duì)光照輻射的削弱能力。對(duì)比不同處理不同冠層葉位的消光系數(shù)可知，處理D3N2、D3N3、D2N3的消光系數(shù)隨葉層高度的升高呈逐漸減小的趨勢(shì)，最大差異值分別為：D3N2 0.453、D3N3 0.409、D2N3 0.318，表明這3個(gè)處理冠層上部對(duì)光照的削弱能力較弱，冠層內(nèi)消光系數(shù)分布理想。

表7　不同密度和氮肥水平下番茄群體冠層內(nèi)消光系數(shù)的垂直分布

3討論與結(jié)論

已有研究表明，氮肥和密度對(duì)產(chǎn)量均有顯著作用，在一定范圍內(nèi)是可以相互促進(jìn)的，因此，生產(chǎn)上可通過(guò)氮密互作的途徑提高產(chǎn)量并同步建立合理的冠層結(jié)構(gòu)。左青松等[13]研究發(fā)現(xiàn)直播油菜通過(guò)“減氮增密”栽培措施，可以獲得高產(chǎn)，這與本研究結(jié)果一致。曹倩等[7]研究表明播種量相同條件下，隨施氮量增加，子粒產(chǎn)量均表現(xiàn)為提高的趨勢(shì)，這與本研究結(jié)果相反，可能是因?yàn)楦呙芏仍耘嗳后w雖然生育前期有較高的生殖器官分配比值，光合物質(zhì)積累多，但中后期生長(zhǎng)受到限制，制約產(chǎn)量的形成[3]；而本試驗(yàn)中適宜的低氮處理起到了調(diào)控作物L(fēng)AI、延長(zhǎng)葉片功能期及塑造高效冠層的重要作用[14-15]，但當(dāng)?shù)式档偷揭欢ǔ潭葧r(shí)，由于缺氮影響了植株的正常發(fā)育，葉綠素合成受阻，產(chǎn)量不再提高。番茄高密度栽培會(huì)引起冠層葉位細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化[3]，同時(shí)低氮條件也會(huì)對(duì)番茄氮代謝酶合成和活性造成一定的影響[6]，二者的交互作用又會(huì)引發(fā)番茄植株的營(yíng)養(yǎng)脅迫，這是否反映了高密度與低氮量對(duì)產(chǎn)量提高和構(gòu)建合理冠層的真實(shí)作用，還有待于進(jìn)一步研究，可能與密度設(shè)置未達(dá)到最高水平有關(guān)。

本研究中，在相同密度條件下，隨著單株施氮量的降低番茄果實(shí)中硝酸鹽、可溶性蛋白、維生素C以及可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低，這與邢英英等[16]的研究結(jié)果一致；硝酸鹽和可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低表現(xiàn)為隨著基質(zhì)中氮肥供給能力的減弱硝酸根離子和組成蛋白質(zhì)的氨基酸對(duì)硝酸鹽和可溶性蛋白合成起到抑制作用[17]，而維生素C和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低原因有待于進(jìn)一步明確。任順榮等[18]研究結(jié)果表明，袋培番茄高密度栽培與基質(zhì)常規(guī)栽培和土壤栽培相比可溶性總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可滴定酸、維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)均增加，硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，這與本研究得出的結(jié)論相同。雷喜紅等[19]的研究結(jié)果表明，隨著密度的增大維生素C呈顯著下降趨勢(shì)，這與本研究結(jié)果相反，其原因有待進(jìn)一步研究。

透光率、消光系數(shù)是作物重要的冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)，受自身遺傳特性與栽培措施的影響[20]。前人在玉米[15]、油菜[13]、棉花[21]等作物上的研究結(jié)果相似，密氮互作有助于優(yōu)化冠層結(jié)構(gòu)，高密度低氮肥群體中下部透光率、消光系數(shù)差異較小，有利于作物截獲更多的光能；本試驗(yàn)結(jié)果表明，密度增大，不同冠層葉位透光率降低、消光系數(shù)增大，單株施氮量降低，中下層透光率升高，不同冠層葉位消光系數(shù)降低，處理D3N2各冠層葉位透光率差異最小，冠層結(jié)構(gòu)合理，這與前人試驗(yàn)結(jié)果相近。低氮肥施用量有利于優(yōu)化冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)，其原因可能有以下三方面：一是氮肥的降低改善了個(gè)體植株的葉面積和株幅，從而緩解了高密度群體內(nèi)個(gè)體之間的遮蔽作用，二是氮肥的降低在一定程度上改變了番茄葉片的傾斜角度[14]，三是適當(dāng)?shù)慕档偷士梢杂绊憘€(gè)體植株的生理代謝過(guò)程、延遲葉片的衰老[22]。

綜合考慮品質(zhì)、產(chǎn)量、冠層結(jié)構(gòu)、資源節(jié)約及土地利用率等因素，密度8株/m2、施氮量11 581 mg/株為供試條件下最優(yōu)組合。

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Received 2016-01-03Returned2016-01-27

First authorLI Shuting,male,master student. Research area:physiological ecology of facilities horticulture.E-mail:lishuting.88@163.com

(責(zé)任編輯：潘學(xué)燕Responsible editor:PAN Xueyan)

Effect of Plant Density and Nitrogen Fertilizer Rate on Yield,Quality and Canopy Structure of Greenhouse Tomato Cultivated on Organic Substrate Bag

LI Shuting,YU Jie,YUE Dingyi and ZOU Zhirong

(Key Laboratory of Protected Horticulture Engineering in Northwest,Ministry of Agriculture,College of Horticulture,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi712100,China)

AbstractThis study aims at discovering the relations of density and nitrogen fertilizer with the yield,quality and canopy structure of tomato cultivated by organic substrate in bag. The experiment had 12 treatments,including three density levels (control treatment,D1,4 plant/m2; D2,6 plant/m2; D3,8 plant/m2) and four nitrogen fertilizer levels (control treatment,N1,12 174 mg/plant; N2,11 581 mg/plant; N3,10 989 mg/plant,N4,10 396 mg/plant). The results indicated that the yield of tomato decreased with the decreasing of nitrogen fertilizer under D1 and D2 levels,while it showed a trend of first increase and then decline under D3 level. Under N1 condition,the tomato yield reduced gradually with the increasing of density levels,but tomato yield consistently increased as the increase of density when nitrogen fertilizer were N2,N3,and N4. The treatment with the same planting density,the mass fraction of nitrate,soluble protein,soluble sugar and vitamin C in tomato fruits all decreased as the decrease of nitrogen fertilizer. At the same nitrogen fertilizer level,increasing in density promoted accumulation of fruit soluble protein,soluble sugar and vitamin C,however,the mass fraction of nitrate showed a trend of decline. Light transmission was enhanced with the decline of nitrogen fertilizer under the same density levels,but the extinction coefficient lowered with the decline of nitrogen fertilizer. At the same level of nitrogen fertilizer,light transmission reduced with the increasing of density,while the extinction coefficient showed a trend of increase. In conclusion,seting of 8 plant/m2 and 11 581 mg/plant is the optimal choice for greenhouse tomato cultivated on organic substrate bag.

Key wordsTomato; Density; Nitrogen fertilizer; Yield; Quality; Canopy structure

收稿日期：2016-01-03修回日期：2016-01-27

基金項(xiàng)目：國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)項(xiàng)目(CARS-25-D-02)。

通信作者：鄒志榮，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施園藝研究。E-mail:zouzhirong2005@163.com

中圖分類號(hào)S626.4; S641.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

文章編號(hào)1004-1389(2016)06-0903-09

Foundation itemThe Key Sci-tech Project of National Comprehensive Vegetable Industry(No.CARS-25-D-02). ZOU Zhirong,male,professor,Ph.D’s supervisor.Research area:facilities horticulture. E-mail:zouzhirong2005@163.com

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2016-06-01

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160601.0919.034.html

第一作者：李樹庭，男，碩士研究生，研究方向?yàn)樵O(shè)施園藝生理生態(tài)。E-mail:lishuting.88@163.com