不同山核桃蒲壳配方基质对番茄产量和果实品质的影响

邵泱峰，马燕萍，应学兵，徐 健，李松昊，何 勇，*

(1.临安区农林技术推广中心，浙江 杭州 311300；2.浙江农林大学 农业与食品科学学院，浙江 杭州 311300)

随着我国设施栽培面积日益扩大，蔬菜栽培基质的研究也越来越受到重视。栽培基质质量直接影响蔬菜的生长和发育，进而影响产量和品质[1]。不同地区的有机基质原料千差万别，具有很强的地域性。王鹏等[2]以张家口地区丰富的菌渣资源作为栽培基质，明显提高了番茄的产量与品质。聂书明等[3]发现以牛粪、羊粪、菊芋秆、油菜秆作为配方基质材料可实现番茄的高产优质。因此结合不同地区特点，开发来源广、成本低、养分充足、易于处理且无污染的基质，成为基质栽培的关键。

浙江省各地区在长期的经济发展中形成了各自的特色产业，如临安的山核桃产业，但加工之后产生了较多山核桃蒲壳，目前还未有成熟的处理方法，大多焚烧或者随意堆放，不仅导致资源浪费，而且对土壤、水源和大气造成了一定程度的污染[4]。将山核桃蒲壳作为栽培基质，既能缓解对当地生态环境的压力，又能提高山核桃产业经济效益。目前关于山核桃蒲壳作为栽培基质研究较少。本文以山核桃蒲壳为原料，研究不同基质配方对番茄生长、产量和品质的影响，筛选出适合番茄生长、能提高番茄品质与产量的基质配方，为山核桃蒲壳的利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年12月于浙江省杭州市临安区板桥桃源蔬菜基地温室内进行，番茄品种为福宝(杭州友邦种子有限公司)。以当地栽培土为对照，经前期预备试验筛选出两个效果较好的基质，配方1为腐熟牛粪- 腐熟山核桃蒲壳复合基质(比例为7∶3)，配方2为腐熟牛粪- 腐熟山核桃蒲壳- 谷壳复合基质(比例为7∶2∶1)。

1.2 试验设计

试验设置3个小区，单行种植，每667 m21 800株，槽式基质栽培，各处理设置3条深度为25 cm、宽度为35～40 cm的种植槽，在槽底铺设宽为1.0～1.4 m的100目的隔离筛网，然后在筛网上分别填充两个配方基质，并以常规栽培为对照。分别在播种后第157天(始花期)、第177天、第187天(盛果期)、第197天进行番茄生长指标测定及叶绿素荧光参数测量，并于盛果期采收果实，用于品质测定。每个处理重复5次。

1.3 测定方法

1.3.1 基质理化性质

于定植前测定基质的电导率(EC)、pH、容重、总孔隙度和有机质含量。基质EC、pH的测定采用浸提法[5]。基质的容重、总孔隙度的测定采用郭世荣[6]的方法。有机质含量测定采用重铬酸钾低温外加热法。

1.3.2 生长指标

茎粗采用游标卡尺测定(测定整株植株茎最粗处)，花序距离采用卷尺测定，叶面积采用手持叶面积测定仪测定，单果质量采用电子天平测定。

1.3.3 叶绿素含量和荧光参数

用SPAD- 502plus 叶绿素仪(Konica Minolta，日本)测定叶绿素含量；用PAM 2500调制式荧光仪(Heinz Walz，德国)测定叶绿素荧光参数，光合作用最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)。叶绿素荧光参数测定之前先对叶片进行20 min暗处理，每株选取中部最大功能叶测定叶绿素荧光参数。

1.3.4 品质测定

可溶性固形物采用手持式糖度计测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[7]；可滴定酸含量采用微量碱式滴定法测定[8]；番茄红素含量采用浸提法测定[9]；Vc含量采用2，6- 二氯靛酚钠盐滴定法测定[10]；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G- 250染色法测定。

1.3.5 产量测定

果实成熟后按小区采摘，每个处理3个重复，每个重复标记10株，每次收获时将各计产处理分别称重，计算产量。

1.4 数据处理方法

采用最小差数法(LSD)进行显著性分析，采用Excel进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同基质的理化性质

从表1中可以看出，2种配方基质容重显著低于常规栽培土，且均在理想容重范围内[11]。与对照相比，基质1和基质2的总孔隙分别提高了24.7%和32.0%；配方1和配方2的pH值显著高于对照；理想基质的EC值应小于2.0 mS·cm-1，配方1的EC值为1.75 mS·cm-1，配方2的EC值为1.83 mS·cm-1，均符合理想基质要求；配方1和配方2的有机质含量均明显高于对照，分别提高了1 547.9%和1 709.8%。

2.2 不同基质对番茄果实果形指数、单果质量、产量的影响

从表2中可以看出，与对照相比，配方1的果形指数达到0.84，提高了8.3%；配方1的单果质量为136.20 g，配方2的单果质量为135.21 g，分别比对照提高了13.2%和12.4%；配方1的单位面积产量最高，达到22.88 kg·m-2，配方2的单位面积产量达到21.86 kg·m-2，分别比对照提高了35.9%和29.9%。

2.3 不同基质对番茄生长的影响

从图1中可以看出，番茄植株茎粗和叶面积随着时间逐渐增大，花序距离则先上升后下降。配方1的茎粗最大，范围为1.11～1.35 cm，比对照提高了5.3%～9.5%。对照的花序距离最大，范围为27.47～28.72 cm，配方1比对照减少了1%～8%，配方2比对照减少了5%～18%。3个处理中，配方1的叶面积最大，范围为75.98～122.05 cm2，比对照提高了9%～21%。

表1不同基质的理化性质

Table1Physical and chemical properties of different substrates

处理Treatments容重Bulkdensity/(g·cm-1)总孔隙Totalporosity/%pHEC/(mS·cm-1)有机质含量Organiccontent/(g·kg-1)对照Control1.15a56.6b5.2b2.54a23.4c配方1Substrate10.78b70.6a6.5a1.75b385.6b配方2Substrate20.67b74.7a6.2a1.83b423.5a

表中同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

The lowercase letters after values in the same column showed the significance (P<0.05). The same as below.

表2不同基质配方对番茄果实果形指数、单果质量、产量的影响

Table2Effects of different substrates on fruit shape index， fruit weight and yield of tomato

处理Treatments果形指数Fruitshapeindex单果质量Fruitweight/g单位面积产量Yieldperunit/(kg·m-2)对照Control0.78±0.08ab120.28±21.69b16.83b配方1Substrate10.84±0.05a136.20±17.14a22.88a配方2Substrate20.72±0.03b135.21±9.16a21.86a

图1 不同基质配方对番茄生长的影响Fig.1 Effect of different substrates on plant growth of tomato

2.4 不同配方基质对番茄叶片叶绿素荧光参数的影响

从图2中可以看出，叶绿素含量、Fv/Fm、qP、Y(Ⅱ)均呈现出随着播种时间先上升后下降再上升的趋势。配方2的叶绿素含量最大，范围为56.36～62.16，比对照提高了3%～10%，在播种后第177天，配方2的叶绿素含量与对照呈显著性差异。配方1和配方2的Fv/Fm，分别比对照提高了2.7%～12.7%和2.5%～10.9%，在播种后第157天、177天、197天，配方1和配方2均显著高于对照 (P<0.05)；配方1和配方2的Y(Ⅱ)分别比对照提高了1.9%～3.5%和1.5%～3.2%，在播种后第187天，2种配方均显著高于对照(P<0.05)；配方1和配方2的qP分别比对照提高了1.9%～5.8%和1.1%～4.2%，在播种后第157天和第187天，2种配方均与对照呈显著性差异(P<0.05)。

2.5 不同基质配方对果实糖酸含量的影响

从表3中可以看出，配方1的可溶性固形物含量最高，从对照的4.1%提高到了4.5%，可溶性糖含量也最高，从对照的1.22%提高到了2.10%；配方2的可滴定酸含量最高，从对照的1.27%提高到了1.60%；配方1的糖酸比最高，从0.96%提高到了1.50%。

2.6 不同基质配方对果实番茄红素、Vc含量和可溶性蛋白含量的影响

从表4中可以看出，配方2的番茄红素含量最高，与对照相比，提高了18.8%；3个处理中，配方1的Vc含量和可溶性蛋白含量最高，与对照相比，分别提高了23.6%和122.1%。

3 讨论

近年来，国内外学者对基质栽培做了大量研究。良好的基质既能提高蔬菜的产量也可以提高蔬菜的品质[12]。本研究以山核桃蒲壳作为基质原料，与对照相比，2个配方基质的容重和EC值显著降低，孔隙度、pH值和有机质含量显著提高，理化性状明显改善，且配方1和配方2各指标均在适宜范围内，更适合作为理想基质[11]，这与王博等[13]研究一致。

图2 不同基质配方对番茄叶片叶绿素含量和荧光参数的影响Fig.2 Effects of different substrates on chlorophyll content and fluorescence parameters of tomato leaves

表3不同配方对各时期番茄果实糖酸含量的影响

Table3Effects of different substrates on the contents of sugar and acid in tomato fruits

处理Treatments可溶性固形物Solublesolidcontent/%可溶性糖Solublesugarcontent/%可滴定酸Titratableacid/%糖酸比Sugar-acidratio对照Control4.10±0.16b1.22±0.20b1.27±0.16b0.96±0.06c配方1Substrate14.50±0.16a2.10±0.26a1.40±0.08ab1.50±0.12a配方2Substrate24.35±0.06ab1.81±0.13a1.60±0.08a1.14±0.08b

表4不同配方对果实番茄红素、Vc含量和可溶性蛋白含量的影响

Table4Effects of different substrates on contents of lycopene， Vc and soluble protein in tomato fruits

处理Treatments番茄红素Lycopenecontent/(mg·100g-1)Vc/(mg·100g-1)可溶性蛋白Solubleproteincontent/(mg·100g-1)对照Control1.6±0.4a17.8±3.2b6.8±1.4b配方1Substrate11.3±0.3a22.0±3.2a15.1±2.1a配方2Substrate21.9±0.4a21.5±3.6a7.1±1.4b

在基质栽培研究中，产量是重要的指标之一。Luitel等[14]发现以椰糠为原料的基质可显著提高番茄的结果率与产量。本研究中配方1的产量最高，达到22.88 kg·m-2，配方2的产量达到21.86 kg·m-2，均显著高于对照，这说明2个配方均能有效提高番茄产量。

茎粗是番茄生长的重要指标，叶片是植物进行光合作用的重要器官，这些都会通过影响番茄的生长进而影响番茄的产量[15]。谷建田等[16]研究发现，配方基质能促进主茎增粗，部分基质对单果质量有一定的促进作用。王博等[13]研究发现，牛粪∶玉米秆∶菇渣∶草炭∶蛭石∶河沙(体积比为2.5∶2.0∶1.0∶1.0∶1.0∶2.5)的混合基质能促进番茄主茎增粗且产量较高。本研究与此相一致，配方1和配方2的番茄茎粗、叶面积、单果质量均明显高于对照，与产量的提高相一致。

叶绿素含量间接反映了番茄植株的生长状况，是植株利用光能能力强弱的指标之一[17]。叶绿素荧光参数是光合作用的探针，是植物生长的重要指标[18]。李敬蕊等[19]发现，适当配方的基质增加了茄子叶片Fv/Fm、qP和ETR。本研究结果与此类似，在播种后第177天，配方2的叶绿素含量明显高于对照；播种后第157、177和187天，配方1和配方2的Fv/Fm均明显高于对照，在播种后第157天和第187天，配方1和配方2的qP和Y(Ⅱ)均明显高于对照。这说明配方1和配方2的光能吸收、转化效率较高，能有效提高叶片光合作用的能力。

番茄中的可溶性固形物、可溶性糖、酸是番茄重要的风味品质指标，Vc和番茄红素是重要的营养指标。杜中平等[20]发现基质配方为菇渣∶油菜秆∶河沙(体积比4∶3∶3)时黄瓜的Vc含量最高，采用牛粪∶河沙(体积比7∶3)时黄瓜的可溶性糖含量最高。本研究中，配方1的番茄可溶性固形物含量较高，配方1和配方2的可溶性糖含量、糖酸比均显著高于对照。配方1和配方2的Vc含量显著高于对照，配方1的可溶性蛋白含量显著高于对照。这说明2种基质配方均能提高番茄果实的风味品质和营养品质。

综上所述，腐熟牛粪- 山核桃蒲壳复合基质和腐熟牛粪- 山核桃蒲壳- 谷壳复合基质，改善了基质理化性状，提高了产量，提升了风味品质和营养品质，因此可以作为设施番茄栽培基质。

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