基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)春季袋培番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分吸收的影響

張 佼 屈 鋒 楊甲甲 胡曉輝

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

截至2016年我國(guó)設(shè)施蔬菜(含瓜類)面積已達(dá)391.5萬(wàn)hm2，番茄設(shè)施栽培面積約77.8萬(wàn)hm2，番茄是我國(guó)設(shè)施蔬菜播種面積最大的蔬菜作物，已經(jīng)成為滿足我國(guó)北方地區(qū)冬春季蔬菜供應(yīng)的重要組成部分[1]。基質(zhì)栽培是無(wú)土栽培的最主要形式之一，可有效克服設(shè)施內(nèi)土壤環(huán)境惡化、土傳病蟲害嚴(yán)重等問(wèn)題，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源再利用的生態(tài)高效型栽培模式[2-3]，且基質(zhì)栽培較其他無(wú)土栽培方式而言，其成本較低、更易操作，已成為我國(guó)無(wú)土栽培中推廣面積最大的栽培形式[4]。袋培是基質(zhì)栽培的一種主要形式，它所用基質(zhì)的用量較少、水肥利用率高，可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)水、省肥和省人工的目標(biāo)，具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。

許多研究學(xué)者研究得出了眾多適應(yīng)不同作物栽培的基質(zhì)配方[6-10]和營(yíng)養(yǎng)液配方[11-14]?；|(zhì)袋培種植效果的優(yōu)劣不僅受基質(zhì)配方和營(yíng)養(yǎng)液的影響，基質(zhì)供應(yīng)量/基質(zhì)深度和基質(zhì)袋的擺放方式對(duì)基質(zhì)袋培也有顯著影響。周彤等[15]發(fā)現(xiàn)5 L基質(zhì)適合單株黃瓜的栽培，<5 L基質(zhì)的處理產(chǎn)量急劇下降，>5 L基質(zhì)的處理增產(chǎn)幅度變小。李宗耕等[16]發(fā)現(xiàn)起壟內(nèi)嵌式栽培(一種將栽培槽鑲嵌在土壟中的栽培方式)有助于甜椒根區(qū)溫度的升高，從而促進(jìn)秋冬茬辣椒的增產(chǎn)。但目前基質(zhì)栽培中，關(guān)于供應(yīng)基質(zhì)深度和栽培袋擺放方式交互作用方面的研究甚少，實(shí)際生產(chǎn)中基質(zhì)深度一般是以傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)為主并未標(biāo)準(zhǔn)化，易造成基質(zhì)的浪費(fèi)或是植株養(yǎng)分供應(yīng)不足。因此，本試驗(yàn)探究不同基質(zhì)深度及擺放方式對(duì)春季袋培番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分吸收的影響，以期得到一種資源節(jié)約型且能促進(jìn)設(shè)施番茄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的袋培栽培方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)場(chǎng)地和試驗(yàn)材料

本研究于2018年3—7月在陜西省楊凌高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)(34°28′ N，108°07′ E)揉谷設(shè)施農(nóng)業(yè)基地非對(duì)稱大跨度塑料大棚(總跨度17 m，南面跨度10 m，北面跨度7 m，長(zhǎng)度100 m，高度6 m)內(nèi)進(jìn)行，以“巴寶麗”番茄為試材，于2018年2月10日在日光溫室內(nèi)50孔穴盤育苗。栽培基質(zhì)為山東壽光恒先育苗基質(zhì)有限公司生產(chǎn)的商品基質(zhì)，其主要成分為草炭，基質(zhì)的基本理化性質(zhì)如下：堿解氮含量1 903.78 mg/kg、速效磷含量99.41 mg/kg、速效鉀含量988 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量185.42 g/kg，pH 7.28，EC值2.05 mS/cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2018年3月22日選取長(zhǎng)勢(shì)一致的四葉一心番茄幼苗定植于栽培袋內(nèi)，栽培袋的規(guī)格為100 cm×20 cm×16 cm(長(zhǎng)×寬×高)，每個(gè)栽培袋內(nèi)種植3株。

本試驗(yàn)設(shè)置基質(zhì)深度和基質(zhì)袋擺放方式二因素，設(shè)置不同處理(表1)。基質(zhì)深度分別為7.5、10.5和13.5 cm，對(duì)應(yīng)的單株基質(zhì)供應(yīng)量分別為5、7和9 L；基質(zhì)袋擺放方式為擺放在地面和地面下沉20 cm(地下挖寬25 cm，深20 cm的溝將栽培袋露天放入其中)。行距為60 cm，每行擺放9個(gè)栽培袋，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為19.20 m2，種植54株番茄。

表1 試驗(yàn)處理Table 1 Experimental design

于番茄開花坐果期(定植后30 d)開始澆灌山崎番茄專用配方營(yíng)養(yǎng)液(pH 6.6、EC值1.2 mS/cm)，開花坐果期、初果期和結(jié)果末期每天供應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)液量分別為1.0、1.5和0.8 L/株，試驗(yàn)中每株番茄共澆灌100 L營(yíng)養(yǎng)液。每株番茄留5穗果，其余田間管理均按照常規(guī)田間管理方法進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

于番茄定植后一周開始測(cè)定番茄植株的株高和莖粗，每隔15 d測(cè)定一次，連續(xù)測(cè)3次。莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定番茄子葉下1 cm處，株高用卷尺從番茄子葉節(jié)至最高生長(zhǎng)點(diǎn)量取測(cè)定。

1.3.2番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定

每個(gè)小區(qū)選取5株番茄，每次采收時(shí)記錄單株產(chǎn)量。選取第三穗完全成熟番茄果實(shí)測(cè)定品質(zhì)。可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法測(cè)定，可溶性糖和還原糖采用蒽酮比色法測(cè)定，維生素C采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定，有機(jī)酸采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定，硝酸鹽采用水楊酸法測(cè)定[17]。

1.3.3植株元素吸收量和基質(zhì)養(yǎng)分利用率

分別在番茄開花期、初果期、盛果期和拉秧期4個(gè)時(shí)期，每個(gè)處理選取5株番茄，將根、莖、葉和果分別烘干磨粉過(guò)篩后用于測(cè)定全氮、全磷和全鉀的含量，將取樣植株對(duì)應(yīng)的基質(zhì)取適量風(fēng)干后測(cè)定速效氮磷鉀含量。H2O2-H2SO4消煮法消煮樣品，用全氮流動(dòng)分析儀法、鉬藍(lán)比色法和火焰光度計(jì)法分別對(duì)番茄不同器官內(nèi)全氮、全磷與全鉀含量進(jìn)行測(cè)定?；|(zhì)中堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，速效鉀含量采用1 mol/L CH3COONH4浸提和火焰光度法測(cè)定，速效磷含量采用1 mol/L NaHCO3浸提和鉬銻抗比色法測(cè)定[18]。

基質(zhì)養(yǎng)分利用率=植株吸收養(yǎng)分含量/(基質(zhì)中原有養(yǎng)分含量+基質(zhì)中添加養(yǎng)分含量-基質(zhì)中養(yǎng)分含量剩余量)×100%[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析，Excel 2010進(jìn)行作圖，Duncan法(P<0.05或0.01)進(jìn)行多重比較。

1.5 綜合評(píng)價(jià)分析

依據(jù)線性加權(quán)模型對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[20]。由6組處理的8個(gè)指標(biāo)構(gòu)成決策矩陣X=(x)n×m，采用改進(jìn)歸一化法對(duì)決策矩陣進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理[21]。首先將負(fù)向指標(biāo)(硝酸鹽含量和有機(jī)酸)按式(1)轉(zhuǎn)化為正向指標(biāo)。

x′ij=maxxij-xij+minxij(1≤i≤n)

(1)

式中：X′ij為第i個(gè)處理的第j個(gè)轉(zhuǎn)化后正向指標(biāo)Xij為第i個(gè)處理的第j個(gè)原始指標(biāo)；minXij為第i個(gè)處理中第j個(gè)指標(biāo)的最小值；maxXij為第i個(gè)處理中第j個(gè)指標(biāo)的最大值。

各項(xiàng)指標(biāo)按式(2)進(jìn)行歸一化處理，得到新決策矩陣Y=(y)n×m。

(2)

各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的具體權(quán)重按照熵值法獲得。按式(3)、(4)和(5)進(jìn)行計(jì)算，最終獲得權(quán)重矩陣Wj。

(3)

Dj=1-Ej

(4)

(5)

依據(jù)線性加權(quán)模型(6)計(jì)算各處理的綜合評(píng)價(jià)值y′i。

(6)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)番茄前期植株生長(zhǎng)的影響

基質(zhì)深度和栽培袋擺放方式對(duì)番茄株高的影響和方差分析如圖1(a)和表2所示。定植后7～37 d，基質(zhì)深度和基質(zhì)袋擺放方式均對(duì)株高有顯著影響(P<0.05)，而兩者的交互作用僅對(duì)22 d時(shí)的株高有極顯著(P<0.01)影響，且T3處理的株高最高。從圖1(b)和表2可以看出，定植后7～37 d，基質(zhì)深度顯著影響番茄植株的莖粗，除定植后第7天外，基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄植株莖粗均無(wú)顯著影響，在7和37 d時(shí)，基質(zhì)袋擺放方式和基質(zhì)深度交互作用對(duì)番茄莖粗影響顯著(P<0.05)，且T3和T6處理的莖粗較高。

2.2 不同處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，基質(zhì)深度顯著(P<0.05)影響番茄單株產(chǎn)量，基質(zhì)深度和基質(zhì)袋擺放交互作用對(duì)番茄單株產(chǎn)量無(wú)顯著影響；對(duì)番茄單果重來(lái)講，基質(zhì)袋擺放方式和基質(zhì)深度均影響極顯著(P<0.01)，兩者的交互作用影響極顯著(P<0.01)。隨著基質(zhì)深度的增加，番茄單株產(chǎn)量和單果重均逐漸增大；在基質(zhì)深度相同時(shí)，地面栽培和地面下沉栽培處理的單株產(chǎn)量和單果重差異均不顯著。T3與T6

誤差線為標(biāo)準(zhǔn)差，同一時(shí)間點(diǎn)圖例中不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。Error bars represent standard deviation. Different lowercase letters in the same time point legend indicate significant difference at 0.05 level.圖1 基質(zhì)深度和基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄株高(a)和莖粗(b)的影響Fig.1 Effect of substrate depth and the way of matrix bag placement on plant height (a) and stem diameter (b) of tomato

表2 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄株高和莖粗的方差分析(F值)Table 2 Variance analysis of substrate depth and the way of matrix bag placement ontomato height and stem diameter (F value)

表3 基質(zhì)深度和基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄產(chǎn)量的影響及番茄產(chǎn)量的方差分析(F值)Table 3 Effect of substrate depth and the way of matrix bag placement ontomato yield and variance analysis of tomato yield (F value)

處理的單株產(chǎn)量最高，均為3.83 kg/株；且隨著基質(zhì)深度的不斷增加，基質(zhì)深度對(duì)番茄產(chǎn)量的增產(chǎn)幅度越來(lái)越小，T2處理的單株產(chǎn)量比T1處理提高了32.95%，T3處理比T2處理的單株產(chǎn)量提高了9.12%；T5處理的單株產(chǎn)量比T4處理提高了21.71%，T6處理比T5處理的單株產(chǎn)量提高了11.99%?？梢姡|(zhì)深度是對(duì)番茄單株產(chǎn)量起主導(dǎo)作用的因素，且基質(zhì)深度為13.5 cm時(shí)單株產(chǎn)量達(dá)到最大。

2.3 不同處理對(duì)番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

從表4可得，基質(zhì)深度對(duì)測(cè)定的7項(xiàng)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)均有極顯著影響(P<0.01)，基質(zhì)袋擺放方式對(duì)果實(shí)可溶性蛋白、番茄紅素、硝酸鹽和有機(jī)酸有極顯著影響(P<0.01)，基質(zhì)深度和基質(zhì)袋擺放方式的交互作用對(duì)番茄果實(shí)硝酸鹽含量存在極顯著影響(P<0.01)?；|(zhì)深度對(duì)果實(shí)可溶性蛋白、維生素C、還原糖、可溶性總糖和番茄紅素含量的提高有促進(jìn)作用，且T3和T6處理的上述指標(biāo)最優(yōu)。隨著基質(zhì)深度的增加，番茄果實(shí)中硝酸鹽和有機(jī)酸含量也隨之增大，對(duì)番茄品質(zhì)和口感造成一定影響。在同一基質(zhì)深度條件下，除T2處理的可溶性蛋白和番茄紅素含量顯著>T5處理，T6處理的硝酸鹽含量顯著>T3處理，T4處理的有機(jī)酸含量顯著>T1處理外，其余基質(zhì)袋擺放方式處理的可溶性蛋白、番茄紅素、硝酸鹽和有機(jī)酸含量均無(wú)顯著差異。

2.4 番茄產(chǎn)量、品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

雖然T3和T6處理的番茄單株產(chǎn)量及果實(shí)的可溶性蛋白、維生素C、還原糖、可溶性總糖和番茄紅素含量均顯著高于其他處理，但這2個(gè)處理的硝酸鹽和有機(jī)酸含量也顯著高于其他處理，因此較難通過(guò)單一指標(biāo)評(píng)價(jià)不同處理的番茄產(chǎn)量和品質(zhì)，故根據(jù)式(1)～(6)對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)(由于在實(shí)際生產(chǎn)中，產(chǎn)量和品質(zhì)占有同等重要的地位，因此將產(chǎn)量的權(quán)重設(shè)置為0.5，所有品質(zhì)指標(biāo)的總權(quán)重設(shè)置為0.5)，以此來(lái)確定高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的處理。由表5可以看出，基質(zhì)深度大的處理產(chǎn)量品質(zhì)綜合評(píng)分普遍高于基質(zhì)深度小的處理。除T1和T4處理外，同一基質(zhì)深度下，地面栽培處理的產(chǎn)量品質(zhì)綜合評(píng)分高于地面下沉栽培的處理。T3處理的番茄果實(shí)品質(zhì)的綜合評(píng)分最高，其次是T6處理，這些結(jié)果說(shuō)明適當(dāng)增大基質(zhì)深度且地面栽培有利于番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

2.5 不同處理對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分吸收累積和基質(zhì)養(yǎng)分利用率的影響

2.5.1番茄氮素累積吸收量

從表6可得，在開花期，基質(zhì)袋擺放方式和基質(zhì)深度及兩者的交互作用對(duì)番茄植株N素累積吸收量均有極顯著影響(P<0.01)，初果期以后，基質(zhì)袋擺放方式對(duì)植株N素吸收量影響較小，基質(zhì)深度對(duì)植株的N吸收量影響極顯著(P<0.01)，初果期基質(zhì)袋擺放方式和基質(zhì)深度還存在極顯著(P<0.01)的交互作用，盛果期兩者交互作用不顯著。從圖2可以看出，隨著番茄生育期的推進(jìn)，番茄植株的N 素積累量一直呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)。在開花期T3處理的N素吸收量最高，初果期T6處理的N素積累量最高，盛果期T3和T6處理的N素吸收量最高且無(wú)顯著差異。初果期和盛果期基本呈現(xiàn)出基質(zhì)深度大的處理比基質(zhì)深度小的處理植株N含量高。同一基質(zhì)深度下，開花期T1和T3處理的N素吸收量顯著>T4和T6處理，初果期T1 和T2處理的N素吸收量顯著>T4和T5 處理，但T6處理的N素吸收量卻顯著>T3處理，盛果期基質(zhì)袋擺放方式不同的處理間植株N含量差異均不顯著。

2.5.2番茄磷素累積吸收量

由表6可知，基質(zhì)袋擺放方式和基質(zhì)深度在3個(gè)生育期對(duì)番茄植株的P素吸收量均有極顯著影響(P<0.01)，且除盛果期外，其余時(shí)期2個(gè)因素間交互作用極顯著(P<0.01)。從圖3可以看出，隨著生育期的推遲番茄植株的P累積吸收量基本呈現(xiàn)出升高趨勢(shì)，只有T6處理的P積累量從初果期到盛果期略有下降。與N積累吸收量相似，在開花期T3處理的P吸收量最高，初果期T6處理的P吸收量最高，盛果期T3和T6處理的P吸收量最高且差異不顯著。3個(gè)生育期基本均呈現(xiàn)出隨著基質(zhì)深度的增大，P累積吸收量也逐漸升高的趨勢(shì)。在同一基質(zhì)深度下，開花期T1和T3處理的P吸收量顯著>T4和T6處理，但T2處理的P吸收量卻顯著T2和T3處理，T1和T4處理的P吸收量差異不顯著；盛果期T1和T2處理的P吸收量顯著>T4和T5處理，T3和T6處理的P吸收量無(wú)顯著差異。可見，基質(zhì)袋擺放方式動(dòng)態(tài)變化影響番茄植株P(guān)吸收，初果期地面下沉栽培更有利于植株P(guān)素的累積吸收，盛果期地面栽培反而有利于P的累積。

同一生育時(shí)期不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。The different letter means significant difference under same growing stage (P<0.05). The same below.圖2 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄不同生育時(shí)期氮素累積吸收量的影響Fig.2 Effects of substrate depth and the way of matrix bag placement on nitrogen accumulation in tomato at different growth stages

表6 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄N、P和K養(yǎng)分積累量的方差分析(F值)Table 6 Variance analysis of substrate depth and the way of matrix bag placement ontomato N、 P and K nutrient accumulation (F value) mg/株

2.5.3番茄鉀素累積吸收量

由表6可知，3個(gè)生育期內(nèi)，基質(zhì)袋擺放方式和基質(zhì)深度對(duì)番茄植株K的吸收量有極顯著影響(P<0.01)，且二者存在極顯著(P<0.01)的交互作用。

從圖4可以看出，隨著生育期的延長(zhǎng)番茄植株K積累吸收量呈現(xiàn)出不斷升高的趨勢(shì)。與番茄N和P積累量相似，開花期T3處理的K吸收量最高，初果期T6處理的K吸收量最高，盛果期T3、T6和T2處理的K吸收量最高且差異不顯著。隨著基質(zhì)深度的增加番茄K累積吸收量呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)。同一基質(zhì)深度下，除開花期T1和T3處理的K吸收量顯著>T4和T6處理，初果期T6的K吸收量顯著>T3處理，盛果期T1和T2處理的K吸收量顯著>T4和T5處理外，其余不同基質(zhì)袋擺放方式的處理間植株K吸收量差異均不顯著。可見，不同基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄植株K吸收量的影響隨生育期的推進(jìn)而不斷變化，開花期和盛果期基本表現(xiàn)為地面栽培的處理優(yōu)于地面下沉的處理，初果期個(gè)別處理表現(xiàn)出地面下沉栽培的K吸收量?jī)?yōu)于地面栽培。

圖3 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄不同生育時(shí)期磷素累積吸收量的影響Fig.3 Effects of substrate depth and the way of matrix bag placement on phosphorus accumulation in tomato at different growth stage

圖4 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)番茄不同生育時(shí)期鉀素累積吸收量的影響Fig.4 Effects of substrate depth and the way of matrix bag placement on potassium accumulation in tomato at different growth stage

2.5.4基質(zhì)養(yǎng)分利用率

從圖5可以看出，K的基質(zhì)養(yǎng)分利用率最高，其次是P，N最低。3種元素的基質(zhì)養(yǎng)分利用率均呈現(xiàn)出隨著基質(zhì)深度的增加其養(yǎng)分利用率也隨之升高的規(guī)律。T3和T6處理的基質(zhì)N、P、K養(yǎng)分利用率在所有處理中最高且無(wú)顯著差異，分別為34.64%和34.48%、37.52%和36.63%及42.82%和42.95%。當(dāng)基質(zhì)深度相同時(shí)，基質(zhì)袋不同擺放方式對(duì)基質(zhì)N和K利用率無(wú)顯著差異，而P的基質(zhì)養(yǎng)分利用率則表現(xiàn)為T1處理>T4處理、T2處理

同種元素不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。Different letters of the same element indicate significant differences between treatments (P<0.05).圖5 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式對(duì)基質(zhì)養(yǎng)分利用率的影響Fig.5 Effect of substrate depth and the way of matrix bag placement on nutrient use efficiency of matrix

3 討論與結(jié)論

Thuring等[22]研究表明，隨著基質(zhì)深度的增大，相思樹和六角樹的生長(zhǎng)量不斷擴(kuò)大。本試驗(yàn)結(jié)果表明，栽培基質(zhì)深度對(duì)袋培番茄的株高、莖粗、產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分吸收均有極顯著的影響，總體表現(xiàn)為隨著栽培基質(zhì)深度的增加，番茄產(chǎn)量升高，品質(zhì)改善，植株養(yǎng)分吸收量增多，基質(zhì)的養(yǎng)分利用率也明顯提高。Drew等[23]發(fā)現(xiàn)隨著基質(zhì)深度的增加，基質(zhì)水分的保持率也隨之升高，而較深基質(zhì)的含水量較大是植物生長(zhǎng)指標(biāo)升高的主要原因[24]；較深的基質(zhì)會(huì)促進(jìn)植物根系向垂直空間生長(zhǎng)，使植物根系更發(fā)達(dá)[25]，同時(shí)還能防止根系周圍溫度出現(xiàn)較大波動(dòng)[24]。根系是植物體的重要組成部分，是植物吸收水分和礦質(zhì)元素的主要器官[26]，前人在甘蔗[27]、菊花[28]和水稻[29]上研究發(fā)現(xiàn)，根系性狀同植物地上部生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量之間有顯著的正相關(guān)關(guān)系。本試驗(yàn)中基質(zhì)深度同番茄生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)呈現(xiàn)正相關(guān)可能是因?yàn)檩^深基質(zhì)下番茄根系性狀更好，其促進(jìn)了番茄對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收，從而進(jìn)一步促進(jìn)番茄地上部的生長(zhǎng)。番茄的基質(zhì)養(yǎng)分利用率隨基質(zhì)深度的增大而提高，一方面是因?yàn)檩^深基質(zhì)下番茄根系更為發(fā)達(dá)有利于番茄的養(yǎng)分吸收，另一方面是由于基質(zhì)深度越大其對(duì)水分的保持率也越大，澆灌營(yíng)養(yǎng)液時(shí)從基質(zhì)袋下的小孔中損耗的營(yíng)養(yǎng)液相較于基質(zhì)深度淺的處理更少。

周彤等[15]在黃瓜上研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)基質(zhì)供應(yīng)量達(dá)到一定程度時(shí)，其對(duì)黃瓜的增產(chǎn)效果將越來(lái)越小，本試驗(yàn)結(jié)果也表明隨著基質(zhì)深度(基質(zhì)供應(yīng)量)的不斷增加，基質(zhì)深度對(duì)番茄產(chǎn)量的增產(chǎn)幅度越來(lái)越小。本試驗(yàn)條件下，基質(zhì)深度為13.5 cm(基質(zhì)供應(yīng)量為9.0 L/株)時(shí)，番茄的單株產(chǎn)量最大，但當(dāng)基質(zhì)深度大于13.5 cm時(shí)，投入成本將增大，其是否具有增產(chǎn)效果，投入產(chǎn)出比值是否會(huì)減小，這有待進(jìn)一步研究。李芳等[18]研究結(jié)果表明，向32 cm×25 cm的無(wú)紡布栽培袋中加5.5 L的基質(zhì)適合為期4個(gè)月的秋冬茬番茄袋式栽培。劉升學(xué)[30]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)用量為12.0 L/株時(shí)，基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)可基本滿足番茄生長(zhǎng)發(fā)育的需求，且成本較低,經(jīng)濟(jì)效益高?？梢?，前人在袋培番茄基質(zhì)用量上的研究結(jié)果間有較大出入，而本試驗(yàn)的研究結(jié)果卻表明向栽培袋內(nèi)加入 9.0 L 基質(zhì)(基質(zhì)深度為13.5 cm)最有利于番茄的生長(zhǎng)，且地面栽培和地面下沉栽培的N、P和K元素的基質(zhì)養(yǎng)分利用率分別達(dá)到34.64%和34.48%、37.52%和36.63%及42.82%和42.95%，這表明基質(zhì)深度和擺放方式會(huì)改變基質(zhì)的元素利用率，進(jìn)而改變植物體內(nèi)的N、P和K元素積累量，從而影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。

因較難通過(guò)單一指標(biāo)評(píng)價(jià)不同處理的番茄產(chǎn)量和品質(zhì)，故本試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出，當(dāng)基質(zhì)供應(yīng)量相同時(shí)，除T1和T4處理外，地面栽培的番茄綜合評(píng)分都高于地面下沉處理栽培的番茄?？梢姡孛嬖耘喔欣诜勋@得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，這可能與番茄體內(nèi)K素的累積吸收有關(guān)。K素在植物體生理代謝過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，可有效的提高果實(shí)品質(zhì)，改善果實(shí)風(fēng)味，被稱為“品質(zhì)元素”[31]。在盛果期時(shí)，地面栽培番茄植株K素的累積吸收量大于地面下沉栽培的處理。正是由于地面栽培K素積累量高，所以呈現(xiàn)出地面栽培的番茄品質(zhì)更優(yōu)的試驗(yàn)結(jié)果。因此，在生產(chǎn)中推薦使用地面栽培，既能保證果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量，又能實(shí)現(xiàn)省工省力栽培。

綜上所述，為促進(jìn)設(shè)施袋培番茄資源節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中推薦使用的番茄基質(zhì)深度為13.5 cm(基質(zhì)用量為9.0 L/株)且栽培基質(zhì)袋地面擺放。