栽培方式和根系空間大小對日光溫室番茄產量和品質的影響

王亞萍 李儀曼 黃代峰 韓道杰 王彥剛 楊鳳娟 魏珉

摘要 以“碩豐688”為試材，設置基質槽栽和袋栽2種栽培方式，10.0、7.5、5.0、2.5 L 4種根系基質容積，研究了不同栽培方式和根系空間大小對日光溫室番茄生長、產量及品質的影響。結果表明，相同栽培方式下，隨著根系空間減小，番茄植株生長量、凈光合速率及產量逐漸降低，但果實成熟時間提前，品質顯著提高;相同根系容積下，與袋栽相比，槽栽番茄單果重及產量較高。綜合產量與品質指標，槽式栽培、單株根系空間7.5 L可作為推薦栽培方式。

關鍵詞 番茄;栽培方式;根系空間;產量;品質

中圖分類號 S 641.2? 文獻標識碼 A

文章編號 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 寧夏瓜菜產業技術協同創新中心（2017DC55）。

作者簡介 王亞萍（1995—），女，內蒙古包頭人，碩士研究生，研究方向：設施蔬菜與無土栽培。通信作者，教授，博士，博士生導師，從事設施蔬菜與無土栽培研究。

收稿日期 2021-03-09;修回日期 2021-04-07

我國設施園藝面積世界第一，蔬菜以番茄種植面積最大。果實產量與品質是影響番茄種植效益的重要因素[1-2]，采用合理的栽培技術可以提高產量和品質[3-4]。近年來，隨著人們消費習慣改變以及對番茄營養和風味品質要求的提高，品質提升技術越來越受到關注[5-6]。無土栽培、限根栽培、水肥調控等均是提高番茄果實品質的有效手段[7-9]，但量化管理指標不夠明確。筆者以中果型番茄品種為試材，研究了槽式與袋式栽培下根系空間大小對番茄產量和品質的影響，以期為優質高效生產提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試番茄品種為“碩豐688”，中型果，購自山東安信種苗有限公司。栽培基質（草炭、珍珠巖、蛭石體積比為2∶1∶1）和栽培袋購自山東商道生物科技有限公司。

1.2 試驗設計 試驗于2019年2—7月在山東農業大學園藝實驗站日光溫室中進行。采用槽栽（C）和袋栽（D）方式，單株根系占有基質體積分別為10.0 L （CK）、7.5 L （T1）、5.0 L （T2）、2.5 L （T3），8個處理，每處理2次重復。番茄幼苗于四葉一心時定植，雙行種植，小行距20 cm，大行距100 cm，株距45 cm，單桿整枝，五穗果后留2片葉打頂。每天滴灌日本山崎番茄專用配方營養液，各處理灌溉次數不同，總量相同，每次灌溉允許5%～10%流出。試驗期間環境條件見圖1。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生物量及物候期。

每重復選取長勢一致的10株番茄掛牌標記，定植后第20、40和60天測定株高、莖粗。結果盛期取樣測定生物量。觀測第3穗開花、坐果及采收時間。

1.3.2 光合特性相關指標。

盛果期，每重復選擇長勢一致的3株番茄，采用CIRAS-3便攜式光合測定儀于晴天09：00—11：00測定生長點下方第4片功能葉光合參數。

1.3.3 植株產量及果實品質指標。每重復選擇長勢一致的10株番茄掛牌標記，記錄采收數量及果重，計算單株產量及折合產量。取第3穗成熟果實測定品質，重復3次。可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250法測定，有機酸含量采用酸堿滴定法[10]測定，番茄紅素含量使用分光光度法測定[11]。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05軟件進行試驗數據處理和統計分析，用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對番茄植株生長的影響

由圖2可知，相同栽培方式下隨著根系空間的減少，番茄株高、莖粗和地上部干重均呈下降趨勢，而地下部干重和根冠比呈上升趨勢。由表1可知，結果盛期，槽栽和袋栽T1、T2、T3地上部干重分別較CK降低21.1%、25.4%、41.9%和20.3%、21.7%、41.6%;地下部干重分別較CK提高3.2%、31.9%、51.5%和8.3%、7.5%、28.9%;相同根系容積下，袋栽的株高和莖粗低于槽栽，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別較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 不同處理對番茄植株光合特性的影響

由表2可知，相同栽培方式下，根系空間減小降低了番茄植株的凈光合速率、蒸騰速率及氣孔導度，其中槽栽T1、T2和T3凈光合速率分別較CK降低6.5%、6.9%和18.9%，袋栽T1、T2和T3分別較CK降低9.9%、7.3%和15.2%;相同根系容積下，除對照外，槽栽蒸騰速率和氣孔導度低于袋栽，凈光合速率和胞間CO2濃度差異不顯著。

2.3 不同處理對番茄果實成熟的影響

由圖3可知，不同處理影響番茄果實發育和成熟。相同栽培方式下，根系空間減小促進了果實成熟，槽栽和袋栽均為T3采收時間最早，較對照提前1.6～2.4 d;相同根系容積下，袋栽與槽栽采收時間無顯著差異。

2.4 不同處理對番茄果實產量的影響 由表3可知，栽培方式與極系空間大小均對單果數、單株產量及折合產量有顯著影響。相同栽培方式下，限制根系空間使番茄產量降低，折合產量，槽栽T1、T2和T3分別較CK降低0.4%、10.5%和15.3%，袋栽T1、T2和T3分別較CK降低1.9%、5.7%和13.7%，除T1外，其他處理與對照均達顯著差異;相同根系空間下，袋栽產量均低于槽栽，DCK、DT1、DT2和DT3產量分別比CCK、CT1、CT2和CT3低6.6%、8.0%、1.5%和4.8%。

2.5 不同處理對番茄果實品質的影響

從表4可以看出，栽培方式與根系空間的變化對果實品質有顯著影響，隨著根系空間的減小，可溶性糖含量增加，有機酸含量下降，糖酸比顯著提高。其中槽栽T1、T2和T3的糖酸比分別比CK高50.4%、57.8%和106.4%，袋栽T1、T2和T3分別比CK高21.8%、58.3%和72.1%;相同根系容積下，與袋栽相比，槽栽果實番茄紅素含量提高，且糖酸比下降。

3 討論與結論

光合作用是作物產量形成的基礎[12]，限制根系生長空間會影響植株對水分和養分的吸收，降低同化CO2的能力，最終減少產量[13-14]。該試驗結果表明，相同栽培模式下，除7.5 L外其他根系容積番茄產量與對照（根系容積為10L）相比均顯著降低，可能是過度限根所致[15];但根系空間的減小促進了番茄果實成熟，提高了果實糖酸比。研究表明，適度限根處理后根系生長空間縮小，分布變集中，水肥吸收效率提高，會促進光合產物向果實的分配[16-18]，另外在根域限制條件下果實中激素含量增加，同樣會調控植株吸收的養分向果實積累，提高果實品質[19-20]。相同根系空間下，槽式栽培產量高于袋栽，可能是由于槽栽基質溫濕度變化小，根系所處環境更穩定，且相鄰植株根系相互交錯，水分養分吸收受到制約小，在一定程度上緩解了限根脅迫，有利于番茄植株產量提高。

綜上所述，采用槽式栽培根系空間為7.5 L的處理與對照相比產量未顯著降低，果實品質提高，可作為推薦栽培方式。

參考文獻

[1]覃敏，賴懷禎，練瀚，等.營養液濃度變化管理對限根栽培櫻桃番茄生長及果實品質的影響[J].農業工程技術，2019，39（22）：64-68.

[2] 姜玲玲，劉靜，趙同科，等.有機無機配施對番茄產量和品質影響的Meta分析[J].植物營養與肥料學報，2019，25（4）：601-610.

[3] 王志國.園藝植物的根系限制及其應用[J].現代園藝，2015（20）：119.

[4] 王敏，李建設，高艷明.限根栽培對日光溫室櫻桃番茄植株生長和品質的影響[J].西北農業學報，2014，23（7）：131-137.

[5] 周楊，李濤，王虹云，等.袋培模式對設施番茄光合特性及生長的影響[J].安徽農業科學，2018，46（15）：46-48.

[6] 高雪琴，唐中祺，羅石磊，等.日光溫室不同栽培方式對番茄產量及品質的影響[J].江蘇農業科學，2020，48（14）：163-166.

[7] 舒海波，賀超興，王懷松，等.園藝作物限根栽培技術研究進展[J].農業科技通訊，2009（4）：85-88.

[8] 王世平，張才喜，羅菊花，等.果樹根域限制栽培研究進展[J].果樹學報，2002，19（5）：298-301.

[9] 武衍，陳佩，王燦磊，等.無紡布限根栽培對西瓜果實發育及其營養品質的影響[J].中國農業大學學報，2013，18（2）：45-49.

[10] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000：45-112.

[11] 萬學閃，劉文革，閻志紅，等.西瓜果實發育過程中番茄紅素、瓜氨酸和VC等功能物質含量的變化[J].中國農業科學，2011，44（13）：2738-2747.

[12] 姚棋，趙鑫，陳浩婷，等.缺鐵脅迫下外源亞精胺對番茄幼苗生長及生理特性的影響[J].山東農業科學，2020，52（12）：39-43.

[13] 陶先萍，羅宏海，張亞黎，等.根域限制下水氮供應對膜下滴灌棉花葉片光合生理特性的影響[J].生態學報，2013，33（12）：3676-3687.

[14] 張雨新，張富倉，鄒海洋，等.生育期水分調控對河西地區滴灌春小麥生長和水分利用的影響[J].干旱地區農業研究，2017，35（1）：171-177.

[15] 吳鑫泉，王鴻，張帆，等.戈壁日光溫室限根栽培對油桃營養生長和光合特性的影響[J].西北植物學報，2020，40（1）：104-112.

[16] 甘雅文，李隆，李魯華，等.南疆核桃與小麥間作系統種間根直徑及比根長空間分布特征[J].西北農業學報，2015，24（5）：56-63.

[17] 樊懷福，杜長霞，朱祝軍.不同容積盆栽對櫻桃番茄果實品質和葉片氮代謝影響[J].中國農學通報，2012，28（16）：150-154.

[18] 樊懷福，杜長霞，朱祝軍，等.限根栽培對大果型番茄浙雜204植株生長、果實品質和產量的影響[J].浙江農林大學學報，2011，28（3）：343-348.

[19] 黃幸.不同限根方式對龍眼生長發育的影響[D].南寧：廣西大學，2020.

[20] 吳楊煥，周進，王靜靜，等.限根對設施無土栽培精品西瓜品質及產量的影響[J].江蘇農業科學，2018，46（16）：113-115.