巖棉基質(zhì)重復(fù)利用對番茄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

雷喜紅，李新旭，徐 進(jìn)，田雅楠，王艷芳，李紅岺

（北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

近年來，基質(zhì)栽培在我國蔬菜保護(hù)地栽培中逐漸發(fā)展起來[1]。與常規(guī)土壤栽培比較，基質(zhì)栽培具有明顯的優(yōu)勢[2]。它不僅可以有效克服土傳病害和連作障礙，減少農(nóng)藥用量，還可以節(jié)水省工，提高單位面積產(chǎn)量，同時可以在不適宜耕作或倒茬的設(shè)施內(nèi)實現(xiàn)周年種植。目前，巖棉基質(zhì)已被公認(rèn)為適用基質(zhì)，但其存在使用壽命短、難以降解、成本較高的問題，生產(chǎn)上亟需應(yīng)用可重復(fù)利用的栽培基質(zhì)。試驗旨在研究巖棉基質(zhì)重復(fù)利用對溫室番茄植株生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為基質(zhì)重復(fù)使用、節(jié)本增收提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試番茄品種為紅果形品種“豐收560”，由瑞克斯旺公司生產(chǎn)；供試基質(zhì)為新巖棉基質(zhì)和已使用1～2年的同品牌同規(guī)格的巖棉基質(zhì)，由Grodan公司生產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于北京市順義區(qū)木林鎮(zhèn)北京綠富農(nóng)果蔬產(chǎn)銷專業(yè)合作社基地日光溫室內(nèi)進(jìn)行，溫室長55 m，跨度為13.5 m，脊高為4.2 m，棚膜為高透光PO膜（日本“明凈華”牌），厚度為1.5 mm。

試驗設(shè)計3個處理，處理1：新巖棉基質(zhì)，作為對照（CK）；處理2：使用1年的巖棉基質(zhì)；處理3：使用2年的巖棉基質(zhì)。每個處理設(shè)置3次重復(fù)，隨機區(qū)組設(shè)計。試驗于2014年8月6日播種，采用營養(yǎng)缽（8 cm×8 cm）草炭基質(zhì)育苗。2014年9月16日將秧苗定植于不同巖棉基質(zhì)中，每袋4株，株距25 cm，行距140 cm，每平方米種植2.8株。2015年7月10日拉秧。

在植株生長過程中，所有植株均采用單干整枝，保留15～17片功能葉片。定期澆灌稀釋100倍的營養(yǎng)液（營養(yǎng)液配方見表1）。營養(yǎng)液通過自動滴灌設(shè)備（北京金福騰科技有限公司生產(chǎn)）供給，每天供液時間：夏秋季晴天為7：00-18：00，每天8次，每次間隔1 h，每次5 min（每天每株澆灌1 000～1 200 mL）；陰天及冬春季為8：00-16：00，每天4次，每次間隔2 h，每次5 min（每天每株澆灌500～600 mL）。

1.3 調(diào)查指標(biāo)和測定方法

1.3.1 番茄生長指標(biāo)測定

番茄定植后，在不同基質(zhì)處理小區(qū)各選取長勢基本一致的10株植株進(jìn)行標(biāo)記，自2014年9月20日起對其生長狀況進(jìn)行測量，每10 d測定1次，持續(xù)到2015年7月10日拉秧前結(jié)束。

表1 營養(yǎng)液配方

株高：采用米尺和鋼卷尺測量植株根基部至生長點的自然高度。

莖粗：用游標(biāo)卡尺測量第1花序下1 cm處莖粗。

葉片數(shù)：記錄葉片長度大于5 cm的葉片數(shù)量。

節(jié)間長：采用米尺測量各花序下第1節(jié)位和第2節(jié)位葉片葉柄基部間的長度。

葉綠素含量：取植株中部同一高度的功能葉片，使用分光光度計測定葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量。

1.3.2 番茄產(chǎn)量測定

番茄產(chǎn)量按不同處理小區(qū)進(jìn)行測定，定點測量植株每次采收時商品果的質(zhì)量并換算成每平方米的單位產(chǎn)量，同時記錄各標(biāo)記植株的采果穗數(shù)、每穗果的果實大小（橫徑、縱徑）和坐果數(shù)，根據(jù)果實縱徑與橫徑的比值計算果形指數(shù)。

1.3.3 番茄品質(zhì)測定

選取各處理番茄第4～5穗成熟果實進(jìn)行果實品質(zhì)分析，重復(fù)3次?？扇苄怨绦挝锖繙y定：用手持折射儀（糖量計）測定；總酸含量測定：NaOH中和滴定法測定；維生素C（VC）含量測定：采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；糖酸比為可溶性固形物與總酸含量的比值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SAS軟件進(jìn)行方差分析，用Duncan's新復(fù)極差法（P＜0.05）進(jìn)行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同巖棉基質(zhì)對番茄植株生長的影響

由表2可知，使用1年的巖棉基質(zhì)處理的植株株高、莖粗、節(jié)間長和累計葉片數(shù)均與對照新巖棉基質(zhì)處理無顯著差異，但使用2年的巖棉基質(zhì)處理的植株株高和累計葉片數(shù)均顯著低于對照。

2.2 不同巖棉基質(zhì)對葉片光合色素含量的影響

由表3可知，使用1年和2年的巖棉基質(zhì)栽培的植株葉片葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量、葉綠素a+b以及葉綠素a/b均與對照處理差異不顯著。

表2 不同巖棉基質(zhì)對番茄植株生長的影響

表3 不同巖棉基質(zhì)對番茄葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響 mg/L

2.3 不同巖棉基質(zhì)對番茄果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

由表4可知，使用1年的巖棉基質(zhì)栽培的番茄果實大小、果形指數(shù)、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、平均單株產(chǎn)量及折合單位面積產(chǎn)量均與對照無顯著差異，而使用2年的巖棉基質(zhì)栽培的番茄除果形指數(shù)與對照處理無顯著差異外，果實縱徑、果實橫徑、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、平均單株產(chǎn)量及折合單位面積產(chǎn)量均顯著低于對照處理。試驗表明，使用1年的舊巖棉基質(zhì)對植株長勢及果實產(chǎn)量無顯著影響，可以重復(fù)使用；而連續(xù)使用2年的巖棉基質(zhì)對番茄果實產(chǎn)量影響較為顯著，其折合單位面積產(chǎn)量較對照處理降低了9.56%。

可溶性固形物和有機酸是形成番茄等果實風(fēng)味的主要物質(zhì)，糖酸比則是評價果實風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)，一般糖酸比高，風(fēng)味好，品質(zhì)也較好。由表5可知，在3種巖棉基質(zhì)中，使用1年的巖棉基質(zhì)栽培的番茄糖酸比最大，因此其果實風(fēng)味品質(zhì)最好；而使用2年的巖棉基質(zhì)栽培的番茄糖酸比明顯低于對照。另一方面，VC含量也是反映番茄品質(zhì)的指標(biāo)之一，不同巖棉基質(zhì)栽培的番茄果實VC含量由高到低的順序為：使用1年的巖棉基質(zhì)＞新巖棉基質(zhì)＞使用2年的巖棉基質(zhì)，且各處理之間差異顯著。

表4 不同巖棉基質(zhì)對番茄果形指數(shù)和產(chǎn)量的影響

表5 不同巖棉基質(zhì)對番茄果實品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

3.1.1 使用2年的巖棉基質(zhì)會抑制番茄植株生長，降低果實產(chǎn)量，而使用1年的巖棉基質(zhì)對番茄植株生長與果實產(chǎn)量無顯著影響。

3.1.2 使用1年和2年的巖棉基質(zhì)栽培的植株葉片葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、葉綠素a/b均與對照無顯著差異；使用1年的巖棉基質(zhì)栽培的番茄糖酸比最大，VC含量最高，風(fēng)味較佳，可見使用1年的巖棉基質(zhì)有利于提高果實風(fēng)味品質(zhì)，可以重復(fù)使用。

3.2 討論

使用2年的巖棉基質(zhì)可能由于基質(zhì)連續(xù)兩茬種植而導(dǎo)致根系布滿基質(zhì)袋，根系的自毒作用表現(xiàn)明顯，加上基質(zhì)本身孔隙度降低等理化性質(zhì)的變化，基質(zhì)持水持肥能力降低，從而影響了植株的長勢和產(chǎn)量，表現(xiàn)為植株株高降低、葉片數(shù)減少、產(chǎn)量顯著降低；而使用1年的巖棉基質(zhì)可能由于僅生產(chǎn)一茬，根系自毒作用相對較弱，根際微生物活力尚好，在不降低產(chǎn)量的情況下，還提高了果實風(fēng)味，因此可以正常重復(fù)使用。

葉綠素是綠色植物體內(nèi)的基本色素，在光合作用的光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化中具有不可或缺的作用，而類胡蘿卜素能將吸收的光能傳遞給葉綠素a，保護(hù)葉綠素，它既有助于斂光，也可防止破壞性的光氧化，同樣是光合作用不可缺少的光合色素。實際生產(chǎn)中，影響植株葉綠素合成的因素較多。試驗溫室由于采用了高透光率PO膜，溫室內(nèi)光照條件適中，番茄葉綠素合成能力較強，這可能是不同基質(zhì)栽培的植株葉片光合色素差異不顯著的原因。

此外，兩年田間試驗的環(huán)境存在一定的差異，其對植株長勢、果實產(chǎn)量及品質(zhì)形成的影響權(quán)重還需要研究，因此進(jìn)一步的重復(fù)試驗是必要的。