壟向和株行距配置對日光溫室番茄生育及產(chǎn)量的影響

陳真真 李儀曼 欒恒 許良鶴 胡泓 魏珉

摘要：為了尋求日光溫室果菜適宜機械化的種植模式，本試驗以番茄為試材，采用二因素裂區(qū)設(shè)計，研究了壟向和株行距配置對其生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。主區(qū)為壟向，設(shè)置NS（南北壟向）和EW（東西壟向）兩水平;副區(qū)為株行距，在666.7m2栽植密度約2400株的前提下，設(shè)T40（大行距100cm，小行距40cm，株距40cm）、T30（大行距140cm，小行距40cm，株距30cm）和T25（大行距180cm，小行距40cm，株距25cm）三水平。結(jié)果表明：相同壟向，隨著行距增大、株距減小，番茄株高呈上升趨勢，莖粗呈下降趨勢，果實成熟時間提前，根系活力、葉綠素含量、凈光合速率、果實產(chǎn)量和品質(zhì)均呈先升高后降低的變化趨勢，以T30處理綜合表現(xiàn)最優(yōu);相同株行距，與南北壟向相比，東西壟向番茄株高、莖粗、根系活力、葉綠素含量、凈光合速率、果實成熟時間、品質(zhì)等差異不顯著，產(chǎn)量以T30處理增加較顯著;南北壟向相鄰雙行之間植株生長和產(chǎn)量沒有顯著差異，東西壟向相鄰雙行之間植株生長和產(chǎn)量存在一定差異，但小于日光溫室內(nèi)南、北位置所造成的差異。綜合冬春和秋冬兩茬試驗結(jié)果，日光溫室番茄可以采用東西向?qū)捫蟹N植，適宜株行距為大行距140cm、小行距40cm、株距30cm。

關(guān)鍵詞：日光溫室;壟向;株行距;番茄;產(chǎn)量

日光溫室是我國北方地區(qū)冬春季節(jié)蔬菜保護栽培的主要設(shè)施類型。長期以來，日光溫室果菜種植主要采用南北向平畦或小高壟，南北距離短，行間距小，生長后期群體郁閉，通風(fēng)透光條件差，人工管理和機械作業(yè)不便[1-3]。伴隨勞動力成本急劇上升，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)機械化成為大勢所趨[4]。改變傳統(tǒng)的日光溫室蔬菜種植模式成為提升生產(chǎn)機械化水平的關(guān)鍵[4，5]。

前人研究表明，合理的株行距配置有利于冠層光能截獲和群體氣體交換，提高光能利用效率，促進地上、地下部協(xié)調(diào)生長及光合產(chǎn)物分配，提高產(chǎn)量[6，7];不同壟向也會顯著影響作物群體內(nèi)光照等小氣候條件，進而影響產(chǎn)量[8]。前人關(guān)于壟向與株行距影響的研究主要集中在玉米、水稻等大田作物上[9-11];日光溫室內(nèi)部光溫環(huán)境空間差異大，壟向與株行距，尤其是不同壟向?qū)松L和產(chǎn)量的影響少見報道。為此，本試驗研究了壟向和株行距配置對日光溫室秋冬茬、冬春茬番茄生長發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期探索適合機械化作業(yè)的種植模式，推動日光溫室蔬菜輕簡高效生產(chǎn)。

1材料與方法

1.1試驗場地和材料

秋冬茬試驗于2018年8月至2019年1月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實驗站日光溫室進行，供試番茄品種為‘羅拉’，8月30日定植;冬春茬試驗于2019年2月至6月在山東省禹城市良占家庭農(nóng)場日光溫室進行，供試番茄品種為‘圣羅蘭’，2月26日定植。采用小高壟大、小行種植，密度為每666.7m2約2400株，單干整枝，5穗果后留2片葉打頂，常規(guī)管理。

1.2試驗設(shè)計

采用二因素裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為壟向，設(shè)置NS（南北壟向）和EW（東西壟向）2水平;副區(qū)為株行距，設(shè)置3水平，即T40（對照，大行距100cm，小行距40cm，株距40cm）、T30（大行距140cm，小行距40cm，株距30cm）和T25（大行距180cm，小行距40cm，株距25cm）。

1.3測定指標(biāo)及方法

1.3.1生長發(fā)育指標(biāo) 每處理在不同位置選取長勢一致的植株標(biāo)記，打頂后測量株高和莖粗，并采用TTC法測定根系活力[12]。

1.3.2光合特性指標(biāo) 盛果期每處理選擇長勢一致的番茄6株，采用CIRAS-3便攜式光合測定儀于晴天上午9—11時測量倒數(shù)第4片功能葉光合參數(shù);采用乙醇浸提法[12]測定葉綠素含量。

1.3.3產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo) 每處理選擇長勢一致的植株標(biāo)記，記錄每次采收果實數(shù)和果重;選取第二穗成熟度一致的果實測定品質(zhì)。可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250染色法，有機酸含量采用酸堿滴定法，游離氨基酸含量采用茚三酮溶液顯色法，番茄紅素含量采用石油醚比色法[12]。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用MicrosoftExcel2013作圖，利用DPS7.05軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，Duncan’s新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗（P<0.05）。

2結(jié)果與分析

2.1壟向和株行距配置對番茄生長發(fā)育的影響

2.1.1植株生長 由圖1可以看出，相同壟向，隨著行距增大、株距減小，株高呈上升趨勢，莖粗呈下降趨勢，秋冬茬與冬春茬規(guī)律一致;相同株行距，除冬春茬T40外，東西壟向與南北壟向的株高、莖粗無顯著差異。

2.1.2葉片色素含量 從表1可以看出，相同壟向，隨著行距增大、株距減小，葉片光合色素含量先增大后減少，以T30處理最大。相同株行距，東西壟向的葉片光合色素含量略高于南北壟向，但差異多不顯著。

2.1.3葉片光合參數(shù) 從表2可以看出，相同栽培壟向，隨著行距增大、株距縮小，番茄葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均呈先增大后減小變化趨勢，以T30處理最大。NST30凈光合速率比NST40高4.68%，比NST25高16.91%;EWT30凈光合速率比EWT40高8.72%，比EWT25高11.69%。相同株行距，東西壟向番茄的凈光合速率、蒸騰速率略高于南北壟向，但二者差異不顯著。

2.1.4根系活力 從圖2可以看出，相同栽培壟向，隨著行距增大、株距減小，根系活力呈先增大后減小的變化趨勢，以T30處理最高，差異顯著。NST30比NST40和NST25分別提高3.8%和14.1%，EWT30比EWT40和EWT25分別提高3.0%和13.0%。相同株行距條件下，東西壟向與南北壟向植株的根系活力差異不顯著。

2.1.5果實成熟時間 表3是冬春茬番茄每穗果實的首次采收時間。相同栽培壟向，隨著行距增大、株距減小，番茄果實成熟時間逐漸提前，并且隨著果穗節(jié)位升高，提前天數(shù)增加。第一穗果成熟期NST25比NST40提前2.7d，EWT25比EWT40提前2.5d;第五穗果成熟期NST25比NST40提前5.5d，EWT25比EWT40提前6.1d。相同株行距，東西壟向與南北壟向的番茄果實成熟時間無明顯差異。

2.2壟向和株行距配置對番茄果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2.1果實產(chǎn)量 從表4可以看出，無論秋冬茬還是冬春茬，相同壟向，隨著行距增大、株距減少，平均單果重、單株結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量均先增大后減小，以T30處理最大，T25最小。相同株行距，東西壟向的產(chǎn)量要優(yōu)于南北壟向，其中T30達顯著差異水平。秋冬茬T40、T30和T25東西壟向單株產(chǎn)量較南北壟向分別增加4.3%、6.2%和5.2%，冬春茬分別增加9.3%、10.2%和0.3%。

2.2.2果實品質(zhì) 從表5可以看出，相同壟向，隨著行距增大、株距減小，果實可溶性糖、可溶性蛋白、有機酸和番茄紅素含量均呈先升高后降低的變化趨勢，以T30處理最高，但除番茄紅素外，差異不顯著。相同株行距，東西壟向的果實品質(zhì)指標(biāo)與南北壟向無顯著差異。

2.3壟向和株行距配置對同壟雙行番茄植株生長及產(chǎn)量的影響

2.3.1植株生長 表6為冬春茬番茄不同壟向和株行距栽培條件下同壟雙行植株的生長狀況?？梢钥闯觯嗤晷芯嗯渲?，無論在溫室南側(cè)還是北側(cè)，南北壟向種植的番茄東、西兩行植株的株高、莖粗均無顯著差異;而東西壟向種植的北行植株高度大于南行，部分達到差異顯著水平，但莖粗差異不顯著。

2.3.2番茄產(chǎn)量 表7為冬春茬番茄不同壟向

和株行距栽培條件下同壟兩行植株的單株產(chǎn)量?？梢钥闯?，相同株行距，無論溫室南側(cè)還是北側(cè)南北壟向種植的同壟雙行植株產(chǎn)量差異不顯著，而東西壟向種植的北行植株的產(chǎn)量顯著低于南行，但兩者差異遠低于溫室北側(cè)和南側(cè)植株自然存在的差異。以T30為例，南北壟向種植時，東、西行植株產(chǎn)量差0.04～0.06kg/株，溫室南、北側(cè)植株產(chǎn)量差0.47～0.49kg/株;東西壟向種植時，南、北行植株產(chǎn)量差0.32～0.43kg/株，溫室南、北側(cè)植株產(chǎn)量差0.57～0.68kg/株。

3討論與結(jié)論

種植方式影響作物生長及產(chǎn)量形成[13]。研究表明，植株株距過大，群體光能捕獲率低，光照損失大;株距過小，株間遮蔭重，植株易徒長[14，15]。本試驗中，無論種植壟向如何，T30處理的植株生長、果實產(chǎn)量和品質(zhì)均優(yōu)于T40和T25，說明T30處理的株行距配置更為適宜。栽培壟向會改變作物群體受光條件，進而影響光合作用和產(chǎn)量[16-18]。本試驗中，不論何種株行距配置，東西壟向種植番茄的產(chǎn)量優(yōu)于南北壟向，可能與東西壟向改善了群體生長環(huán)境條件有關(guān)。我們及國內(nèi)同行之前的研究都表明，東西壟向種植的番茄冠層光強高于南北壟向[8，19，20]。

綜上所述，在日光溫室內(nèi)采用東西壟向種植番茄是可行的，適宜的株行距配置為大行距140cm、小行距40cm、株距30cm。