不同增密时间对连栋温室樱桃番茄生长的影响
作者: 李雅豪 李新旭 李树山 许健 王春伟 刘雪
摘 要:在不同气候条件下、不同生长阶段,研究调整连栋温室樱桃番茄栽培密度,设置3个处理,分别为CK(第3周、第7周和第9周增密)、T1(第1周、第5周、第7周增密)、T2(第5周、第9周、第11周增密),起始密度为2.88株/m2,第1次增加密度到3.36株/m2,第2次增加密度到3.85株/m2,第3次增加密度到4.32株/m2,对樱桃番茄生长量、产量和果实品质进行研究。
关键词:樱桃番茄;密度;产量;品质;农艺性状
中图分类号:S641.2 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)17-82-5
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.17.016
0 引言
樱桃番茄(Lycopersicon esculentum var.cerasiforme)是番茄属一年生或多年生蔓性草本植物,可以菜果两用[1]。近年来,市场对樱桃番茄的需求不断增加,同时对果实品质提出了更高的要求[2]。
调整植株密度是调控作物产量和长势的重要手段[3]。受温室地理位置和气候环境的影响,调整栽培密度可以最大程度地利用光照,从而获得较高的产量和品质。王强等[4]、王梅等[5]采用降密手段改善了番茄冠层中下层光能截获性能,同时提高了植株群体光合效能,达到了番茄增产的效果。XIAO等[6]研究表明,调整叶面积指数可以获得高产。因此,探究番茄合理的栽培密度及调整方法对其产量提升具有重要意义。
樱桃番茄的侧枝萌发能力强,调整番茄密度和空间分布可以有效利用光能,缓解生长和生殖之间的矛盾[7]。樱桃番茄植株群体截获的光合有效辐射对樱桃番茄植株生长情况、果实品质、产量等有重要影响[8]。植株的冠层结构直接影响光能利用效率,改善冠层结构能够提升光能利用效率,从而提高番茄品质[9]。但是在日光温室栽培管理过程中,整枝方式以单秆整枝为主[10-11],受采收果穗数较少的限制,研究增密时间对果穗产量、品质及农艺性状综合影响的文章较少。因此,以樱桃番茄“Saopolo”为试验材料,对不同增密整枝时间进行研究,以期从营养品质、生育期农艺性状和产量相结合的角度分析樱桃番茄果实综合品质,最终为确定樱桃番茄的多秆增密整枝最佳时间提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2022年9月至2023年7月在北京翠湖农业科技有限公司(东经116°10′21″、北纬40°7′23″)进行。试验用温室为大型连栋温室,四周设玻璃幕墙,顶覆透光散射玻璃。基质采用Van der Knaap椰糠条,供试作物为串收樱桃番茄,品种为“Saopolo”。生长季内温湿度变化情况见图1。
1.2 试验设计
试验采用椰糠条栽,设置3个处理,分别为CK(第3周、第7周和第9周增密)、T1(第1周、第5周、第7周增密)、T2(第5周、第9周、第11周增密),每个处理重复3次,椰糠条长120 cm、宽15 cm、高10 cm、含水量18 L。基础密度为2.88株/m2,利用番茄侧枝发生能力强的特点,提高种植密度,使其成为有结果能力的植株。第1次增加密度到3.36株/m2,第2次增加密度到3.85株/m2,第3次增加密度到4.32株/m2。生育期内水肥管理按照当地生产实际进行。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 番茄生长指标测定
番茄移栽19周后,在不同处理中选取长势基本一致的10株进行生长发育状况测定。用米尺测定植株生长量,测量范围为茎基部至生长点的自然高度;用游标卡尺测量茎基部茎直径。
1.3.2 番茄产量及品质指标测定
每个小区连续固定收获10株植株的果实,每次记录总质量。利用四分法取样,测定果实品质,具体指标为糖度(糖度仪)、酸度(酸度仪)、维生素C含量、硝酸盐含量、番茄红素含量、蛋白质含量。
1.4 数据处理
采用Excel 2019和SPSS 18.0软件对数据进行统计分析,采用单因素和Duncan法进行方差分析和多重比较(P<0.05),利用OriginPro 2022软件作图。
2 结果与分析
2.1 不同增密时间对樱桃番茄农艺性状的影响
由图2可以看出,不同生育期测定的生长量对不同增密时间的响应存在显著差异。总体来看,3个处理的生长量随着生育期的延长呈增加趋势,到收获期稍有下降。与CK处理相比,T1处理的生长量在第28、35、36、37周显著增高。与T2处理相比,T1处理的生长量在第26、27、32、33、34周显著升高。
不同增密时间对樱桃番茄茎直径的影响见图3。总体来看,3个处理的茎直径随着生育期的延长呈增加趋势,到收获期稍有下降。但是在第23和24周T1处理显著高于CK处理,并且T1和T2处理间不存在显著性差异。
2.2 不同增密时间对樱桃番茄产量的影响
由图4(a)可以看出,各处理间不存在显著性差异。其中,5月各处理的产量达到最高,分别为600.92 kg、611.88 kg和548.56 kg;4月各处理的产量最低,分别为344.08 kg、348.07 kg和333.18 kg。由图4(b)可知,3个处理3—7月的总产量之间不存在显著性差异,但是T1处理的总产量高于CK处理。
2.3 不同增密时间对樱桃番茄品质的影响
由图5可知,不同增密时间各处理樱桃番茄的品质存在显著差异。在生长后期(2023年6月18日),T1和T2处理维生素C含量显著高于CK处理。在前3个测定时期,T1处理硝酸盐含量显著低于CK处理。2023年3月9日和2023年4月18日,T1处理的番茄红素含量显著高于CK处理。2023年5月19日,T1处理的蛋白质含量显著高于CK和T2处理。由此可见,T1处理可以显著提高樱桃番茄的品质。
2.4 樱桃番茄农艺性状、产量、品质的相关性分析
农艺性状与产量、品质之间不存在相关性,但是产量和品质之间相关性明显,其中酸度、硝酸盐含量、番茄红素含量与产量存在显著的负相关关系,而蛋白质含量与产量存在显著的正相关关系。
由于产量和品质之间相关性明显,其中酸度、硝酸盐含量、番茄红素含量与产量存在显著的负相关关系,蛋白质含量与产量存在显著的正相关关系,所以将各品质指标与产量进行回归分析(见图6)。由图6可以看出,酸度、硝酸盐含量、番茄红素含量、蛋白质含量均与产量呈线性关系。
3 讨论
影响作物生长的重要因素是光照,所以影响番茄植株群体产量和品质的控制因素主要是光照条件[12-14]。前期初步证明,番茄叶片的光合能力受不同定植密度的影响,从而影响番茄的品质和产量[15-18]。柴文臣等[19]研究表明,换头整枝的单果质量更稳定,不换头整枝的单果质量随着生育期的发展而下降。田素波等[20]研究表明,一边倒整枝在品质提升方面比单杆整枝和连续摘心整枝更具优势。辛世杰等[21]对番茄进行单秆整枝、双秆整枝和连续摘心整枝处理发现,双秆整枝相比于其他处理具有较高的维生素C含量。此研究结果显示,在传统增密的基础上,提前增密和延后增密对产量均无显著性差异,但是提前增密可以显著提升樱桃番茄品质。其原因可能是多秆整枝前期增密侧枝多,可以合理利用冠层,增加地上部光合产物积累,为提升后期果实品质奠定基础。此试验进行了多秆整枝不同增密时间樱桃番茄农艺性状、产量及品质的比较分析,后续试验将从基因层面探究多秆整枝不同增密时间对植株生长及果实发育的影响机制。
4 结论
此研究表明,在传统增密的基础上增密(T1处理),能提前形成较大的茎直径,在保证产量不降低的条件下,能显著提升樱桃番茄的品质。从农艺性状、产量、品质的相关性来看,产量和品质之间相关性明显,其中酸度、硝酸盐含量、番茄红素含量与产量存在显著的负相关关系,而蛋白质含量与产量存在显著的正相关关系。
参考文献:
[1]张静,常培培,梁燕,等.樱桃番茄主要品质性状的主成分分析与综合评价[J].北方园艺,2014(21):1-7.
[2]杨永政,巩振辉,梁燕.樱桃番茄主要营养品质性状的配合力与遗传效应研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2007(5):179-183.
[3]李扬丹,卢志权,白晓丽,等.不同种植密度和留果穗数对早春大棚番茄产量和品质的影响[J].北方园艺,2018(11):38-42.
[4]王强,王浩,闫鹏,等.不同密度和果穗数对日光温室番茄冠层光合及产量的影响[J].北方园艺,2011(15):84-87.
[5]王梅,高志奎,边江.剪叶对日光温室硬果型番茄群体光能利用性能的调控效应[J].河北农业大学学报,2011,34(2):53-56.
[6]XIAO S,VAN D P A,BAKKER M,et al.Two instead of three leaves between tomato trusses: measured and simulated effects on partitioning and yield[J].Acta Hortic,2004(654):303-308.
[7]黄凯美.不同栽培密度和整枝方法对樱桃番茄农艺性状的影响[J].浙江农业科学,2006(6):630-631,634.
[8]薛华政,谷利敏,夏来坤,等.密度对粮饲通用型玉米新品种郑单901冠层结构和产量的影响[J].河南农业科学,2019,48(12):23-29.
[9]李艳大,黄俊宝,叶春,等.不同氮素水平下双季稻株型与冠层内光截获特征研究[J].作物学报,2019,45(9):1375-1385.
[10]陈同强,张天柱.玻璃温室嫁接樱桃番茄苗三干与双干整枝育苗技术[J].北方园艺,2020(3):173-176.
[11]武春成,曹霞,毛秀杰,等.不同整枝方式对塑料大棚春茬番茄生长发育的影响[J].安徽农业科学,2012,40(17):9239-9240.
[12]石嵩,须晖,李天来,等.冬春季不同番茄品种株型特征及其对植株群体光强分布的影响[J].中国蔬菜,2005(5):6-9.
[13]杨延杰,李天来,林多,等.光照强度对番茄生长及产量的影响[J].青岛农业大学学报(自然科学版),2007(3):199-202,206.
[14]杨尚龙.光照强度对番茄产量和品质的影响[D].石河子:石河子大学,2015.
[15]刘露.不同留果穗数和不同补光时间对番茄品质及产量的影响[D].咸阳:西北农林科技大学,2018.
[16]谷婧玥,李景富,许向阳,等.番茄不同果穗间品质性状差异性研究[J].北方园艺,2014(12):26-28.
[17]刘文科.LED补光对日光温室番茄生长和产量的影响[J].农业工程技术,2016,36(4):40-41.
[18]王强,王浩,闫鹏,等.不同密度和果穗数对日光温室番茄冠层光合及产量的影响[J].北方园艺,2011(15):84-87.
[19]柴文臣,张微.换头技术对日光温室番茄商品性及产量的影响[J].安徽农业科学,2015,43(20):55,132.
[20]田素波,潘子龙,胡永军,等.不同整枝方式对番茄产量和品质的影响[J].长江蔬菜,2012(22):41-43.
[21]辛世杰,葛婷,朱文莹,等.不同整枝方式对管棚越夏栽培番茄生长的影响[J].长江蔬菜,2011(20):43-47.