壟畦類型對設施番茄生長及產量的影響

常昊王傳清李儀曼張大龍李巖魏珉曹欣

(1.山東農業大學園藝科學與工程學院，山東 泰安 271018；2.山東省中日設施園藝合作研究中心，山東 泰安 271018；3.山東果蔬優質高效生產協同創新中心，山東 泰安 271018；4.濟南萊蕪安信農業科技有限公司，山東 濟南 271100)

我國設施蔬菜栽培面積較大，但標準化和綜合機械化水平較低[1]，不利于產業可持續發展。建立標準化種植模式，提高種植標準化水平，是提升蔬菜生產機械化水平的關鍵[2]。壟作與畦作是生產上常用的兩種栽培模式，不僅影響作物生長和產量[3]，而且影響機械化作業方便程度[4]。研究表明，壟作通過改變土壤微地形，增大土壤表面積，改變土壤光、水、熱等條件和田間小氣候，有利于作物生長發育，增加產量[5]。此外，合理的壟畦類型可以提高作業管理效率，推動生產機械化[4，6]。目前針對玉米、烤煙等大田作物栽培模式的研究較多[7-9]，設施蔬菜雖有報道，但缺乏深入系統研究[10]。為此，本試驗通過比較不同壟畦類型對設施番茄生長及產量的影響，以期為標準化和機械化種植提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗場地和材料

試驗于2021年2—7月在濟南萊蕪安信農業科技有限公司大跨度非對稱外保溫塑料大棚內進行。大棚東西走向，高度6.5 m，跨度20 m，長度50 m。供試番茄品種為大型粉果‘圣羅蘭3681’，2月23日定植，666.7m2密度約2 400株。定植后采取常規管理，五穗果后留兩片葉打頂。

1.2 試驗設計

試驗設置平畦雙行(T1:畦底寬100 cm、畦背寬40 cm，小行距40 cm、大行距100 cm、株距40 cm)、小高壟雙行(T2:壟底寬30 cm、壟高15 cm，小行距40 cm、大行距100 cm、株距40 cm)、高畦雙行(T3:畦頂寬55 cm、畦底寬80 cm、畦高25 cm，小行距40 cm、大行距120 cm、株距35 cm)和高畦單行(T4:畦頂寬55 cm、畦底寬80 cm、畦高25 cm，行距160 cm，株距17.5 cm)4種處理，以平畦雙行和小高壟雙行為對照，每處理3次重復。每重復面積約60 m2。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 土壤指標 土壤溫度使用L99-TWS-2土壤溫度水分記錄儀(杭州路格科技有限公司)測定。傳感器埋設于植株行內兩株中間，深度分別為10 cm和20 cm，間隔30 min記錄一次。植株打頂后，采集不同處理的植株行間耕層土壤樣品，采用環刀法測定土壤容重。

1.3.2 植株生長與生理指標 每處理選取30株長勢一致植株掛牌標記，測量株高、莖粗和葉面積[11]，記錄第一、三穗開花和果實轉色時間。植株打頂后，每處理選取3株，于晴天上午測定功能葉片光合參數，并用丙酮提取法測定葉片色素含量；用TTC法測定根系活力[12]。

1.3.3 產量指標 每處理選取30株長勢一致植株掛牌標記，記錄每次采收果數和單果質量，統計總產量。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016作圖，SPSS 26.0進行數據統計分析，用Duncan’s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 壟畦類型對設施番茄土壤溫度和容重的影響

2.1.1 土壤溫度 總體來說，不同壟畦類型番茄根區的晝平均地溫、夜平均地溫、最高地溫、最低地溫由高到低表現為高畦單行＞高畦雙行＞平畦雙行＞小高壟雙行，且高畦單行和高畦雙行間差異不顯著，但顯著高于平畦雙行和小高壟雙行(表1)。說明高畦栽培有利于提高番茄根系生長的土壤溫度。

表1 壟畦類型對番茄根區不同深度土壤溫度的影響 (℃)

2.1.2 土壤容重 由圖1可以看出，不同壟畦類型番茄根區土壤容重由高到低順序為:平畦雙行＞小高壟雙行＞高畦單行＞高畦雙行，后三者之間差異不顯著，但均顯著低于平畦雙行。其中高畦雙行和高畦單行種植的土壤容重分別比平畦雙行種植降低11.1%和9.1%。

圖1 壟畦類型對番茄根區土壤容重的影響

2.2 壟畦類型對番茄植株生長發育的影響

2.2.1 株高、莖粗和葉面積 由表2可見，開花期，高畦單行、高畦雙行種植的番茄株高和葉面積均大于平畦雙行和小高壟雙行，但莖粗以平畦雙行最高、高畦單行最低。打頂期，株高和葉面積仍以高畦雙行最高，與平畦雙行和小高壟雙行相比，株高分別增加6.5%和3.0%，葉面積分別增加15.8%和6.3%，莖粗在各處理間差異不顯著。

表2 壟畦類型對番茄株高、莖粗和葉面積的影響

2.2.2 開花時間、轉色時間和始采期 由表3可知，高畦雙行種植的番茄開花時間、轉色時間和始采期均最早，第一穗花開放時間比平畦雙行和小高壟雙行分別提前1.9 d和0.9 d，第三穗花開放時間分別提前0.7 d和0.2 d；第一穗果轉色時間比平畦雙行和小高壟雙行分別提前0.9 d和0.3d，第三穗果轉色時間分別提前0.5 d和0.1 d；第一穗果采收期提早，比平畦雙行和小高壟雙行栽培分別提早0.8 d和0.4 d?？梢?，高畦雙行促進春季番茄生長和果實成熟，尤其在結果前期。

表3 壟畦類型對番茄開花時間、轉色時間和始采期的影響

2.2.3 葉片光合作用和根系活力 由表4可見，不同壟畦類型間葉綠素含量和凈光合速率變化一致，均表現為高畦雙行＞高畦單行＞平畦雙行＞小高壟雙行，高畦雙行種植的番茄葉綠素含量比平畦雙行和小高壟雙行分別增加16.7%和27.3%，凈光合速率分別提高42.0%和45.3%。番茄根系活力由高到低順序為高畦雙行＞小高壟雙行＞平畦雙行＞高畦單行，高畦雙行根系活力比平畦雙行、小高壟雙行和高畦單行分別高11.6%、1.7%和73.5%。

表4 壟畦類型對番茄凈光合速率、葉綠素含量及根系活力的影響

2.3 壟畦類型對番茄果實產量的影響

從表5可以看出，各壟畦類型間單株結果數差異不顯著；單果質量和單株產量均以高畦雙行最高，高畦單行次之，平畦雙行最小。666.7m2產量以高畦雙行最高，較平畦雙行、小高壟雙行分別顯著增加11.4%和7.8%。

表5 壟畦類型對番茄果實產量的影響

3 小結

壟畦栽培通過將耕層土壤集中到壟和高畦上，加厚了適宜作物生長的熟土層，改良了土壤結構和微環境，從而促進作物生長發育，增加產量[13-15]。本試驗中，與平畦雙行和小高壟雙行相比，高畦雙行栽培能夠有效提高地溫，降低土壤容重，說明其可以較好地協調土壤水熱狀況；同時，高畦栽培番茄植株的葉片凈光合速率增強，光合能力提高，表明高畦栽培擴大了植株在垂直方向上的生長空間，增強了通風透光性，有利于番茄植株生長，提高果實產量。高畦單行栽培可能由于植株較密，根系和地上部形成較強競爭，使根系活力有所降低，影響了番茄植株的生長發育。

綜合本試驗結果，與傳統的平畦雙行、小高壟雙行相比，設施內高畦栽培有利于提高土壤溫度，降低土壤容重，其中高畦雙行種植能夠明顯改善番茄根際環境，促進植株生長發育，從而使采收期提前并提高果實產量。