不同灌溉方式对西红柿产量及品质的影响

李永强

摘 要：【目的】筛选出西红柿无土栽培最佳的灌溉方式，为云南省通海县西红柿栽培产业提供依据。【方法】以“千禧”樱桃西红柿作为研究对象，研究了滴灌、潮汐式灌溉、滴灌与潮汐式灌溉相结合3种灌溉方式对西红柿生长、产量及品质的影响。【结果】采用滴灌技术时，西红柿生长效果最好，成熟期鲜重最大；滴灌、滴灌与潮汐式灌溉相结合时西红柿成熟期干重明显高于潮汐式灌溉处理；潮汐式灌溉下西红柿可溶性糖含量为最高，滴灌与潮汐式灌溉相结合，西红柿产量及可溶性固形物含量最高。【结论】滴灌与潮汐式灌溉相结合是最有利于西红柿生长的灌溉方式，此时西红柿产量最高、果实品质最佳。

关键词：灌溉方式；西红柿；产量；品质

在我国，西红柿是一种重要的蔬菜以及水果，因其营养丰富、风味独特，深受消费者喜爱[1]。近年来，随着人们生活水平的日渐提升以及西红柿产业的迅速发展，人们对西红柿的需求量增加，对果实品质也提出了越来越高的要求，即要求西红柿具备良好的商品性状以及感官风味[2-3]。西红柿是全世界范围内栽植面积最大的一种蔬菜，在生长过程中需水量较大，在灌水较多时，西红柿单果质量及产量有所增加，但是其营养品质、口感及烹饪效果将有所降低；在水分不足时，西红柿营养品质有所改善，但是小果数量较多，产量降低，病虫害发病率极高，植株易早衰，种植经济效益不高[4]。因而在西红柿栽植过程中大力推行科学的灌溉方式，对节约并高效利用水资源意义重大[5]。

设施栽培是西红柿栽培的一种重要方式，具备生产强度大、产量高等优点，但需水量也较大。在西红柿生产过程中，积极推广节水灌溉技术，对高效利用灌溉水意义重大[6]。目前在设施西红柿生产中，采取的主要是滴灌方式[7]。滴灌是世界公认的一种高效节水农业技术，主要是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，其水分利用效率可达95%，具备节水、节肥、省工、改善品质、增产增效的作用，但是存在着易引起堵塞、盐分积累等问题，从而限制植物根系发展 [8]。潮汐式灌溉是起源于设施农业装备较为先进的荷兰，基于潮水涨落现象设计和命名的一种高效节水灌溉方式，其主要技术特征为“底部进水、毛细管吸水、自动控制、循环利用”，即通过控制系统定时将水或者营养液从底部缓慢注入育苗槽，待整个基质由下而上浸润后，抽回剩余的水或者营养液至储液罐内[9]。潮汐式灌溉可实现“零排放”，非常契合现代农业绿色发展理念及节水、减肥、减药的“一节双减”现实要求[10]；其次，潮汐式灌溉可避免植物叶面产生水膜以帮助植物叶片接受更多的光照，有利于植物光合作用及蒸腾作用，可促使根部吸收更多的营养元素，以促进植物生长[11]；此外，潮汐式灌溉技术的应用还可保证植物在获取充足水分的同时，解决因灌溉造成的空气相对湿度增加的问题，使植物表面处于干燥状态，这样可有效切断传播途径，降低病虫害发生概率。目前，已有大量学者在潮汐式灌溉对植物生长的影响方面进行了探索，发现潮汐式灌溉在培育壮苗、降本增效方面效果显著[12-13]。高艳明等[14]发现相较于顶部洒水灌溉，潮汐式灌溉可促进黄瓜植株生长，提升壮苗指数，具备节水效果；张黎等[15]比较了滴灌栽培与潮汐式灌溉栽培对八仙花生长的影响，发现潮汐式灌溉处理的八仙花生长速度更快、具备更好的品质。目前，不同灌溉方式在西红柿栽培上的研究并不多，为探究西红柿适宜的灌溉方式，笔者分析了不同灌溉方式下西红柿的生长、品质及光合特性，希望能够为西红柿的水肥精准栽培管理提供参考及借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用西红柿品种为“千禧”樱桃番茄。2020年7月6日，利用72孔穴盘播种育苗，待8月11日幼苗长出3-4片真叶时，在装有椰糠的V型潮汐式槽内定植长势均匀一致的健壮苗，行株距为1.6m×25cm，整枝方式为单蔓方式。试验用潮汐式灌溉及滴灌装置购自上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司，试验用营养液为番茄椰糠种植专用肥，由江苏绿港现代农业发展有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验于2020年7月至2020年12月在云南省通海县。在整个试验过程中，将供液pH值维持在6.5-7.5之间，每4-5日利用电导仪测量营养液电导率，在西红柿幼苗期、生长期、盛果期分别将电导率控制在8.0-1.3ms/cm、2.0-2.5ms/cm、2.5-3.0m/cm。本试验共设置3个处理，分别为处理T1（滴灌方式，在苗期每日灌溉2次，开花期每日灌溉3-4次，结果期每日灌溉4-5次，将每次灌溉时间控制为10min。试验用滴头间距为15cm，滴灌带壁厚为0.4mm，流量为1.38L/h）；处理T2（潮汐式灌溉，每4日灌溉1次，将每次灌溉时间控制在10min，供液高度为2cm）；处理T3（滴灌方式及潮汐式灌溉方式相结合，一个灌溉循环周期为4日，即首日进行潮汐式灌溉，剩余3日进行滴灌，滴灌方式参照处理T1）。试验采取单因素随机设计试验，每个处理重复3次，合计9个试验小区，各試验小区面积均为20m2，各处理其余管理措施一致。

1.2.2 测量指标

（1）植株生长指标

在定植后每7日取样1次，在苗期每次取样5株，其他生育期3株，测量西红柿植株株高、茎粗及叶面积[16]。

（2）干物质积累

在盛果期，于各个试验小区内取样，分别称量西红柿植株上部茎部、叶片以及果实鲜质量，于105℃烘箱内杀青（15min）后在72℃下烘干直至恒重，计算各部位干物质量。

（3）产量指标

在各个试验小区内随机选择10株植株，测量果实单果重并计算西红柿单株产量。

（4）果实商品性

于各个试验小区内选择代表性成熟果实，采用游标卡尺测量果实横径及纵径，按照果型指数=果实纵径/果实横径这一计算公式计算西红柿果型指数；采用质构仪[17]测量西红柿果实硬度。

（5）果实营养品质

于各个试验小区内选择代表性成熟果实。测量西红柿可溶性蛋白（考马斯亮蓝法[18]）、可溶性糖（斐林试剂法[19]）、可滴定酸（氢氧化钠滴定法[20]）、番茄红素（高效液相色谱法[21]）、可溶性固形物（手持式折射仪法[22]）、维生素C含量（2，6-二氯酚靛滴定法[23]）。

1.3 数据处理

采用Excel 2010软件统计数据，SPSS 21.0软件分析数据并进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式对西红柿植株生长的影响

不同灌溉方式对西红柿植株生长的影响见表1。可以看出，不同灌溉方式对西红柿植株的生长存在着不同程度的影响。在苗期至开花期，不同处理西红柿植株株高不存在显著差异，苗期株高在22.67-23.12cm，生长期在63.15-63.77cm，开花期在102.99-103.16cm；到了坐果期及盛果期，不同处理西红柿植株株高存在显著差异，均以T1处理西红柿植株株高为最高（坐果期为158.74cm，盛果期为231.45cm），以T2处理株高为最低（坐果期为150.21cm，盛果期为183.65cm）；不同灌溉方式对西红柿植株茎粗不存在明显影响，各个时期不同处理西红柿茎粗均不存在显著差异；从叶面积情况来看，在苗期至开花期，不同灌溉方式对西红柿植株叶面积大小不存在显著影响，在西红柿坐果期及盛果期，西红柿植株叶面积由高到低依次为T1处理、T3处理、T2处理。

2.2 不同灌溉方式对西红柿干鲜重的影响

不同灌溉方式对西红柿干鲜重的影响见表2，可以看出灌溉方式对西红柿干鲜重也存在着不同程度的影响。T1处理西红柿植株地上部分鲜重为1937.87g，明显高于处理T2及处理T3（分别为1219.94g、1514.84g，二者差异不显著）；地上部分干重以T3处理为最高，达到了93.65g，T3处理西红柿地上部分干重与T1处理（77.71g）差异不显著，但是明显高于T2处理；从地下部分干鲜重情况来看，不同处理西红柿植株地下部分鲜重不存在显著差异，在172.17-214.61g，但是不同处理西红柿植株地下部分干重差异不显著，以处理T3为最大（9.96g），处理T2为最低（8.26g）

2.3 不同灌溉方式对西红柿产量的影响

不同灌溉方式对西红柿产量的影响见表3。可以看出，不同处理西红柿单果重以T3处理为最高（17.71g），接着依次为T2处理（14.94g）及T1处理（13.39g），其中T1处理与T2处理西红柿单果重差异不显著，明显低于T3处理；不同处理西红柿植株单株结果数存在着显著差异，其由高到低依次为T3处理（130.99个）、T1处理（126.97个）、T2处理（123.16个）；从单株产量情况来看，以T3处理西红柿单株产量为最高，分别比T1处理及T2处理单株产量高出了36.47%和26.09%。

2.4 不同灌溉方式对西红柿果实商品性变化的影响

不同灌溉方式对西红柿果实商品性变化的影响见表4。从表4可以看出，不同灌溉方式对西红柿果实纵径及果实硬度不存在显著影响，其中不同处理西红柿果实纵径在38.91-40.27mm之间，不同处理西红柿果实硬度在10.69 -11.57kg/cm2之间；不同处理西红柿果实横径存在显著差异，T1处理（33.55mm）与T2处理（32.46mm）西红柿果实横径不存在显著差异，明显高于T3处理（29.85mm）；果型指数以T3处理为最高（1.35），比T1处理高出了14.41%、比T4处理高出了12.50%。

2.5 不同灌溉方式對西红柿果实营养品质的影响

从表5可以看出，不同灌溉方式对西红柿果实营养品质存在着不同程度的影响。T3处理（12.45%）西红柿果实可溶性固形物含量明显高于其余处理，其次为T2处理（1.89%），T1处理西红柿果实可溶性固形物含量为最低，仅10.14%；不同处理西红柿果实可溶性固形物含量、有机酸含量、维生素C含量以及番茄红素含量不存在显著差异；处理T2（24.06mg/g）西红柿果实可溶性糖含量明显高于T1处理（21.37mg/ g）及T3处理（22.79mg/g），分别比T1处理及T3处理高出了12.45%、5.57%。

3 讨论

本研究主要探讨了滴灌、潮汐式灌溉、滴灌与潮汐式灌溉相结合三种灌溉方式对西红柿生长、产量及品质的影响，发现滴灌技术对西红柿植株的生长效果更为显著，滴灌技术、滴灌与潮汐式灌溉相结合技术，均可提升西红柿植株地上部分干重及地下部分干重，潮汐式灌溉与滴灌相结合时西红柿产量为最高。推测主要是由于两种灌溉方式的结合可提升灌溉量及灌溉频次，从而可提升光合速率，提高气孔导度，促进二氧化碳反应，增强叶片光合能力，从而促进西红柿生长[24]；在两种灌溉技术相结合时，椰糠水分处于饱和状态，这样会促进根系对水分以及养分的吸收，提高水分的利用效率，从而提升西红柿的产量[25]。

本研究发现，采取不同灌溉方式时，西红柿可溶性蛋白、维生素C、有机酸以及番茄红素含量不存在显著差异，采用潮汐式灌溉时可溶性糖含量最高，这与哈婷等[26]研究结果存在一定差异，这可能是由于合成酶以及分解酶会对糖含量的变化造成影响，果实的成熟会导致合成酶含量的降低，代谢酶含量的提升，两种灌溉方式结合时灌溉量较高，灌溉量的增加会导致合成酶含量的降低、代谢酶含量的提升，最终成熟果实内可溶性糖含量有所降低[27]。

4 结论

采取滴灌技術时，西红柿生长效果最好，成熟期鲜重最大；滴灌、滴灌与潮汐式灌溉相结合时西红柿成熟期干重明显高于潮汐式灌溉处理；潮汐式灌溉下西红柿可溶性糖含量为最高，滴灌与潮汐式灌溉相结合，西红柿产量及可溶性固形物含量最高。综上所述，滴灌与潮汐式灌溉相结合是最有利于西红柿生长的灌溉方式，此时西红柿产量最高、果实品质最佳。

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