日光溫室架式栽培番茄營養(yǎng)液供應頻次的研究

胡瑩瑩 張海 李冬 魏珉 楊鳳娟 史慶華 王秀峰

摘要： 在日光溫室條件下，采用封閉式循環(huán)供液高架缽栽系統(tǒng)，以‘齊達利和‘洛美番茄為試材，研究了不同營養(yǎng)液供應頻率（連續(xù)供液、間隔15 min供液、間隔30 min供液）對番茄生長發(fā)育、生理代謝、產(chǎn)量品質(zhì)及水肥利用效率的影響。結(jié)果表明：與連續(xù)供液相比，間歇供液（間隔15 min供液、間隔30 min供液）番茄的長勢、光合速率和根系活力顯著增強；在間歇供液條件下，‘齊達利的產(chǎn)量比連續(xù)供液分別增加6.33%和5.53%，‘洛美的產(chǎn)量分別增加10.27%和7.96%；與間隔15 min供液相比，間隔30 min供液提高了果實中可溶性糖、可溶性蛋白和番茄紅素含量，改善了果實品質(zhì)。綜合長勢、光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標，間隔30 min供液可作為番茄缽栽的適宜供液頻次。

關(guān)鍵詞：日光溫室；番茄；架式栽培；供液頻次；水肥利用率；生長；產(chǎn)量

中圖分類號：S641.226.5文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）10-0039-05

在以色列、荷蘭、日本等設(shè)施園藝發(fā)達國家，滴灌和水肥一體精準管理技術(shù)得到快速發(fā)展和應用[1-3]。與常規(guī)灌溉施肥相比，滴灌和水肥一體化技術(shù)具有提高作物產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)[4，5]，提高水分利用效率，減少養(yǎng)分流失等優(yōu)點[6]。我國從20世紀90年代中期以來，設(shè)施栽培灌溉施肥理論及應用技術(shù)研究漸受重視，并取得了一定進展[7]，盡管如此，我國目前設(shè)施栽培過程中的水肥管理主要依靠經(jīng)驗，自動化精準控制水平低[8，9]。立足我國的設(shè)施生產(chǎn)條件，開展輕簡管理和精準灌溉施肥技術(shù)研究具有重要意義和必要性。因此，本試驗研究了營養(yǎng)液供應頻次對番茄生長發(fā)育、生理代謝、水肥利用率及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，為高效栽培技術(shù)體系的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1栽培系統(tǒng)

封閉式循環(huán)供液高架缽栽系統(tǒng)由控制器、貯液桶、潛水泵、栽培架、栽培缽和營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)等部分組成。栽培架高度60 cm，間距110 cm，采用滴灌供應營養(yǎng)液（圖1）。

1.2試驗材料

試驗于2013年2-6月在山東農(nóng)業(yè)大學園藝試驗站日光溫室中進行。供試番茄品種為中果型紅果‘齊達利（Lycopersicon esculentum Mill.‘Qidali）和串收型紅果‘洛美（Lycopersicon esculentum Mill. ‘Luomei），2月15日播種育苗，3月24日將四葉一心的番茄苗定植到栽培缽（直徑12 cm，高10 cm，容積1 L）中，栽培基質(zhì)用草炭和蛭石混合而成，其體積比為2∶1；4月1日將栽培缽轉(zhuǎn)移到栽培架上，行距110 cm，株距20 cm，小區(qū)面積為3.3 m2。

1.3試驗設(shè)計

試驗設(shè)置3個處理：處理1，連續(xù)供液（12 h連續(xù)供液）；處理2，間隔15 min供液（每隔15 min供液15 min）；處理3，間隔30 min供液（每隔30 min供液30 min）。3次重復。采用3/4劑量日本山崎番茄專用配方營養(yǎng)液，每天供液時間為7∶00-19∶00。貯液桶容積120 L，每3 d用3/4劑量的日本山崎番茄專用營養(yǎng)液補充至固定體積（120 L），每15 d更換全部營養(yǎng)液。番茄單桿整枝，三穗果后留3片葉打頂，常規(guī)管理。

1.4測定項目及方法

1.4.1生長和生理指標測定方法選取6株長勢一致的植株掛牌標記，每隔10 d測定其株高、莖粗及葉面積（葉面積測定采用系數(shù)法：測定葉片的長和寬，葉面積=葉長×葉寬×R，當葉長≤20 cm時，R=0.3782；當葉長>20 cm時，R=0.3184）[10]。采用浸提法測定葉綠素含量。采用CIRAS-2便攜式光合儀測定植株倒數(shù)第4片功能葉的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr），測定光強（680±10） μmol·m-2·s-1，溫度（24±1）℃，CO2濃度365～400 μL·L-1。每處理測定6株，取平均值。拉秧時取樣，采用TTC法測定根系活力[11]。

1.4.2產(chǎn)量和品質(zhì)的測定方法每處理選擇10株生長一致的植株掛牌標記，收獲期記錄每次采收番茄單果重、單株產(chǎn)量以及小區(qū)產(chǎn)量。每處理選取成熟一致的6個果實進行品質(zhì)測定：可溶性糖含量采用蒽酮法測定，維生素C含量采用2， 6-二氯酚靛酚鈉法測定，有機酸含量采用滴定法測定，可溶性固形物含量采用糖度計測定，番茄紅素含量采用紫外—可見分光光度法測定[12]。

1.4.3水肥吸收量和利用效率測定方法每3 d向貯液桶中加入3/4劑量山崎番茄專用配方營養(yǎng)液至固定體積（120 L），加入的體積數(shù)即為栽培床所有植株的吸水量。每次加入營養(yǎng)液前后將貯液桶的營養(yǎng)液混勻取樣，測定其中N、P、K含量，計算出養(yǎng)分減少量即為3 d的養(yǎng)分吸收量。用凱氏定氮法測定全氮含量，鉬銻抗比色法測定全磷含量，火焰分光光度計法測定全鉀含量[11]。

養(yǎng)分利用效率的計算公式為：養(yǎng)分利用效率=番茄果實產(chǎn)量（g，鮮重）/養(yǎng)分吸收量（g）；水分利用效率的計算公式為：水分利用效率=番茄果實產(chǎn)量（g，鮮重）/吸水量（L）[13]。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用DPS 7.05軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，并用Duncans新復極差法進行差異顯著性檢驗（P<0.05）。

2結(jié)果與分析

2.1營養(yǎng)液供應頻次對番茄植株生長的影響

2.1.1植株生長指標由圖2可以看出，‘齊達利連續(xù)供液處理的番茄株高在定植20 d后明顯低于間歇供液處理，莖粗和葉面積在定植30 d后明顯低于間歇供液處理；‘洛美連續(xù)供液處理的番茄株高和葉面積在定植30 d后明顯低于間歇供液處理，莖粗在定植20 d后明顯低于間歇供液處理；間歇供液處理之間番茄株高、莖粗和葉面積差異不明顯。

2.1.2葉片光合特性指標由表1可知，營養(yǎng)液供應頻次對番茄葉片蒸騰速率無顯著影響；‘齊達利葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量均以間隔30 min供液處理最高，各處理間差異較??；兩品種葉片凈光合速率均以間隔15 min供液處理最高，間隔30 min供液處理次之，連續(xù)供液處理最低。

2.1.3根系活力由圖3可知，與連續(xù)供液處理相比，間歇供液處理顯著提高了兩個品種番茄的根系活力。其中，兩種間歇供液處理下，‘齊達利的根系活力差異顯著，‘洛美差異不顯著。

2.2營養(yǎng)液供應頻次對番茄果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2.1果實產(chǎn)量由表2可以看出，不同營養(yǎng)液供應頻次下，‘齊達利和‘洛美的小區(qū)總產(chǎn)量、單株產(chǎn)量和平均單果重在間隔15 min和間隔30 min供液處理間均差異不顯著，但均顯著高于連續(xù)供液處理；與連續(xù)供液相比，間隔15 min和間隔30 min供液的‘齊達利單株產(chǎn)量增加10.23%和9.10%，小區(qū)產(chǎn)量增加6.33%和5.53%，‘洛美單株產(chǎn)量增加12.10%和8.10%，小區(qū)產(chǎn)量增加10.27%和7.96%。

2.2.2果實品質(zhì)由表3可以看出，兩個品種番茄果實可溶性糖含量均以間隔30 min供液處理最高，顯著高于間隔15 min供液處理；有機酸含量以間隔15 min供液處理最高；游離氨基酸含量以間隔30 min供液處理最高，間隔15 min供液處理次之，連續(xù)供液處理最低；不同處理間果實的維生素C含量差異不顯著；番茄紅素含量以間隔30 min供液處理最高，間隔15 min供液處理次之，連續(xù)供液處理最低。

3小結(jié)

本試驗中，兩個番茄品種的株高、莖粗和葉面積均以間歇供液的處理最大，間歇供液還能提高凈光合速率、根系活力，增加產(chǎn)量，顯著提高水肥利用效率，改善果實品質(zhì)。綜合生長、生理代謝、產(chǎn)量、品質(zhì)及水肥利用效率等因素，采用封閉式循環(huán)供液高架缽栽間歇供液30 min處理最佳。

參考文獻：

[1]

Sinaia N. Water development for Israel： challenges and opportunities [M]// Lipchin C， Pallant E， Saranga D. Integrated water resources management and security in the Middle East. Dordrecht： Springer，Netherlands，2007： 65-72.

[2]陳殿奎， 劉偉. 從荷蘭溫室園藝的發(fā)展反思我國工廠化農(nóng)業(yè)[J]. 中國蔬菜， 2004（6）：42-43.

[3]加藤俊博. 滴灌養(yǎng)液土耕栽培法[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊， 2000（10）： 39.

[4]劉建英， 趙宏儒， 張麗清， 等. 保護地黃瓜水肥一體化高效栽培技術(shù)[J]. 華北農(nóng)學報， 2006， 20（12）： 206-208.

[5]于舜章. 山東省設(shè)施黃瓜水肥一體化滴灌技術(shù)應用研究[J]. 水資源與水工程學報， 2009， 20（6）： 173-176.

[6]韓建會， 徐淑貞. 日光溫室番茄滴灌節(jié)水效果及灌溉制度的評價[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學學報， 2003， 25（1）： 77-79.

[7]徐淑貞， 張雙寶， 魯俊奇， 等. 日光溫室滴灌番茄需水規(guī)律及水分生產(chǎn)函數(shù)的研究與應用[J]. 節(jié)水灌溉， 2001（4）：26-28.

[8]張光星， 王靖華， 薛亞明. 淺析我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中存在的問題與對策[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學學報， 2002， 31（1）：140-143.

[9]李俊良， 崔德杰， 孟祥霞， 等. 山東壽光保護地蔬菜施肥現(xiàn)狀及問題的研究[J]. 土壤通報，2002， 33（2）： 126-128.

[10]任樂， 羅新蘭， 李天來， 等. 日光溫室溫度對番茄葉面積擴展的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學，2007， 35（9）：2610-2612.

[11]李合生. 植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000：195-197，248-249.

[12]胡曉波， 溫輝梁， 許全， 等. 番茄紅素含量的測定[J]. 食品科學， 2005（9）：566-569.

[13]李韻珠， 王鳳仙， 黃元仿. 土壤水分和養(yǎng)分利用效率幾種定義的比較[J]. 土壤通報， 2000， 31（4）：150-155.