不同黄沙栽培模式对温室番茄生长、产量、光合特性及品质的影响

摘    要：为充分利用河西地区沙漠资源，探索不同黄沙栽培模式下番茄生长情况，筛选适宜于当地番茄生产的栽培模式。设置3种黄沙栽培模式：黄沙调温栽培（T1）、黄沙地下槽式栽培（T2）和黄沙地上槽式栽培（T3），以平地土壤栽培为对照（CK），采用水肥一体化技术，比较不同处理对温室番茄生长、产量、光合特性及品质的影响。结果表明，T2处理产量（101 121.96 kg·hm-2）最高，分别显著高于T3处理和CK 16.14%、5.27%；T1和T2处理较CK单株产量、单果质量、地下部鲜质量、单株生物量、根冠比、根长、净光合速率、叶片气孔导度、蒸腾速率、SPAD、可溶性蛋白质和维生素C含量均显著提高。与CK相比，T1和T3处理可以显著提高可溶性固形物和可溶性糖含量，而T2处理与CK无显著差异。通过灰色关联分析，T2处理综合表现最好，可以作为当地温室番茄最佳栽培模式在生产中进行推广。

关键词：番茄；黄沙栽培；产量；品质

中图分类号：S641.2 文献标志码： A 文章编号：1673-2871（2023）12-100-07

Effects of different yellow sand cultivation modes on growth， yield， photosynthetic characteristics and quality of tomato in greenhouse

YAN Zongshan， YANG Shimei， ZHANG Yaping， WANG Lei， CEHN Liang， WANG Cuili， ZHANG Xiangping

（Gansu Academy of Agri- Engineering Technology， Wuwei 733006， Gansu， China）

Abstract： In order to fully utilize the desert resources in Hexi region， the growth of tomato under different cultivation modes of yellow sand was explored， and the cultivation modes suitable for local production were then selected. This study compared the effects of different treatments on the growth， yield， photosynthetic characteristics， and quality of greenhouse tomatoes by using the integrated technology of water and fertilizer.  Three cultivation modes of yellow sand were set up： yellow sand temperature regulated cultivation（T1）， yellow sand underground trough cultivation（T2）， and yellow sand aboveground trough cultivation（T3）， with flat soil cultivation as the control（CK） . The results showed that T2 treatment had the highest yield， significantly higher than T3 treatment and CK treatment; T1 and T2 treatments significantly increased individual plant yield， individual fruit quality， fresh underground mass， individual plant biomass， root to shoot ratio， root length， net photosynthetic rate， leaf stomatal conductance， transpiration rate， SPAD， soluble protein， and vitamin C content compared to CK treatments. Compared with CK， T1 and T3 treatments can significantly increase the content of soluble solids and soluble sugars， while T2 treatment has no significant difference. Through grey correlation analysis， T2 treatment has the best comprehensive performance and can be promoted as the best cultivation mode for local greenhouse tomatoes in production.

Key words： Tomato; Yellow sand cultivation; Yield; Quality

番茄（Solanum lycopersicum）又名西红柿，属茄科番茄属的一年或多年生草本植物，株高0.6～2.0 m，一般4～6穗果，单果质量100～200 g，果实呈扁球状或者近似球状，肉质多汁，是世界范围内广泛种植的一种重要蔬菜作物[1]，由于其营养价值丰富、口味佳，深受消费者青睐。番茄原产南美洲，属于喜温型果菜，在我国广泛栽培，富含人体所需的有机酸和可溶性糖等营养物质[2]。番茄果实营养丰富，可鲜食、炒食，亦可整果罐藏或加工成番茄酱汁。有关研究表明，番茄中含有超强抗氧化活性的多酚类和番茄红素等特殊物质，可以促进人体生长发育，增强人体抵抗力，延缓人体衰老[3]。

番茄作为温室蔬菜栽培面积第一的作物，随着温室栽培技术的兴起，其栽培技术成为科研工作者研究的热点。根据番茄种植方式不同可以分为土壤栽培和基质栽培。土壤栽培由于存在连作障碍严重、高水肥、成本较高的缺点，很多科研工作者开始研究番茄基质栽培。通过对土壤栽培与基质栽培比较发现，基质栽培相比于土壤栽培可以显著提高番茄光合速率、产量和品质[4]。陈双臣等[5]通过在土壤中添加腐熟的玉米秸秆、麦类秸秆、菇类废渣和锯末等农产废弃物等作为基质，并添加有机肥和土壤，与土壤配施有机肥相比，添加有机基质的栽培土中微生物数量增加和酶活性增强，利于番茄根系生长。冯海萍等[6]研究表明，基质栽培与土壤栽培相比生长势更好，有利于提前上市。目前农作物秸秆、菇渣以及中药渣等农业废弃物造成环境污染现象较严重，故研究其在番茄基质栽培中的应用较多。韩道杰等[7]研究表明，以发酵玉米秸秆、羊粪、大田土壤质量比为2∶1∶1配制基质，最有利于番茄生长。以菌渣、牛粪和稻壳质量比为4∶3∶3或3∶3∶4配制基质，番茄栽培效果较好，产量和维生素C含量较草炭和蛭石配比分别增加2.0%和6.3%[8]，刘杰等[9]将中药渣与牛粪配比研究其对番茄生长的影响，发现中药渣与牛粪4∶1质量配比可以提高番茄品质。采用秸秆、菇渣等农业废弃物做栽培基质不仅可以合理利用废弃物，而且可以减少肥料用量，降低生产成本。虽然有机基质栽培番茄在产量、品质和节肥方面均有优势，但是有机基质存在透气性差的问题。通过将不同基质分层添加可以增加基质透气性，利于提高根系活力，增加单产[10]。与有机栽培基质相比，黄沙透气性优势明显，贾靓等[11]将黄沙与其他基质进行配比，发现沙与玉米秸秆、食用菌下脚料、商品基质和鸡粪以不同比例配制，增产效果优于仅用有机基质栽培。河西地区光热资源和黄沙资源丰富，发展戈壁设施农业具有得天独厚的优势，尤其适宜于番茄栽培，但针对黄沙栽培对番茄生长影响的研究较少。笔者通过设置不同黄沙栽培模式，以常规土壤栽培为对照，比较不同处理对番茄生长、产量、光合特性及品质的影响，筛选最适宜设施番茄栽培的黄沙栽培模式，对河西地区番茄产业发展和当地经济增长具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验条件及材料

试验于2021年4－10月在甘肃省农业工程技术研究院试验基地日光温室内进行，年平均降水量100 mm，年均温度7.8 ℃，无霜期150 d左右。试验温室长80 m，宽7 m，脊高3 m。黄沙栽培基质为武威地区资源较多的沙漠黄沙，有机质含量（w，后同）为3.1 g·kg-1，全氮含量为0.15 g·kg- 1，碱解氮含量为21 mg·kg-1，速效磷含量为29.6 mg·kg-1，速效钾含量为52 mg·kg-1。对照为沙壤土，土壤有机质含量151.37 g·kg-1，全氮含量为1.27 g·kg-1，碱解氮含量为91.4 mg·kg-1，速效磷含量为8.97 mg·kg-1，速效钾含量为184.13 mg·kg-1。

温室前茬种植作物为番茄，本试验供试番茄品种为爱吉155（武威百利种苗有限公司提供），属中早熟品种，采用穴盘育苗，生育期内浇水施肥采用水肥一体化设备，于4月2日移栽定植，9月30日拉秧。

1.2 试验设计

试验设置3种不同类型的黄沙栽培模式，分别为黄沙调温栽培（T1）、黄沙地下槽式栽培（T2）和黄沙地上槽式栽培（T3），以平地土壤栽培为对照（CK）。每个处理3次重复，采用随机区组排列，每个重复包含2个种植槽，每个种植槽长6 m，行宽60 cm，每个种植槽按“品”字形与滴灌带采取“点对点”种植2行番茄，株距为40 cm。槽面铺设黑色防草地膜，槽内黄沙为风积沙，pH 7.0左右。

平地土壤栽培（CK）：走道宽60 cm，走道之间种植带宽60 cm，常规土壤种植。

黄沙调温栽培（T1）：走道宽60 cm，走道之间挖宽60 cm、深40 cm的U形槽，内覆塑料膜隔绝土壤，槽底平放直径12 cm的PVC圆管作为调温通气道，圆管侧面每隔20 cm开孔，孔径5 cm，孔外裹阻沙网，防止细沙进入调温通气道，PVC圆管北端弯管向上伸出地面接轴式风扇，南端弯头向下接排水道，槽内装满风积沙。调温通气道可传导温度、气体交换和导出余水，排水道排出余水，防止沤根。在排水道一侧埋设储水罐收集余水，杀菌处理，防止污染环境。轴式风扇按设定温度自动启闭运行，将热风鼓入调温通气道，提高根际温度，促进根系及植株生长，在番茄根际10～30 cm处调温范围为19.43 ℃～27.39 ℃，平均日较差为3.96 ℃。

黄沙地下槽式栽培（T2）：走道宽60 cm，走道之间挖宽60 cm、深40 cm的U形槽，内覆塑料膜隔绝土壤，槽内装满风积沙。

黄沙地上槽式栽培（T3）：走道宽60 cm，走道之间用砖块码出畦面宽60 cm、高40 cm的槽，底部铺设塑料膜，槽内装满风积沙。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 番茄生长指标测定 成熟期各个处理每个重复选取长势较好且一致的10株番茄植株进行相关指标的测定。用钢卷尺测量株高，测定地面到番茄生长点的长度；用游标卡尺于番茄茎基部测量茎粗；用千分之一电子天平对植株地上部与地下部鲜质量分别进行称质量；用直尺测量根长；根冠比=地下部鲜质量/地上部鲜质量。

1.3.2 番茄产量及果形指标测定 在番茄成熟期，统一进行番茄果实的采摘，每个处理进行小区测产，折算为1 hm2产量；各处理每个重复选取长势较好且一致的10株番茄进行单株产量测定；各处理每个重复选取大小一致且均一的番茄10个，进行单果质量、果实纵径、横径测定；果形指数=纵径/横径。

1.3.3 番茄叶片叶绿素含量测定 用手持式SPAD-502型叶绿素仪于盛果期测量叶片叶绿素含量。每处理随机选取5株（叶片）测量，每个叶片重复测定3次。