不同营养供应方式对番茄穴盘苗种苗质量的影响

李梦竹 张江涛 丰崇然 丁晓晨 郑勋领 别之龙

穴盘育苗具有节约用种量、生产效率高、秧苗质量好、移栽缓苗快和操作便捷等特点，近年来在蔬菜种苗工厂化和规模化生产中得到应用广泛[1]。番茄是我国栽培的主要蔬菜作物，对种苗的需求量大，番茄穴盘苗的质量直接影响番茄的生长发育和产量。番茄苗期的营养供应是影响番茄穴盘苗质量的重要因子。目前番茄穴盘育苗生产中肥料的供应还是基于经验型管理的模式，由于穴盘单穴体积小，养分容易被冲淋，育苗过程中的营养供应就显得十分重要[2]。穴盘育苗的施肥方式主要采用播种前将肥料与基质混配、育苗期间浇灌营养液以及两者相结合的方式[3~5]。不同的苗期营养供应方式和供应量会影响番茄幼苗的生长发育，若营养供给不良，则幼苗出现缺肥现象，种苗质量下降，无法达到出苗标准。目前湖北格林凯尔农业科技有限公司生产的莱瑞育苗专用肥1号和2号已经作为水溶肥在生产中应用，但在番茄穴盘育苗中的施肥量和施肥方式还鲜有报道。本研究以培育番茄壮苗为目标，旨在研究番茄穴盘育苗生产中，莱瑞育苗肥不同施用量和施用方法对番茄幼苗生长发育和种苗质量的影响，以期为番茄穴盘苗生产的科学施肥方式提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与条件

试验于2020年12月至2021年1月在华中农业大学国家蔬菜改良中心华中分中心人工气候室内进行，幼苗形态指标及生理指标的测定在园艺植物生物学教育部重点实验室完成。

试验所用番茄品种为齐达利，购自寿光先正达种子有限公司。试验采用72孔穴盘，购自台州隆基塑业有限公司。育苗按草炭∶蛭石∶珍珠岩体积比为3∶3∶1混配（品氏草炭规格为0~6 mm；国产蛭石规格为2~4 mm；国产珍珠岩规格为2~4 mm）。

所用肥料为莱瑞育苗专用肥1号、莱瑞育苗专用肥2号，由湖北格林凯尔农业科技有限公司提供。1号肥料：总氮∶有效磷∶有效钾=20∶10∶20，含有铁（0.1%）、锰（0.05%）、锌（0.05%）、铜（0.025%）、硼（0.025%）、钼（0.01%）、镁（0.4%）、硫（0.5%）等元素。2号肥料：总氮∶有效磷∶有效钾=17∶4∶17，含有钙（4%）、镁（1%）、铁（0.085%）、锰（0.042%）、锌（0.042%）、铜（0.021%）、硼（0.021%）、钼（0.008%）等元素。

番茄采用温汤浸种，浸种后平铺在垫有2层湿润滤纸的培养皿中，于28℃培养箱催芽，待90%种子露白后播种于72孔穴盘中，统一播种深度1 cm，育苗基质初始含水量为60%左右，播种后放在人工气候室内育苗，待T3（CK1）处理长至5叶1心期结束育苗。人工气候室的环境数据为昼夜28℃/18℃、光周期14 h/10 h，相对湿度65%~85%。

1.2 试验设计

设4个处理，T1（CK0）：基质中不添加肥料，为空白对照；T2：播种前基质中添加莱瑞育苗专用肥1号（1 kg/m3），后期不追肥；T3（CK1）：播种前基质中添加莱瑞育苗专用肥1号（1 kg/m3），子叶展平后开始浇灌莱瑞育苗专用肥（单用育苗肥1号），2叶1心前施1 000~1 500倍液，2叶1心后施800~1 000倍液，生产中常用处理，为常规对照；T4：播种前基质中添加莱瑞育苗专用肥1号（1 kg/m3），子叶展平后开始浇灌莱瑞育苗专用肥（用育苗肥1号和2号交替处理），2叶1心前施1 000~1 500倍液，2叶1心后施用800~1 000倍液。交替施肥的方法是2次使用育苗肥1号，交替1次育苗肥2号。

番茄幼苗子叶展平后至2叶1心期浇3 d清水，交替浇灌1次肥水；2叶1心期至3叶1心期浇2次清水，交替浇灌1次肥料；3叶1心至5叶1心期浇1次清水，交替浇灌1次肥料。T3（CK1）、T4处理浇灌肥料的同时，T1（CK0）、T2处理浇灌清水，每1处理设置4次重复（即每盘为1次重复，每处理共计4盘）。

1.3 测定指标和方法

①形态指标 由于番茄穴盘苗商品苗出圃在4叶1心到5叶1心期，因此本试验中番茄幼苗的形态指标测定时间分别为播种后32 d（T3处理4叶1心期）、播种后39 d（T3处理5叶1心期）。每处理每个穴盘随机选取5株幼苗，用自来水冲洗根部，洗净后擦干植株表面的水分，进行形态指标的测量。用直尺测量幼苗株高（基质表面到幼苗生长点的距离）；用游标卡尺测量幼苗茎粗（子叶节下方1 cm处）。将洗净后的幼苗根系放入注纯水的根盘中，用玻璃棒将根系分开，然后采用Expression 11000XL扫描仪（爱普生公司）进行扫描，利用WinRHIZO分析系统进行根长、根表面积、根直径、根体积等指标的测定。采用LI-3100 C叶面积仪（美国LI-COR）测量幼苗的叶片总面积。干质量的测定是将幼苗放在烘箱中，先在105℃下杀青15 min，之后在80℃下烘干至恒重，用电子天平称量地上部（茎和叶）及地下部（根）的干质量。

壮苗指数=茎粗/株高×全株干质量[6]。

②光合参数测定 播种后39 d，使用便携式光合仪LI-6400 XT测定番茄幼苗的光合参数，选取幼苗从上往下数第一片完全展开的真叶进行测量。

1.4 数据处理

利用Excel 2016进行试验数据的计算及作图；采用SPSS-Statistics 22.0软件和Duncan's新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同营养供应方式对番茄幼苗形态指标的影响

由图1可以直观地看出，在播种后32 d和39 d时，T4处理的幼苗长势明显优于T3处理，而T1、T2处理的幼苗长势均弱于T3（CK1）。

图1 播种后32 d（A）和播种后39 d（B）番茄幼苗表现

在本试验中，番茄幼苗播种后32 d时，T3（CK1）处理达到4叶1心，而T1（CK0）处理和T2处理均未达到4叶1心，分别处于2叶1心和3叶1心阶段，而T4处理比T3（CK1）处理提前2 d达到4叶1心。由表1可知，T1（CK0）、T2处理的株高、茎粗显著低于T3（CK1）处理，其中T1（CK0）处理株高、茎粗为T3（CK1）处理的80.54%、68.63%；T2处理株高、茎粗为T3（CK1）处理的86.70%、88.89%。而T4处理的株高、茎粗显著高于T1（CK0）处理和T3（CK1）处理，分别比T1（CK0）处理增加37.52%和68.57%，比T3（CK1）处理增加10.64%和12.75%。不同处理番茄幼苗的叶面积存在显著差异，其叶面积由大到小依次为T4＞T3（CK1）＞T2＞T1（CK0），T1（CK0）处理的叶面积仅为T3（CK1）处理的22.00%。不同处理番茄幼苗的根系发育也有所不同，T1（CK0）、T2处理的根长、根表面积、根直径、根体积都显著低于T3（CK1）处理，相反的是T4处理的根长、根表面积、根直径、根体积显著高于T1（CK0）处理和T3（CK1）处理，相比T1（CK0）处理分别增加56.36%、79.26%、28.57%、116.67%；相比T3（CK1）处理分别增加27.40%、33.13%、7.14%、41.08%。

表1 不同营养供应方式对番茄幼苗形态指标的影响

番茄幼苗在播种后39 d时，T3（CK1）处理达到5叶1心，而T1（CK0）处理和T2处理均未达到5叶1心，分别处于3叶1心和4叶1心阶段，与T4处理比，T3（CK1）处理提前3 d达到5叶1心。如表1所示，T1（CK0）、T2处理株高、茎粗、叶面积均显著低于T3（CK1）处理，其中T1（CK0）处理的株高、茎粗、叶面积分别为T3（CK1）处理的80.40%、62.75%、21.65%；T2处理的株高、茎粗、叶面积分别为T3（CK1）处理的88.34%、86.25%、66.84%。而T4处理的株高、茎粗、叶面积显著高于T1（CK0）处理和T3（CK1）处理，相比T1（CK0）处理分别增加45.68%、75.34%、496.43%；相比T3（CK1）处理分别增加17.12%、10.03%、29.13%。不同处理番茄幼苗的根系生长存在显著差异，T1（CK0）、T2处理番茄幼苗根系的各项指标均显著低于T3（CK1）处理，与此相反，T4处理根长、根表面积、根直径、根体积都显著高于T1（CK0）处理和T3（CK1）处理，相比T1（CK0）处理分别增加61.51%、101.59%、27.78%、164.86%；相比T3（CK1）处理分别增加25.03%、25.86%、6.98%、43.00%。综合形态指标，表明番茄出苗后交替施用2种莱瑞育苗专用肥促进了番茄幼苗根茎叶的生长发育，使幼苗更快成苗。

2.2 不同营养供应方式对番茄幼苗干质量的影响

如图2所示，T4处理番茄幼苗的地上部干质量、地下部干质量最大，显著高于其他处理。其中播种后32 d，相比T1（CK0）处理分别增147.90%、174.07%；相比T3（CK1）处理分别增加27.71%、51.02%。播种后39 d，相比T1（CK0）处理分别增加193.29%、207.14%；相比T3（CK1）处理增加33.24%、38.71%。T1（CK0）、T2处理的番茄幼苗地上部干质量、地下部干质量均显著低于T3（CK1）处理，其中播种后39 d，T1（CK0）处理的地上部干质量和地下部干质量分别仅为T3（CK1）处理的41.97%和32.41%。

图2 不同营养供应方式对番茄幼苗干质量的影响

2.3 不同营养供应方式对播种后39 d番茄幼苗壮苗指数的影响

壮苗指数是反映蔬菜幼苗是否符合壮苗的重要指标。由图3可知，播种后32 d，不同处理番茄幼苗的壮苗指数存在显著差异，由大到小依次为T4＞T3（CK1）＞T2＞T1（CK0），其中T1（CK0）、T2处理分别为T3（CK1）处理的43.97%、80.17%，T4处理比T3（CK1）处理增加31.90%。播种后39 d，不同处理番茄幼苗的壮苗指数也是相似的结果，其中T1（CK0）、T2处理分别为T3（CK1）处理的26.45%、61.93%，T4比T3（CK1）处理增加26.11%。说明在番茄出苗后交替施用2种莱瑞育苗专用肥有利于培育壮苗，能显著提高番茄幼苗的质量。

图3 不同营养供应方式对32 d（A）和39 d（B）番茄幼苗壮苗指数的影响

2.4 不同营养供应方式对播种后39 d番茄幼苗光合指标的影响

由表2可知，播种39 d后T1（CK0）、T2处理的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、SPAD值均显著低于T3（CK1）处理。T4处理的光合速率和蒸腾速率显著高于T3（CK1）处理，分别比T3（CK1）处理增加13.00%和13.82%；其气孔导度、胞间CO2浓度、SPAD值也均高于T3（CK1）处理，但无显著性差异。

表2 不同营养供应方式对番茄光合指标的影响

3 讨论

目前以穴盘育苗为代表的蔬菜集约化育苗发展迅速，已成为我国最主要的育苗方式，番茄是蔬菜集约化育苗场主要生产的蔬菜种苗之一，相对黄瓜和西瓜等瓜类作物而言，番茄育苗时间较长，为了保障番茄幼苗生长发育的需要，育苗生产中普遍在基质中添加一定数量的肥料，但在穴盘育苗过程中，是否添加水溶肥以及如何添加水溶肥并没有详细研究。本试验比较了番茄穴盘育苗过程中几种不同营养供应方式的区别，发现不同营养供应方式不仅影响番茄幼苗的生长发育，还影响番茄幼苗的质量。

本试验研究发现，T1（CK0）处理（即育苗基质中不添加肥料），在播种后12 d达到1叶1心后幼苗生长速率明显减缓，到2叶1心后生长几乎停滞（数据未列出），说明番茄穴盘育苗中添加营养供应是必须的。T2处理在播种后15 d达到2叶1心，2叶1心后幼苗的生长速率开始减缓，叶面积的增长速度远不及T3（CK1）、T4处理，幼苗叶面积小，茎秆细弱，说明尽管育苗基质中添加了肥料，但添加的肥料不足以支撑2叶1心后番茄幼苗的生长，这种处理下存在营养供应不足的问题，还需要额外提供营养满足番茄幼苗生长需要。T4处理番茄幼苗生长旺盛，幼苗长势好，比T3（CK1）处理提前1 d达到3叶1心，提前2 d达到4叶1心，提前3 d达到5叶1心。T4处理不仅促进了番茄幼苗的生长发育，缩短了商品苗成苗时间，而且其壮苗指数显著高于其他3个处理，表明在番茄穴盘育苗时，基质中添加1 kg/m3的莱瑞育苗专用肥、后期交替使用莱瑞育苗专用肥1号和2号，不仅提供了幼苗生长所需的N、P、K元素，还补充了Ca、Mg、B、Zn等中微量元素，有助于培育壮苗。

幼苗形态、干物质积累、壮苗指数及生理特性是衡量种苗质量好坏的依据[7]。本研究发现，播种后12 d所有处理的番茄幼苗均达1叶1心，之后完全不施肥的T1（CK0）处理开始出现明显的缺素症状，子叶颜色逐渐变黄，幼苗茎秆及叶片背面逐渐变紫，幼苗生长弱，这可能是因为基质中缺N、P元素，导致番茄体内花青素的积累，这与韩配配[8]在油菜上的研究结果相似；而T2处理未表现出缺素症状，这是因为播种前基质中添加了1 kg/m3的莱瑞育苗专用肥，该肥料中含有番茄生长所需的N、P、K元素，这与林多等[9]在空白育苗基质内添加营养源有利于培育黄瓜壮苗的研究结果相似。播种后15 d，T3（CK1）处理达到2叶1心，此后T1（CK0）处理生长停滞，子叶及真叶完全变黄，叶片背面变成深紫色；T2处理番茄幼苗生长减缓，叶面积变小，幼苗茎秆细弱。这说明幼苗不同生长发育阶段对矿质元素的吸收量及需求量是有变化的，基质中添加的底肥在2叶1心前被幼苗所吸收利用，2叶1心后不补充肥料会导致幼苗出现缺素，生长速率减缓等现象，这与孙齐宇[10]在西瓜壮苗培育上的研究结果类似。播种后32 d，T3（CK1）处理达到4叶1心，不同营养供应方式对番茄幼苗的影响更加显著。播种后39 d T3（CK1）处理生长至5叶1心，此时T1（CK0）、T2处理的株高、茎粗、叶面积、根长、根直径、根表面积、根体积、地上部干质量、地下部干质量、壮苗指数均显著低于T3（CK1）处理，T4处理的所有指标均显著高于T1（CK0）和T3（CK1）处理。莱瑞育苗专用肥2号含有较高含量的Ca和Mg，Ca元素能刺激植物根系和茎叶的生长，提高对其他营养物质的吸收和利用[11]，Mg元素能促进叶片叶绿素的合成。2种肥料交替施用，使幼苗根系能吸收足够的营养元素，促进幼苗根系的发育，进一步促进幼苗地上部的生长，使茎秆粗壮，真叶面积增大，地上部干质量增加，壮苗指数变大，幼苗更加健壮。

幼苗的光合生理特性在一定程度上反映植株生长代谢的能力。在本试验中，交替施用2种育苗专用肥能促使番茄幼苗吸收足够的矿质元素，促进根系的良好发育，进而促进地上部的生长，使叶片叶绿素含量提高，增加叶片捕光能力从而提高叶片的光合能力，叶片的光合速率的提高能促进幼苗合成更多同化物，有利于干物质的积累，这与鲁鸿阳[12]的研究结果类似。

4 结论

综上所述，在番茄穴盘育苗中，育苗基质中必须添加底肥，且出苗后应追施水溶肥保障番茄幼苗生长发育的需要。不施肥或基质中仅添加1 kg/m3的莱瑞育苗专用肥1号，后期不追肥的处理番茄幼苗生长瘦弱，不符合商品苗的质量要求。基质中添加1 kg/m3的莱瑞育苗专用肥1号，且后期追施莱瑞育苗专用肥1号能满足番茄幼苗的生长发育需要，但若交替追施莱瑞育苗专用肥1号和2号肥则能更好地促进番茄幼苗的生长发育，达到培育壮苗和缩短育苗时间的效果。