北方日光溫室氣霧栽培對番茄植株生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王彩虹 郭偉 王英

摘 要 為探析北方日光溫室氣霧栽培對番茄植株生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以粉果番茄為試驗材料，在相同營養(yǎng)液配方下分別采用氣霧栽培、水培、基質(zhì)培、土培4種栽培模式，分析不同栽培模式下番茄的株高、莖粗、葉綠素含量、凈光合速率等生長發(fā)育指標(biāo)，以及可溶性糖含量、可滴定酸含量、果實大小、重量、產(chǎn)量等品質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明，氣霧栽培番茄的株高、莖粗、葉綠素含量、凈光合速率均大于水培、基質(zhì)培和土培，果實平均直徑、單果重量、產(chǎn)量均大于其他3種栽培模式，增產(chǎn)率為6.48%～15.81%；氣霧栽培番茄的可溶性糖含量和可滴定酸含量低于土培和基質(zhì)培，其口感比土培和基質(zhì)培番茄略差。

關(guān)鍵詞 日光溫室；氣霧栽培；番茄；生長；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.09.030

氣霧栽培是利用噴霧裝置將營養(yǎng)液霧化為小液滴狀，直接噴射到植物根系以提供植物生長所需水分和養(yǎng)分的一種新型無土栽培技術(shù)[1]。氣霧栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的最新方向，生產(chǎn)不受土地質(zhì)量和空間的影響，可以充分利用現(xiàn)有的空間生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的蔬菜，顯著提高土地利用率。與營養(yǎng)液培養(yǎng)（水培）、基質(zhì)栽培、土壤栽培（土培）相比，氣霧栽培可以使作物脫離土壤并免受氣候限制及傳統(tǒng)露地栽培中土壤鹽漬化、土壤病蟲害及連作障礙等問題的影響，同時避免了基質(zhì)培、水培缺氧爛根的問題，其防止病蟲害發(fā)生、節(jié)約澆灌用水和提高培養(yǎng)液利用率等特點突出，具有傳統(tǒng)栽培不可比擬的優(yōu)勢[2]。為此，本文研究了氣霧栽培與土培、基質(zhì)培、水培4種栽培模式下番茄的植株生長、產(chǎn)量和品質(zhì)特點，為氣霧栽培技術(shù)在番茄種植中的應(yīng)用提供理論與技術(shù)指導(dǎo)。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗設(shè)計

本試驗以粉果番茄為試驗材料，2022年秋季在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)日光溫室開展氣霧栽培試驗，同時以土培、基質(zhì)培、水培為對照（CK），各處理重復(fù)4次。

土培起壟種植，壟寬70 cm、高30 cm，壟間寬度為60 cm，株距為30 cm。基質(zhì)培和水培采用硬質(zhì)PVC塑料栽培槽種植，縱切面為等腰梯形，上口寬30 cm、下底寬18 cm、高20 cm，槽底墊有PVC材質(zhì)排水板，上端有防變形鉤，兩端都堵頭；栽培槽上放置定植板，定植板選用厚度2.5 cm的XPS擠塑板（以下簡稱擠塑板），株距為30 cm。基質(zhì)培采用的是椰糠殼和椰糠磚泡大后按質(zhì)量比1∶1混合制成的椰糠基質(zhì)。椰糠基質(zhì)放入栽培槽壓實，基質(zhì)表面距上端邊緣5 cm，將滴灌帶鋪設(shè)在基質(zhì)上方和中間。水培主要在槽中放營養(yǎng)液，營養(yǎng)液的高度根據(jù)番茄根系的高度進(jìn)行調(diào)整，保證根系有1/4在水面之上。營養(yǎng)液的pH值控制在5.8～6.6，電導(dǎo)率控制在3.2～3.8 mS·cm-1。

氣霧栽培槽長900 cm、寬60 cm、高60 cm，選用30.0 mm×30.0 mm×1.3 mm的不銹鋼角鋼作為支架。底部和兩側(cè)鋪設(shè)厚度2.5 cm的聚苯乙烯泡沫保溫板隔熱擠塑板，其內(nèi)鋪設(shè)0.1 mm厚的大棚膜以防漏水，栽培槽頂部覆蓋擠塑板作為定植板，株距30 cm，孔徑50 mm?？刂破髅扛? min噴霧營養(yǎng)液2 min，噴霧帶的壓力為0.2 Pa，每隔2 d用NaOH和HNO3調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的pH值在5.8～6.6，電導(dǎo)率控制在3.2～3.8 mS·cm-1。

1.2 ?溫室條件

9月初至10月底北方天氣相對暖和，溫室內(nèi)白天氣溫為25～35 ℃，夜間氣溫為10～20 ℃，每天日照時間9～12 h。11月初至翌年1月中旬北方天氣寒冷，溫室內(nèi)白天氣溫為13～30 ℃，夜間氣溫為8～15 ℃，每天日照時間7～9 h。

1.3 ?供試營養(yǎng)液

本試驗采用日本山崎番茄無土栽培營養(yǎng)液，具體配方如表1所示[3]。

1.4 ?定植與管理

2022年8月28日進(jìn)行移苗，選擇3片真葉、長勢旺盛、高度一致的幼苗進(jìn)行移栽。土培和基質(zhì)培直接移栽，水培和氣霧栽培移栽在直徑為50 mm的定植籃內(nèi)，并在上方覆蓋珍珠巖作為填充，起到保水透氣、固定根系的作用[3]。每行定植30株，每種種植模式設(shè)置4行，即4次重復(fù)。定植后8 d內(nèi)掛遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮蓋。植株單干整枝，其他管理同大田生產(chǎn)。

1.5 ?測試項目及方法

從定植后第20 d開始，每個處理中隨機(jī)選擇10株具備代表性的幼苗做好標(biāo)記，4個重復(fù)共標(biāo)注40株。每隔7 d用游標(biāo)卡尺測定頂數(shù)第4片展開葉處的直徑，用卷尺測量株高，用美能達(dá)502 PLUS葉綠素計測定葉綠素含量（SPAD值）。在定植后62 d用LI-6400光合系統(tǒng)測定第3片頂葉的凈光合速率[4]。測量第一穗番茄成熟后的品質(zhì)，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用酸堿滴定法測定有機(jī)酸含量[5]。番茄采收時用天平測產(chǎn)量，用游標(biāo)卡尺測量大小。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?對番茄生長發(fā)育的影響

由圖1可知，番茄的株高、莖粗、葉綠素含量隨著定植時間的增加而增加，且氣霧栽培的株高、莖粗、SPAD值都明顯高于其他栽培模式；采收時各指標(biāo)大小順序為氣霧栽培＞水培＞土培＞基質(zhì)培，后期各參數(shù)土培略大于基質(zhì)培，分析可能是土培在上一茬種植過程中施羊糞肥引起的。試驗結(jié)果還表明，番茄葉片的凈光合速率（單位：μmol·m-2·s-1）最大的是氣霧栽培，其大小順序為氣霧栽培（38.34）＞水培（35.31）＞土培（30.47）＞基質(zhì)培（28.58）。

2.2 ?對番茄內(nèi)部化學(xué)品質(zhì)的影響

不同栽培模式下，第一穗番茄果實內(nèi)部化學(xué)品質(zhì)如圖2所示。由圖2可知，番茄果實的可溶性糖含量、可滴定酸含量指標(biāo)值排序均為土培＞基質(zhì)培＞氣霧栽培＞水培。

2.3 ?對番茄產(chǎn)量、果實大小的影響

從表2可知，氣霧栽培番茄的果實最大，產(chǎn)量最高。氣霧栽培番茄的平均橫徑能達(dá)到7.23 cm，其他栽培模式在6.01～6.87 cm；氣霧栽培番茄單果重最大，為330.52 g，其他栽培模式在302.85～328.40 g；氣霧栽培番茄每667 m2產(chǎn)量4 740.4 kg，其他栽培模式667 m2產(chǎn)量在4 110.6～4 470.8 kg，氣霧栽培增產(chǎn)率為6.48%～15.81%。

3 ?小結(jié)

本研究表明，在營養(yǎng)液相同的條件下，氣霧栽培番茄的植株長勢、葉綠素含量、凈光合速率均高于水培、基質(zhì)培、土培，說明其葉片光合作用在4種栽培模式下最強(qiáng)；氣霧栽培番茄的可溶性糖和可滴定酸含量低于土培和基質(zhì)培，說明氣霧栽培番茄在口感上不如土培和基質(zhì)培，這與土壤和基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量相對較高有很大關(guān)系；氣霧栽培番茄果實最大、單果最重、產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率為6.48%～15.81%。

氣霧栽培可人為控制植物的生長環(huán)境，根據(jù)植物的需求合理及時供給營養(yǎng)液，可維持生長的平衡，植株長勢旺盛，根系發(fā)達(dá)，產(chǎn)量提高。但番茄的口感與微生物、有機(jī)質(zhì)等多種因素有關(guān)，還需繼續(xù)研究營養(yǎng)液的合理搭配。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊希文，蔣蘋，羅亞輝，等.基于CFD的霧培箱內(nèi)部溫度場空間分布數(shù)值模擬[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（19）：9-10.

[2] 李玉，孫睿，毛學(xué)斌，等.浙北地區(qū)番茄氣霧栽培技術(shù)研究[J].新農(nóng)業(yè)，2020（1）：30-31.

[3] 丁文雅，鄔小撐，劉敏娜，等.不同營養(yǎng)液配方對霧培生菜生物量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2012，38（2）：175-184.

[4] 張恩平，李天來，葛曉光，等.鉀營養(yǎng)對番茄光合生理及氮磷鉀吸收動態(tài)的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005（5）：532-535.

[5] 張煥菊，高進(jìn)華，胡照順，等.勁素含腐植酸水溶肥對番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)技推廣，2017，33（9）：50-52.

（責(zé)任編輯：張春雨 ?丁志祥）