限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產(chǎn)量品質(zhì)的影響

唐欣悅，阿西木·吾舒爾，王 磊，阿布都卡地爾·斯依提，薩伊代·圖爾罕，曼蘇爾·那斯?fàn)?/p>

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

新疆位于歐亞大陸的中心地帶，晝夜溫差大，夏季光照充足，太陽(yáng)輻射量較大，氣候干旱少雨，這對(duì)于干物質(zhì)和紅色素的形成起到有利作用。由于降雨量較少，番茄生育期的供水以灌溉為主，這種供水方式可以最大程度的控制番茄植株長(zhǎng)勢(shì)。其次，新疆冬季氣候寒冷干燥，有利于抑制病蟲(chóng)害的繁衍滋生，從而改善番茄品質(zhì)、提高番茄產(chǎn)量，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的無(wú)公害原料。特別的自然條件使新疆非常適宜番茄的種植生長(zhǎng)，生產(chǎn)出的番茄中可溶性固形物、紅色素等物質(zhì)含量均較高，病害、蟲(chóng)害較少，國(guó)際公認(rèn)品質(zhì)優(yōu)等。新疆是世界上少數(shù)適宜番茄種植加工的地區(qū)之一[1]，已逐步發(fā)展成為中國(guó)最大的種植和工業(yè)加工番茄的基地，占全國(guó)番茄生產(chǎn)能力的90%以上[2]。但新疆在栽培技術(shù)方面較落后，生產(chǎn)效率也較低，關(guān)于番茄栽培技術(shù)的研究主要集中在播種前種子處理、番茄病蟲(chóng)害防治、水肥管理等方面[3-4]，對(duì)于特殊環(huán)境下新型栽培模式方面的研究較少。

根域限制的栽培模式可以有效控制植物的地上營(yíng)養(yǎng)，不僅可以控長(zhǎng)促花、提高產(chǎn)量，還可以改善果實(shí)品質(zhì)，這種栽培方式在密植栽培及容器栽培中都發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)在園藝植物的生產(chǎn)中也具有重要意義。目前，已在葡萄[5-14]、柑橘[15-19]、蘋(píng)果[20-21]、桃[22-27]、櫻桃[28]、柿[29]、無(wú)花果[30]等果樹(shù)上進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此技術(shù)在控制植物地上部的生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)等諸多方面都能起到積極的作用，也因此被譽(yù)為果樹(shù)栽培技術(shù)的最新成果[31]。但目前對(duì)于根域限制栽培方式的研究多集中于果樹(shù)栽培，在蔬菜上尚未展開(kāi)研究。

本研究以新疆主栽品種無(wú)限生長(zhǎng)型雜交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’為試驗(yàn)材料，比較不同栽培模式下番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的差異，旨為在新疆自然環(huán)境中開(kāi)展番茄新型栽培方式的研究提供重要的理論依據(jù)及生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院試驗(yàn)地。供試材料為新疆主栽品種無(wú)限生長(zhǎng)型雜交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’?！商锓塾瘛怯伤商锓N業(yè)公司專(zhuān)家小組從‘金鵬’品系提純改良雜交而成的粉果番茄最新品種；‘松田粉娜’是雙抗番茄TY 病毒的粉紅果番茄品種。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)置3 種營(yíng)養(yǎng)模式和2 種種植模式，共設(shè)6 個(gè)處理：RZRC+TN、RZRC+SN、RZRC+1.5TN、RZSC+TN（CK）、RZSC+SN、RZSC+1.5TN。分別在番茄苗移栽15 d、開(kāi)花初期、坐果期、第1 穗果采收后、第2 穗果采收后進(jìn)行處理。

（1）種植模式。根域限制栽培（限根栽培模式）（Root zone restricted cultivation，RZRC）：定制花盆規(guī)格為25 cm×25 cm×25 cm。

根域分享栽培（普通栽培模式）（Root zone sharing cultivation，RZSC）：株距為25 cm，行距為50 cm，定制花盆規(guī)格為125 cm×25 cm×25 cm。

（2）營(yíng)養(yǎng)模式。全營(yíng)養(yǎng)（Total Nutrition，TN）：基質(zhì)配合為珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶2?；A(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方為：七水硫酸鎂492 mg·L-1，磷酸氫二胺152 mg·L-1，四水硝酸鈣944 mg·L-1，硝酸鉀808 mg·L-1；其中微量元素為：鐵3 mg·L-1，硼和錳各0.5 mg·L-1，鋅0.05 mg·L-1，銅0.02 mg·L-1，鉬0.01 mg·L-1。

半營(yíng)養(yǎng)（Seminutrition，SN）：基質(zhì)配合為珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶2?；A(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方為全營(yíng)養(yǎng)模式的1/2。

半高營(yíng)養(yǎng)（1.5 times nutrition，1.5 TN）：基質(zhì)配合為珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶2?；A(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方為全營(yíng)養(yǎng)模式的1.5 倍。

1.2.2 相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定 （1）果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定。參照李錫香[32]的方法，在第3 穗果成熟期，隨機(jī)選取15個(gè)達(dá)到商品成熟的正常果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。

可溶性固形物含量及可滴定酸含量，采用PAL-BX/ACID3 番茄糖酸度計(jì)測(cè)定；VC 含量采用二氯酚靛酚滴定法測(cè)定；番茄紅素含量采用紫外分光光度計(jì)法測(cè)定；單果質(zhì)量用電子天平秤稱(chēng)總質(zhì)量，計(jì)算單果質(zhì)量，精確到小數(shù)點(diǎn)后2 位；果實(shí)硬度用GY-1 型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。

（2）產(chǎn)量的測(cè)定。產(chǎn)量為每小區(qū)從第1 穗果成熟開(kāi)始，各穗果的產(chǎn)量求和所得。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016 處理數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 限根栽培模式對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.1.1 可溶性固形物含量的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)可溶性固形物含量均有顯著的影響。由圖1可以看出，限根栽培不同營(yíng)養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)可溶性固形物含量均高于普通栽培模式。普通栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。而在限根栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’果實(shí)可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)；‘松田粉娜’果實(shí)可溶性固形物含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，在半營(yíng)養(yǎng)條件下可溶性固形物含量為（5.1±0.09）%，半高營(yíng)養(yǎng)條件下可溶性固形物含量為（5.6±0.10）%，二者之間差異顯著（P＜0.05）。

圖1 不同處理番茄果實(shí)可溶性固形物含量

2.1.2 可滴定酸含量的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)可滴定酸含量均有顯著的影響。由圖2 可以看出，限根栽培不同營(yíng)養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’可滴定酸含量低于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)可滴定酸含量均呈先下降后升高的趨勢(shì)，可滴定酸含量均在全營(yíng)養(yǎng)條件下最小。

圖2 不同處理番茄果實(shí)可滴定酸含量

2.1.3 糖酸比的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)糖酸比均有顯著的影響。由圖3 可以看出，限根栽培不同營(yíng)養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’糖酸比大于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)糖酸比均呈先升高后下降的趨勢(shì)，糖酸比均在全營(yíng)養(yǎng)條件下達(dá)到最大值。

圖3 不同處理番茄果實(shí)糖酸比

2.1.4 VC 含量的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)VC 含量均有顯著的影響。由圖4 可以看出，除半高營(yíng)養(yǎng)條件外，限根栽培模式下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)VC 含量高于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’果實(shí)VC含量均呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，普通栽培模式下，‘松田粉娜’果實(shí)VC 含量呈現(xiàn)升高趨勢(shì)；限根栽培模式下，‘松田粉娜’果實(shí)VC 含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。

圖4 不同處理番茄果實(shí)VC 含量

2.1.5 番茄紅素含量的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)番茄紅素含量均有顯著的影響。由圖5 可以看出，限根栽培不同營(yíng)養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)番茄紅素含量均大于普通栽培模式。在普通栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)番茄紅素含量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，在全營(yíng)養(yǎng)條件下達(dá)到最大值；而在限根栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)番茄紅素含量均呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，在半高營(yíng)養(yǎng)條件下達(dá)到最大值。

圖5 不同處理番茄果實(shí)番茄紅素含量

2.2 限根栽培模式對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)外在品質(zhì)的影響

2.2.1 單果質(zhì)量的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)單果質(zhì)量均有顯著的影響。由圖6 可以看出，除半高營(yíng)養(yǎng)條件外，限根栽培模式下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)單果質(zhì)量大于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)單果質(zhì)量均呈現(xiàn)先增大后變小的趨勢(shì)。

圖6 不同處理番茄單果質(zhì)量

2.2.2 果實(shí)硬度的影響 根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)硬度均有顯著的影響。由圖7 可以看出，不同栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實(shí)硬度均呈現(xiàn)先變小后變大的趨勢(shì)。

圖7 不同處理番茄果實(shí)硬度

2.3 限根栽培模式對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產(chǎn)量的影響

根據(jù)方差分析結(jié)果可知，限根栽培對(duì)雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產(chǎn)量均有顯著的影響。由圖8 可以看出，限根栽培不同營(yíng)養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產(chǎn)量均大于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產(chǎn)量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，均在全營(yíng)養(yǎng)條件下達(dá)到最大值。

圖8 不同處理番茄產(chǎn)量

3 討論與結(jié)論

根系是植物組成中重要的一部分，在以往常規(guī)的園藝作物栽培中，多數(shù)農(nóng)戶(hù)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，一味追求深耕地、多施肥、根深、苗大等[31,33]。但隨著社會(huì)進(jìn)步、科技發(fā)展、各項(xiàng)研究的不斷深入，人們逐漸意識(shí)到根深葉茂僅能表明植物的生長(zhǎng)較為茂盛，不能保證植株的高產(chǎn)，而且會(huì)造成植株?duì)I養(yǎng)集中在生長(zhǎng)上，影響坐花成果，進(jìn)一步影響果實(shí)的產(chǎn)量及品質(zhì)。自20 世紀(jì)80 年代，人們發(fā)現(xiàn)種植在花盆中的植物生長(zhǎng)會(huì)受到限制，紛紛受到啟發(fā)并進(jìn)行了各項(xiàng)與根域限制栽培技術(shù)相關(guān)的試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)得出，此項(xiàng)技術(shù)可以在很大程度上決定植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，以此控長(zhǎng)促花、增加產(chǎn)量、提升果實(shí)品質(zhì)和質(zhì)量。Imai 等[5]在對(duì)葡萄限根栽培的研究中得出，與傳統(tǒng)的大田栽培相比較，根域限制栽培模式下的坐果率和果實(shí)品質(zhì)都得到了顯著提高；隨后，各學(xué)者[6-14]在對(duì)其他葡萄品種的試驗(yàn)中也得到相同結(jié)果。Sawano[15]的研究顯示，通過(guò)根域限制栽培模式可以使柑橘的成花數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，果實(shí)產(chǎn)量也能得到大幅增加。Yoneda 等[17-18]和Yakushiji 等[19]研究表明，溫州蜜柑等品種在種植時(shí)采用根域限制栽培模式，可以有效降低成熟期的土壤水分，進(jìn)而促使果實(shí)含糖量上升，果實(shí)的商品性得到提高。Yosef 等[20]對(duì)‘金冠/Hawhabi’的試驗(yàn)結(jié)果得出，根域容量越小，N03-吸收、干物質(zhì)積累等都會(huì)越少，但果實(shí)的可溶性固形物含量和水分利用率卻會(huì)增高。Myers[21]在蘋(píng)果根域限制試驗(yàn)中也得到了類(lèi)似試驗(yàn)結(jié)果。Costa 等[22]以‘Springcrest’桃為試驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)不同的容積進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干徑的年增粗量、新梢的日增長(zhǎng)量都會(huì)隨根域容積的減少而降低，而在20 L 處理下的果實(shí)產(chǎn)量以及干物質(zhì)對(duì)果實(shí)的分配率均為最高。Boland 等[23-24]進(jìn)行多年研究后認(rèn)為，根域容積越小，每米新梢的花芽數(shù)、節(jié)數(shù)越多，樹(shù)冠容積及節(jié)間長(zhǎng)度越小，而坐果率不受根域容積的影響。Williamson 等[25]、Hommi 等[26]和Rieger 等[27]的研究也肯定了根域限制對(duì)桃樹(shù)的作用。Webster 等[28]在采用40 L 坑穴內(nèi)栽植‘Sunburst’甜櫻桃并與根系修剪進(jìn)行對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，新梢生長(zhǎng)下降80%～90%，但每米新梢的坐果率和成花率均增加近2 倍，單株櫻桃樹(shù)產(chǎn)出的商品果數(shù)量也有所增加，但商品果的單果質(zhì)量與對(duì)照組并無(wú)差異。此外，Ogawa 等[29]和Matsuura 等[30]分別對(duì)柿和無(wú)花果進(jìn)行研究，也進(jìn)一步驗(yàn)證根域限制的控長(zhǎng)促花效果。

本研究發(fā)現(xiàn)，限根栽培對(duì)新疆主栽雜交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產(chǎn)量和品質(zhì)均有顯著的影響，不同品系產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)有所不同，其中‘松田粉娜’各項(xiàng)品質(zhì)較‘松田粉玉’更高，但差異不顯著。普通栽培模式下，尤其是普通模式低營(yíng)養(yǎng)或高營(yíng)養(yǎng)條件下，番茄生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)烈，同一品系在同一營(yíng)養(yǎng)條件下，不同番茄樹(shù)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)差異較大（即商品性低），影響產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)；而與普通栽培模式相比，限根栽培顯著提高了番茄產(chǎn)量，改善了果實(shí)品質(zhì)。由此可知，限根栽培一定程度上限制了無(wú)限生長(zhǎng)型番茄的生長(zhǎng)，通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)分配[31]，改善了果實(shí)品質(zhì)，提高了產(chǎn)量，是番茄較理想的新型栽培模式。