壟向和株行距配置對(duì)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(jī)械化的種植模式，本試驗(yàn)以番茄為試材，采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，研究了壟向和株行距配置對(duì)其生長(zhǎng)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(shì)，莖粗呈下降趨勢(shì)，果實(shí)成熟時(shí)間提前，根系活力、葉綠素含量、凈光合速率、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，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(shí)成熟時(shí)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(zhǎng)和產(chǎn)量沒有顯著差異，東西壟向相鄰雙行之間植株生長(zhǎng)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(yàn)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(guó)北方地區(qū)冬春季節(jié)蔬菜保護(hù)栽培的主要設(shè)施類型。長(zhǎng)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(zhǎng)后期群體郁閉，通風(fēng)透光條件差，人工管理和機(jī)械作業(yè)不便[1-3]。伴隨勞動(dòng)力成本急劇上升，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化成為大勢(shì)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(jī)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(jìn)地上、地下部協(xié)調(diào)生長(zhǎng)及光合產(chǎn)物分配，提高產(chǎn)量[6，7];不同壟向也會(huì)顯著影響作物群體內(nèi)光照等小氣候條件，進(jìn)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(zhǎng)和產(chǎn)量的影響少見報(bào)道。為此，本試驗(yàn)研究了壟向和株行距配置對(duì)日光溫室秋冬茬、冬春茬番茄生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期探索適合機(jī)械化作業(yè)的種植模式，推動(dòng)日光溫室蔬菜輕簡(jiǎn)高效生產(chǎn)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)場(chǎng)地和材料

秋冬茬試驗(yàn)于2018年8月至2019年1月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站日光溫室進(jìn)行，供試番茄品種為‘羅拉’，8月30日定植;冬春茬試驗(yàn)于2019年2月至6月在山東省禹城市良占家庭農(nóng)場(chǎng)日光溫室進(jìn)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(yàn)設(shè)計(jì)

采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，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(duì)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(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo) 每處理在不同位置選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株標(biāo)記，打頂后測(cè)量株高和莖粗，并采用TTC法測(cè)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(zhǎng)勢(shì)一致的番茄6株，采用CIRAS-3便攜式光合測(cè)定儀于晴天上午9—11時(shí)測(cè)量倒數(shù)第4片功能葉光合參數(shù);采用乙醇浸提法[12]測(cè)定葉綠素含量。

1.3.3產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo) 每處理選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的植株標(biāo)記，記錄每次采收果實(shí)數(shù)和果重;選取第二穗成熟度一致的果實(shí)測(cè)定品質(zhì)?？扇苄蕴呛坎捎幂焱壬ǎ扇苄缘鞍缀坎捎每捡R斯亮藍(lán)G-250染色法，有機(jī)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P<0.05）。

2結(jié)果與分析

2.1壟向和株行距配置對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1植株生長(zhǎng) 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(shì)，莖粗呈下降趨勢(shì)，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(shì)，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(shì)，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(shí)成熟時(shí)間 表3是冬春茬番茄每穗果實(shí)的首次采收時(shí)間。相同栽培壟向，隨著行距增大、株距減小，番茄果實(shí)成熟時(shí)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(shí)成熟時(shí)間無明顯差異。

2.2壟向和株行距配置對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2.1果實(shí)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(dá)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(shí)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(shí)可溶性糖、可溶性蛋白、有機(jī)酸和番茄紅素含量均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，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(shí)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(duì)同壟雙行番茄植株生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

2.3.1植株生長(zhǎng) 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(zhǎng)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(dá)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?？梢钥闯觯嗤晷芯?，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(yuǎn)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(shí)，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(shí)，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(zhǎng)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(zhǎng)[14，15]。本試驗(yàn)中，無論種植壟向如何，T30處理的植株生長(zhǎng)、果實(shí)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(huì)改變作物群體受光條件，進(jìn)而影響光合作用和產(chǎn)量[16-18]。本試驗(yàn)中，不論何種株行距配置，東西壟向種植番茄的產(chǎn)量?jī)?yōu)于南北壟向，可能與東西壟向改善了群體生長(zhǎng)環(huán)境條件有關(guān)。我們及國(guó)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(qiáng)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。