定植密度和单株留果穗数对春季大棚大果型番茄植株生长及产量和品质的影响

周怀兵， 蒋芳玲， 胡根金， 徐为圣， 王 东， 吴 震

(1.南京农业大学园艺学院，农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室，江苏 南京 210095;2.南京军区农业新技术试验培训基地，江苏 南京 211812)

番茄(Solanum lycopersicum L.)适应性强，果实营养价值高，是全球需求量最大的蔬菜之一。在作物栽培中，适宜的群体结构和合理的源库比例是高产的基础，而定植密度和留果穗数是影响番茄合理种植结构、协调源库生理性状的重要因子。虽然关于定植密度及单株留果穗数对番茄产量和品质影响的研究已有报道［1-5］，但这些研究关注的是高密度下单株留果穗数的影响。叶英杰等认为，在一定范围内增加栽培密度、减少留果数可增加温室番茄产量［4］。李文甲等的研究结果表明，高密度下影响番茄总产量的最主要因素是留果穗数，其次是密度［5］。不同密度结合不同留果穗数对番茄植株生长发育及果实产量和品质影响的研究，还少有报道。事实上，在番茄设施栽培中，定植密度及单株留果数随意性较大，不能合理协调源和库及营养生长和生殖生长的平衡。在番茄栽培管理中，较之樱桃番茄等小果型番茄，大果型番茄更容易、也更需要调整单株留果数。因此，本试验研究不同密度下留果穗数对大果型番茄植株生长发育及果实产量和品质的影响，明确适宜的定植密度和果穗数，为番茄优质高产栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料和试验设计

试验于2012年4～8月在南京军区农业新技术试验培训基地的塑料大棚中进行。供试番茄品种为无限生长型大果型番茄粉冠(中国种子集团公司生产)和合作908(上海番茄研究所生产)，果实商品性好，抗病能力强，在江浙一带大范围种植。

试验设3个处理:定植密度为667 m21 400株，单株留7果穗(T1);定植密度为667 m22 800株，单株留5果穗(T2);定植密度为667 m25 600株，单株留3果穗(T3)。每穗均留3个果。每处理3个重复，每个重复小区面积为12 m2，随机区组排列。

于2012年4月5日浸种催芽，4月8日播种于72孔穴盘中。育苗基质为泥炭、蛭石、珍珠岩按2∶1∶1比例(体积比)配制的复合基质。5月1日，在番茄幼苗第4片真叶完全展开时，选取生长状态一致的幼苗定植于塑料大棚内。大棚为镀锌钢管结构，跨度6.0 m、顶高2.5 m、长30.0 m。在第一果穗座果时结合灌溉每小区追施1.26 kg复合肥(氮、磷、钾有效养分含量≥35%)。在果实膨大期去除植株底部老叶，7月10日开始采收，至8月28日果实全部采收完毕。

1.2 测定指标和测定方法

1.2.1 植株生长发育指标 从5月20日(第1果穗开花)开始，每个处理选择长势一致的植株5株，分别测定植株的株高和茎粗，用卷尺测量从地面到植株生长点的高度作为株高，用游标卡尺测量植株第2节的直径作为茎粗。每隔7 d测1次，连续测定4次。

1.2.2 植株生理指标 从6月1日(第1穗果膨大)开始，取生长点以下第2片叶，用乙醇浸提比色法［6］测定叶片总叶绿素含量。取分布在0～15 cm土层内、直径1.0～2.0 mm 的侧根，用 TTC 法［7］测定根系活力。在结果期，用Li-6400型便携式光合测定系统于晴天9∶00～11∶00进行光合参数的测定，测定叶位为生长点以下第3片叶。测定时，叶室温度控制在(25±1)℃，光照度控制在 800 μmol/(m2·s)，参比室 CO2浓度为 (380± 10)μmol/L，相对湿度为60% ～70%。

1.2.3 果实产量和品质指标 统计从果实采收开始(7月10日)持续1个月的产量，同时调查与测定平均单株结果数、单果重、单株产量和单位面积产量。在果实成熟时，每处理选取大小和成熟度一致的果实3个，测量果实纵径、横径(果实中间部位直径)，并计算果形指数(纵径/横径)。用果实硬度计测定果实的硬度，用手持糖度计测定果实可溶性固形物含量。用蒽酮比色法［8］测定果实可溶性糖含量，用酸碱滴定法［9］测定可滴定酸含量，用考马斯亮蓝G-250染色法［10］测定可溶性蛋白质含量，用红菲啰啉比色法［11］测定Vc含量，用有机溶剂抽取比色法［12］测定番茄红素含量。以上所有指标均重复测定3次。

1.3 数据处理和统计分析

利用Excel 2003对试验数据进行处理，利用SPSS 16.0统计软件对获得的数据进行方差分析并进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同定植密度和单株留果穗数处理对番茄植株株高和茎粗的影响

从图1可以看出，2个品种番茄各处理的植株株高均随生长期的延长而增加，而且均以T1处理(定植密度667 m21 400株，单株留7果穗)株高最大，T3处理(定植密度667 m25 600株，单株留3果穗)株高最小。品种粉冠在5月20日(定植后20 d)3个处理间株高差异不显著，5月27日各处理间出现显著差异，显著差异延续至6月10日。品种合作908的结果与粉冠相似。

图1 不同处理对番茄植株株高的影响Fig.1 Effect of different treatments on plant height of tomato plants

2个品种番茄各处理的植株茎粗均随生长期的延长而增加，而且均以T1(定植密度667 m21 400株，单株留7果穗)处理的茎粗最大，T3(定植密度667 m25 600株，单株留3果穗)处理的茎粗最小(图2)。在5月20日品种粉冠T1处理和T2处理(定植密度667 m22 800株，单株留5果穗)的茎粗显著高于T3处理，并延续至5月27日;从6月3日起3个处理差异显著，以T1处理最大，T3处理最小，并延续至6月10日。在5月20日品种合作908茎粗T1处理和T2处理显著高于T3处理，从5月27日开始，3个处理出现显著差异，并延续至6月10日。

图2 不同处理对番茄植株茎粗的影响Fig.2 Effect of different treatments on stem diameter of tomato plants

2.2 不同处理对番茄叶片叶总绿素含量和根系活力的影响

从图3可以看出，2个品种叶片总叶绿素含量均呈先升高再降低的变化趋势。在6月1日(定植后30 d)测定时，粉冠3个处理的叶片总叶绿素含量差异不显著，6月11日各处理总叶绿素含量均升至最高并且差异显著，以T1处理最高，T3处理最低;6月11日后总叶绿素含量开始持续下降并延续至7月11日，但不同处理间仍保持显著差异，差异持续至7月1日。在6月1日测定时，合作908 T1处理和T2处理的总叶绿素含量显著高于T3处理，6月11日各处理的总叶绿素含量均升至最高，T1处理和T2处理显著高于T3处理;6月11日后总叶绿素含量开始持续下降并延续至7月1日，在6月21时T1处理和T2处理仍显著高于T3处理;至7月1日时3个处理间差异显著，且以T1处理最高，T3处理最低。

图3 不同处理对番茄植株叶片总叶绿素含量的影响Fig.3 Effect of different treatments on total chlorophyll contents in the leaves of tomato plants

品种粉冠在6月1日(定植后30 d)时3个处理间的根系活力差异不显著，6月1日后根系活力持续升高，至6月11日时T1处理和T2处理显著高于T3处理;6月21日时3个处理根系活力均升至最高并且差异显著，以T1处理最高，T3处理最低;6月21日后根系活力开始下降并延续至7月1日，不同处理间仍保持显著差异，且以T1处理最高，T3处理最低(图4)。品种合作908在6月1日测定时根系活力T1处理和T2处理显著高于T3处理，6月1日后根系活力持续升高，至6月21日时3个处理均升至最高并且差异显著，以T1处理最高，T3处理最低;6月21日后根系活力开始下降并延续至7月1日，不同处理间仍保持差异显著(图4)。

图4 不同处理对番茄植株根系活力的影响Fig.4 Effect of different treatments on root activity of tomato plants

2.3 不同处理对番茄叶片光合参数的影响

从表1可以看出，品种粉冠T1处理和T2处理的净光合速率显著高于T3处理;T2处理的蒸腾速率与T1处理和T3处理间差异不显著，但T1处理显著高于T3处理;不同处理间的气孔导度差异显著，且以T1处理最高，T3处理最低;T1处理和T2处理的胞间二氧化碳浓度显著高于T3处理。品种合作908 T1处理和T2处理的净光合速率和蒸腾速率显著高于T3处理;不同处理间的气孔导度和胞间二氧化碳浓度差异显著，且以T1处理最高，T3处理最低。

2.4 不同处理对番茄果实产量和品质的影响

2.4.1 对产量的影响 表2显示，2个品种不同处理间的单株产量和单位面积产量差异显著;单株产量均以T1处理最高，T3处理最低;单位面积产量均以T2处理最高，T1处理最低。品种粉冠T2处理的单位面积产量为115 761.03 kg/hm2，比T1处理和T3处理分别增产36.63%和13.52%;品种合作908 T2处理单位面积产量比T1处理和T3处理分别增产46.66%和14.47%。

表2 不同处理下番茄的单株产量与单位面积产量Table 2 Yield per plant and yield per unit area of tomato with different treatments

2.4.2 对果实营养品质的影响 品种粉冠T1处理和T2处理的可溶性糖含量显著高于T3处理，T3处理的可滴定酸含量显著高于其他2个处理，T1处理和T2处理的可溶性蛋白质含量显著高于T3处理，T2处理的VC含量显著高于T3处理;不同处理间的番茄红素含量差异显著，且以T2处理最高，T3处理最低(表3)。品种合作908各处理间的可溶性糖含量、可滴定酸含量和番茄红素含量差异均显著，T1处理和T2处理的可溶性蛋白质含量和VC含量均显著高于T3处理。

表3 不同处理下番茄果实的营养品质Table 3 Nutritional quality of tomato fruit with different treatments

2.4.3 对果实商品性的影响 从表4可以看出，品种粉冠不同处理间的单果重差异显著，且以T1处理最高，T3处理最低，而各处理间的果形指数差异不显著，T3处理的果实硬度显著高于其他处理，T1处理和T2处理的可溶性固形物含量和糖酸比显著高于T3处理。品种合作908 T1处理和T2处理的单果重显著高于T3处理，各处理间的果形指数差异不显著，T3处理的果实硬度显著高于其他处理，不同处理间的可溶性固形物含量和糖酸比差异显著，且以T1处理最高，T3处理最低。

表4 不同处理下番茄的商品性Table 4 Commercial quality of tomato with different treatments

3 讨论

番茄的产量受单果重、单株结果数和定植密度的影响。合理的定植密度和留果穗数是充分发挥番茄产量潜力的关键。在本研究中，定植密度667 m21 400株、单株留7果穗(T1)处理的生长势、单果重和单株产量虽高于其他处理，但由于密度较小，生长期较长导致产量过低，不适于在生产中推广。定植密度667 m22 800株、单株留5果穗(T2)处理的植株生长健壮，既保证了产量，且果实品质也优于其他处理。定植密度667 m25 600株、单株留3果穗(T3)处理的植株生长势较弱，果实产量较低，品质也较差。

番茄植株的生长发育受光照和通风等环境因素的影响。本试验中，品种粉冠和合作908 T1处理和T2处理的株高和茎粗均显著高于T3处理，说明在第1果穗开花(5月20日)后植株生长受到抑制。原因是植株密度过大，群体结构内光照和通风状况恶化，不利于截获光合有效辐射。根系是植物体活跃的吸收和代谢器官。根系活力是根系吸收、合成等综合能力的体现，活力大小与植株生命活动的强度密切相关［13］。叶绿素含量是反映作物光合能力的一个重要指标［14］。本试验结果表明，T1处理和T2处理的植株总叶绿素含量和根系活力在生长中后期均显著高于T3处理，说明在高定植密度下植株个体多，光照和养分不足，叶绿素含量减少，光合产物较少，从而对植株的营养生长产生影响。这与王强等［15］的研究结果相似。

光合作用是植物最重要的生理过程，其大小受内外很多因素影响。引起叶片净光合速率降低的原因有气孔因素和非气孔因素［16-17］，当净光合速率下降时，如果胞间CO2浓度含量和气孔导度同时下降，说明净光合速率的降低主要是由于气孔导度下降，阻止了CO2的供应所至。如果气孔导度下降，而胞间CO2浓度含量却在上升，表明此时净光合速率下降的主要原因是叶肉细胞光合能力降低，使叶肉细胞利用CO2的能力下降，从而使胞间CO2浓度含量升高。本试验T3处理中净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度呈正相关，说明影响原因为气孔因素。因此可看出，在高密度下，田间郁闭度大，非气孔因素影响净光合速率，从而影响植株的生长发育和产量。

作物生产是协调群体与个体矛盾统一的过程［18］。徐庆章等［19］、薛吉全等［20-21］认为，维持一定库源比值是高产的必要条件，低密度下库是限制产量的主要因素，高密度下源是产量的限制因素。在本研究中，定植密度667 m21 400株、单株留7果穗(T1)处理的单株产量显著高于其他处理，定植密度667 m22 800株、单株留5果穗(T2)处理的单位面积产量优于其他处理。王强等［15］的研究结果与此相似。造成这一现象的原因为低密度处理的番茄个体发育比较健壮，植株各项生理机能较强，但是密度过低，群体直射辐射透过系数和散射辐射透过系数增大，光照损失严重，光能利用率下降，虽然单个植株生长条件较好，个体得到发展，但群体生长条件不足，单位面积产量水平低，密度过高造成群体过大，中后期生长受到抑制，从而影响产量。

番茄果实品质主要包括可溶性糖含量、VC含量、番茄红素含量和糖酸比等指标。适宜的糖酸含量和糖酸比是番茄果实风味品质形成的基础。果实要有好的口感，在要求较高的糖含量的同时，也要求果实具有一定的酸含量。为此，人们常将糖酸比作为评价番茄风味品质的一项重要指标，一般认为，合适的糖酸比应在6.0以上，糖酸比越小，则番茄果实的风味品质越差［22］。在本研究中，2个品种T2处理的糖酸比、VC含量、可溶性糖含量和番茄红素含量等品质指标均显著高于T3处理。说明在适宜的定植密度和留果穗数下，番茄植株生长健壮，有较强的光合作用，积累较多营养物质，分配并转移到果实中，从而使果实有较好的品质。

综上分析，适宜的定植密度和留果穗数显著增加植株的株高和茎粗，减缓植株根系活力和叶片叶绿素含量的下降，显著提高叶片的净光合速率等光合参数，从而有效地提高番茄产量和品质。在本试验中定植密度667 m22 800株、单株留5果穗(T2)处理的植株健壮，果实产量和品质最佳。

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