巖棉基質重復利用對番茄生長、產量及品質的影響

雷喜紅，李新旭，徐 進，田雅楠，王艷芳，李紅岺

（北京市農業技術推廣站，北京 100029）

近年來，基質栽培在我國蔬菜保護地栽培中逐漸發展起來[1]。與常規土壤栽培比較，基質栽培具有明顯的優勢[2]。它不僅可以有效克服土傳病害和連作障礙，減少農藥用量，還可以節水省工，提高單位面積產量，同時可以在不適宜耕作或倒茬的設施內實現周年種植。目前，巖棉基質已被公認為適用基質，但其存在使用壽命短、難以降解、成本較高的問題，生產上亟需應用可重復利用的栽培基質。試驗旨在研究巖棉基質重復利用對溫室番茄植株生長、產量和品質的影響，為基質重復使用、節本增收提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試番茄品種為紅果形品種“豐收560”，由瑞克斯旺公司生產；供試基質為新巖棉基質和已使用1～2年的同品牌同規格的巖棉基質，由Grodan公司生產。

1.2 試驗設計

試驗于北京市順義區木林鎮北京綠富農果蔬產銷專業合作社基地日光溫室內進行，溫室長55 m，跨度為13.5 m，脊高為4.2 m，棚膜為高透光PO膜（日本“明凈華”牌），厚度為1.5 mm。

試驗設計3個處理，處理1：新巖棉基質，作為對照（CK）；處理2：使用1年的巖棉基質；處理3：使用2年的巖棉基質。每個處理設置3次重復，隨機區組設計。試驗于2014年8月6日播種，采用營養缽（8 cm×8 cm）草炭基質育苗。2014年9月16日將秧苗定植于不同巖棉基質中，每袋4株，株距25 cm，行距140 cm，每平方米種植2.8株。2015年7月10日拉秧。

在植株生長過程中，所有植株均采用單干整枝，保留15～17片功能葉片。定期澆灌稀釋100倍的營養液（營養液配方見表1）。營養液通過自動滴灌設備（北京金福騰科技有限公司生產）供給，每天供液時間：夏秋季晴天為7：00-18：00，每天8次，每次間隔1 h，每次5 min（每天每株澆灌1 000～1 200 mL）；陰天及冬春季為8：00-16：00，每天4次，每次間隔2 h，每次5 min（每天每株澆灌500～600 mL）。

1.3 調查指標和測定方法

1.3.1 番茄生長指標測定

番茄定植后，在不同基質處理小區各選取長勢基本一致的10株植株進行標記，自2014年9月20日起對其生長狀況進行測量，每10 d測定1次，持續到2015年7月10日拉秧前結束。

表1 營養液配方

株高：采用米尺和鋼卷尺測量植株根基部至生長點的自然高度。

莖粗：用游標卡尺測量第1花序下1 cm處莖粗。

葉片數：記錄葉片長度大于5 cm的葉片數量。

節間長：采用米尺測量各花序下第1節位和第2節位葉片葉柄基部間的長度。

葉綠素含量：取植株中部同一高度的功能葉片，使用分光光度計測定葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量。

1.3.2 番茄產量測定

番茄產量按不同處理小區進行測定，定點測量植株每次采收時商品果的質量并換算成每平方米的單位產量，同時記錄各標記植株的采果穗數、每穗果的果實大小（橫徑、縱徑）和坐果數，根據果實縱徑與橫徑的比值計算果形指數。

1.3.3 番茄品質測定

選取各處理番茄第4～5穗成熟果實進行果實品質分析，重復3次。可溶性固形物含量測定：用手持折射儀（糖量計）測定；總酸含量測定：NaOH中和滴定法測定；維生素C（VC）含量測定：采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；糖酸比為可溶性固形物與總酸含量的比值。

1.4 數據處理

試驗數據采用SAS軟件進行方差分析，用Duncan's新復極差法（P＜0.05）進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同巖棉基質對番茄植株生長的影響

由表2可知，使用1年的巖棉基質處理的植株株高、莖粗、節間長和累計葉片數均與對照新巖棉基質處理無顯著差異，但使用2年的巖棉基質處理的植株株高和累計葉片數均顯著低于對照。

2.2 不同巖棉基質對葉片光合色素含量的影響

由表3可知，使用1年和2年的巖棉基質栽培的植株葉片葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量、葉綠素a+b以及葉綠素a/b均與對照處理差異不顯著。

表2 不同巖棉基質對番茄植株生長的影響

表3 不同巖棉基質對番茄葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響 mg/L

2.3 不同巖棉基質對番茄果實產量和品質的影響

由表4可知，使用1年的巖棉基質栽培的番茄果實大小、果形指數、坐果數、單果質量、平均單株產量及折合單位面積產量均與對照無顯著差異，而使用2年的巖棉基質栽培的番茄除果形指數與對照處理無顯著差異外，果實縱徑、果實橫徑、坐果數、單果質量、平均單株產量及折合單位面積產量均顯著低于對照處理。試驗表明，使用1年的舊巖棉基質對植株長勢及果實產量無顯著影響，可以重復使用；而連續使用2年的巖棉基質對番茄果實產量影響較為顯著，其折合單位面積產量較對照處理降低了9.56%。

可溶性固形物和有機酸是形成番茄等果實風味的主要物質，糖酸比則是評價果實風味品質的重要指標，一般糖酸比高，風味好，品質也較好。由表5可知，在3種巖棉基質中，使用1年的巖棉基質栽培的番茄糖酸比最大，因此其果實風味品質最好；而使用2年的巖棉基質栽培的番茄糖酸比明顯低于對照。另一方面，VC含量也是反映番茄品質的指標之一，不同巖棉基質栽培的番茄果實VC含量由高到低的順序為：使用1年的巖棉基質＞新巖棉基質＞使用2年的巖棉基質，且各處理之間差異顯著。

表4 不同巖棉基質對番茄果形指數和產量的影響

表5 不同巖棉基質對番茄果實品質的影響

3 結論與討論

3.1 結論

3.1.1 使用2年的巖棉基質會抑制番茄植株生長，降低果實產量，而使用1年的巖棉基質對番茄植株生長與果實產量無顯著影響。

3.1.2 使用1年和2年的巖棉基質栽培的植株葉片葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、葉綠素a/b均與對照無顯著差異；使用1年的巖棉基質栽培的番茄糖酸比最大，VC含量最高，風味較佳，可見使用1年的巖棉基質有利于提高果實風味品質，可以重復使用。

3.2 討論

使用2年的巖棉基質可能由于基質連續兩茬種植而導致根系布滿基質袋，根系的自毒作用表現明顯，加上基質本身孔隙度降低等理化性質的變化，基質持水持肥能力降低，從而影響了植株的長勢和產量，表現為植株株高降低、葉片數減少、產量顯著降低；而使用1年的巖棉基質可能由于僅生產一茬，根系自毒作用相對較弱，根際微生物活力尚好，在不降低產量的情況下，還提高了果實風味，因此可以正常重復使用。

葉綠素是綠色植物體內的基本色素，在光合作用的光能吸收、傳遞和轉化中具有不可或缺的作用，而類胡蘿卜素能將吸收的光能傳遞給葉綠素a，保護葉綠素，它既有助于斂光，也可防止破壞性的光氧化，同樣是光合作用不可缺少的光合色素。實際生產中，影響植株葉綠素合成的因素較多。試驗溫室由于采用了高透光率PO膜，溫室內光照條件適中，番茄葉綠素合成能力較強，這可能是不同基質栽培的植株葉片光合色素差異不顯著的原因。

此外，兩年田間試驗的環境存在一定的差異，其對植株長勢、果實產量及品質形成的影響權重還需要研究，因此進一步的重復試驗是必要的。