日光温室架式栽培番茄营养液供应频次的研究

胡莹莹 张海 李冬 魏珉 杨凤娟 史庆华 王秀峰

摘要： 在日光温室条件下，采用封闭式循环供液高架钵栽系统，以‘齐达利和‘洛美番茄为试材，研究了不同营养液供应频率（连续供液、间隔15 min供液、间隔30 min供液）对番茄生长发育、生理代谢、产量品质及水肥利用效率的影响。结果表明：与连续供液相比，间歇供液（间隔15 min供液、间隔30 min供液）番茄的长势、光合速率和根系活力显著增强；在间歇供液条件下，‘齐达利的产量比连续供液分别增加6.33%和5.53%，‘洛美的产量分别增加10.27%和7.96%；与间隔15 min供液相比，间隔30 min供液提高了果实中可溶性糖、可溶性蛋白和番茄红素含量，改善了果实品质。综合长势、光合特性、产量和品质等指标，间隔30 min供液可作为番茄钵栽的适宜供液频次。

关键词：日光温室；番茄；架式栽培；供液频次；水肥利用率；生长；产量

中图分类号：S641.226.5文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）10-0039-05

在以色列、荷兰、日本等设施园艺发达国家，滴灌和水肥一体精准管理技术得到快速发展和应用[1-3]。与常规灌溉施肥相比，滴灌和水肥一体化技术具有提高作物产量，改善果实品质[4，5]，提高水分利用效率，减少养分流失等优点[6]。我国从20世纪90年代中期以来，设施栽培灌溉施肥理论及应用技术研究渐受重视，并取得了一定进展[7]，尽管如此，我国目前设施栽培过程中的水肥管理主要依靠经验，自动化精准控制水平低[8，9]。立足我国的设施生产条件，开展轻简管理和精准灌溉施肥技术研究具有重要意义和必要性。因此，本试验研究了营养液供应频次对番茄生长发育、生理代谢、水肥利用率及产量品质的影响，为高效栽培技术体系的构建奠定基础。

1材料与方法

1.1栽培系统

封闭式循环供液高架钵栽系统由控制器、贮液桶、潜水泵、栽培架、栽培钵和营养液循环系统等部分组成。栽培架高度60 cm，间距110 cm，采用滴灌供应营养液（图1）。

1.2试验材料

试验于2013年2-6月在山东农业大学园艺试验站日光温室中进行。供试番茄品种为中果型红果‘齐达利（Lycopersicon esculentum Mill.‘Qidali）和串收型红果‘洛美（Lycopersicon esculentum Mill. ‘Luomei），2月15日播种育苗，3月24日将四叶一心的番茄苗定植到栽培钵（直径12 cm，高10 cm，容积1 L）中，栽培基质用草炭和蛭石混合而成，其体积比为2∶1；4月1日将栽培钵转移到栽培架上，行距110 cm，株距20 cm，小区面积为3.3 m2。

1.3试验设计

试验设置3个处理：处理1，连续供液（12 h连续供液）；处理2，间隔15 min供液（每隔15 min供液15 min）；处理3，间隔30 min供液（每隔30 min供液30 min）。3次重复。采用3/4剂量日本山崎番茄专用配方营养液，每天供液时间为7∶00-19∶00。贮液桶容积120 L，每3 d用3/4剂量的日本山崎番茄专用营养液补充至固定体积（120 L），每15 d更换全部营养液。番茄单杆整枝，三穗果后留3片叶打顶，常规管理。

1.4测定项目及方法

1.4.1生长和生理指标测定方法选取6株长势一致的植株挂牌标记，每隔10 d测定其株高、茎粗及叶面积（叶面积测定采用系数法：测定叶片的长和宽，叶面积=叶长×叶宽×R，当叶长≤20 cm时，R=0.3782；当叶长>20 cm时，R=0.3184）[10]。采用浸提法测定叶绿素含量。采用CIRAS-2便携式光合仪测定植株倒数第4片功能叶的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr），测定光强（680±10） μmol·m-2·s-1，温度（24±1）℃，CO2浓度365～400 μL·L-1。每处理测定6株，取平均值。拉秧时取样，采用TTC法测定根系活力[11]。

1.4.2产量和品质的测定方法每处理选择10株生长一致的植株挂牌标记，收获期记录每次采收番茄单果重、单株产量以及小区产量。每处理选取成熟一致的6个果实进行品质测定：可溶性糖含量采用蒽酮法测定，维生素C含量采用2， 6-二氯酚靛酚钠法测定，有机酸含量采用滴定法测定，可溶性固形物含量采用糖度计测定，番茄红素含量采用紫外—可见分光光度法测定[12]。

1.4.3水肥吸收量和利用效率测定方法每3 d向贮液桶中加入3/4剂量山崎番茄专用配方营养液至固定体积（120 L），加入的体积数即为栽培床所有植株的吸水量。每次加入营养液前后将贮液桶的营养液混匀取样，测定其中N、P、K含量，计算出养分减少量即为3 d的养分吸收量。用凯氏定氮法测定全氮含量，钼锑抗比色法测定全磷含量，火焰分光光度计法测定全钾含量[11]。

养分利用效率的计算公式为：养分利用效率=番茄果实产量（g，鲜重）/养分吸收量（g）；水分利用效率的计算公式为：水分利用效率=番茄果实产量（g，鲜重）/吸水量（L）[13]。

1.5数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据处理和作图，采用DPS 7.05软件对数据进行方差分析，并用Duncans新复极差法进行差异显著性检验（P<0.05）。

2结果与分析

2.1营养液供应频次对番茄植株生长的影响

2.1.1植株生长指标由图2可以看出，‘齐达利连续供液处理的番茄株高在定植20 d后明显低于间歇供液处理，茎粗和叶面积在定植30 d后明显低于间歇供液处理；‘洛美连续供液处理的番茄株高和叶面积在定植30 d后明显低于间歇供液处理，茎粗在定植20 d后明显低于间歇供液处理；间歇供液处理之间番茄株高、茎粗和叶面积差异不明显。

2.1.2叶片光合特性指标由表1可知，营养液供应频次对番茄叶片蒸腾速率无显著影响；‘齐达利叶片叶绿素和类胡萝卜素含量均以间隔30 min供液处理最高，各处理间差异较小；两品种叶片净光合速率均以间隔15 min供液处理最高，间隔30 min供液处理次之，连续供液处理最低。

2.1.3根系活力由图3可知，与连续供液处理相比，间歇供液处理显著提高了两个品种番茄的根系活力。其中，两种间歇供液处理下，‘齐达利的根系活力差异显著，‘洛美差异不显著。

2.2营养液供应频次对番茄果实产量和品质的影响

2.2.1果实产量由表2可以看出，不同营养液供应频次下，‘齐达利和‘洛美的小区总产量、单株产量和平均单果重在间隔15 min和间隔30 min供液处理间均差异不显著，但均显著高于连续供液处理；与连续供液相比，间隔15 min和间隔30 min供液的‘齐达利单株产量增加10.23%和9.10%，小区产量增加6.33%和5.53%，‘洛美单株产量增加12.10%和8.10%，小区产量增加10.27%和7.96%。

2.2.2果实品质由表3可以看出，两个品种番茄果实可溶性糖含量均以间隔30 min供液处理最高，显著高于间隔15 min供液处理；有机酸含量以间隔15 min供液处理最高；游离氨基酸含量以间隔30 min供液处理最高，间隔15 min供液处理次之，连续供液处理最低；不同处理间果实的维生素C含量差异不显著；番茄红素含量以间隔30 min供液处理最高，间隔15 min供液处理次之，连续供液处理最低。

3小结

本试验中，两个番茄品种的株高、茎粗和叶面积均以间歇供液的处理最大，间歇供液还能提高净光合速率、根系活力，增加产量，显著提高水肥利用效率，改善果实品质。综合生长、生理代谢、产量、品质及水肥利用效率等因素，采用封闭式循环供液高架钵栽间歇供液30 min处理最佳。

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