大棚番茄老株更新套種豆角對養(yǎng)分含量及經(jīng)濟效益的影響

郭美玉+趙鳳艷+吳鳳芝

摘要：通過番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）老株更新套種豆角[Vigna unguiculata（L.） Walp.]的大棚試驗，分析了土壤和番茄植株的養(yǎng)分含量以及產(chǎn)量、產(chǎn)值差異。結(jié)果表明，在豆角拉秧期，土壤硝態(tài)氮、速效鉀含量比不套種豆角的分別提高了190.22%、59.62%，差異達顯著水平。與不套種豆角相比，番茄套種豆角處理的番茄產(chǎn)量降低了10.33%，但差異不顯著。不過由于豆角產(chǎn)量為11 415 kg/hm2，套種豆角后增加的產(chǎn)值有12 270元/hm2。所以番茄老株更新套種豆角不僅可以顯著提高土壤氮、鉀含量，還可以提高產(chǎn)量、產(chǎn)值，增加土地利用率。

關(guān)鍵詞：番茄（Lycopersicon esculentum Miller）；老株更新；套種；豆角[Vigna unguiculata（L.）Walp.]；養(yǎng)分含量；產(chǎn)量；產(chǎn)值

中圖分類號：S641.2；S643.4+9.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）12-2285-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.021

The Effect of Intercropping of Tomato Old Strain Pruning with Bean in Greenhouse on Economic Benefit and Nutrient Content

GUO Mei-yu， ZHAO Feng-yan， WU Feng-zhi

（College of Horticulture， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract： The nutrient content of soil and tomato（Lycopersicon esculentum Miller） plants and fruit yield treated by old strain pruning technology of tomato intercropped with bean[Vigna unguiculata（L.） Walp.] was analyzed. The results showed that compared with CK， the soil nitrate N and available K was significantly increased（190.22%， 59.62%， respectively） in the harvest period. The yield of tomato treated by old strain pruning technology intercropped with bean was decreased by 10.33%. However， the decrease was not significant with CK. The yield of bean was 11 415 kg/hm2. The economic output value was increased by 12 270 CNY/hm2 when interplant with beans， indicating that not only could this cultivation method significantly increase the content of soil N and K， but also improved the economic income and land use efficiency.

Key words： tomato（Lycopersicon esculentum Miller）； old strain pruning； intercropping； bean[Vigna unguiculata（L.） Walp.]； nutrient content； yield； output value

間作、套種栽培模式既可充分利用太陽能、土地面積和作物有效生長期，又能克服病、蟲、草對單一栽培作物的危害，從而提高作物單位面積的產(chǎn)量[1]。在東北地區(qū)，塑料大棚番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）夏季育苗困難，而且易發(fā)生病蟲害[2]。有研究表明，老株更新栽培技術(shù)不僅可以克服育苗困難的問題，還能延長番茄采收期，使效益增加[3]。豆角[Vigna unguiculata（L.） Walp.]屬于豆科（Leguminosae）作物，從土壤生態(tài)學角度而言，與其共生的根瘤菌可以固氮，增加土壤氮營養(yǎng)[4]。在生產(chǎn)實踐中，豆角常常和黃瓜（Cucumis sativus L.）、番茄、西瓜[Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum. et Nakai]等進行套種栽培[2，5-7]。有關(guān)番茄老株更新栽培技術(shù)前人已做了相關(guān)研究，但番茄老株更新套種豆角栽培模式以及套種栽培模式養(yǎng)分方面變化的探討還未見報道。為此，試驗比較了大棚番茄老株更新后套種豆角對番茄植株和土壤養(yǎng)分含量以及經(jīng)濟效益方面的差異，以期為番茄老株更新后套種豆角栽培模式提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2015年3-10月在東北農(nóng)業(yè)大學園藝設(shè)施中心大棚內(nèi)完成，供試番茄品種為粉和平，由西安市和平蔬菜研究所提供。豆角品種為黃金鉤，由哈爾濱金龍農(nóng)業(yè)有限公司提供。大棚土壤的基本理化性質(zhì)為銨態(tài)氮含量為19.70 mg/kg、硝態(tài)氮74.69 mg/kg、有效磷248.10 mg/kg、速效鉀342.60 mg/kg，土壤EC值0.86 mS/cm（1∶2.5，w/v），土壤pH 6.84。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置番茄老株更新單作（CK）和番茄老株更新套種豆角（T）2種栽培模式。采用完全區(qū)組設(shè)計，田間隨機排列，每處理3次重復。種植前對大棚內(nèi)土壤進行深翻、消毒、作壟，壟距為0.6 m，株距為0.3 m，小區(qū)面積30 m2。番茄采用常規(guī)育苗，2015年4月27日幼苗長到6葉1心時定植到大棚中，常規(guī)施肥管理。留4穗果后打頂。6月下旬進行老株更新，當番茄第二穗果開始采收時，在第二穗果與第四穗果之間開始留側(cè)枝，最后選留一個健壯的側(cè)枝作為更新用，側(cè)枝采用單干整枝方法留3穗果。當主干的4穗果全部采收后，剪掉主干老枝，使側(cè)枝代替老枝生長。2015年7月1號番茄套種豆角，在2株番茄中間采用直播法，每穴播2粒豆角種子，幼苗長出后去掉生長較弱的豆角幼苗，保留生長健壯的1株，豆角株距為0.3 m。 番茄和豆角日常管理采用常規(guī)田間栽培方式，在2015年9月3日豆角盛果期和2015年10月1日豆角拉秧期，分別取番茄植株和土壤樣品，測定其中的養(yǎng)分含量。

1.3 方法

1.3.1 植物取樣、測定方法 分別在豆角盛果期和拉秧期采樣2次，每次每小區(qū)隨機取3株番茄植株，烘干粉碎，稱取烘干后粉碎的番茄植物樣0.1 g，置于消煮管中，加少量水濕潤；消煮管內(nèi)加入5 mL濃硫酸，放彎頸漏斗靜置過夜。把消煮管放在190 ℃的消煮爐加熱約15 min，等消煮管里出現(xiàn)白煙后，把消煮爐升溫到380 ℃；管內(nèi)溶液全部變成棕黑色的時候取下，稍微冷卻，加入10滴300 g/L H2O2；繼續(xù)加熱約15 min取下，冷卻后加H2O2，重復2～3次，直到消煮液變成清亮色，然后再加熱10 min。冷卻后定容至100 mL；用流動分析儀（荷蘭SKALAR公司）測定番茄植株的氮、磷含量[8]，用火焰分光光度法測消煮液中的全鉀量[8]，計算平均值。

1.3.2 土壤取樣、測定方法 取樣時間同植物樣，每小區(qū)隨機選取3個采樣點，采集1～20 cm深耕作層混合土樣，過2 mm篩。土樣一部分置于4 ℃保存，用于測定土壤含水量及速效氮含量；另一部分在室內(nèi)自然風干，用于測定土壤中的其他養(yǎng)分含量。土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮用氯化鉀溶液浸提、流動分析儀測定；土壤速效磷用碳酸氫鈉溶液浸提、流動分析儀測定；土壤速效鉀用中性醋酸銨溶液浸提、火焰分光光度法測定；土壤全氮用濃硫酸消煮、流動分析儀測定；土壤全磷用高氯酸進行消煮、流動分析儀測定[9]。

1.3.3 經(jīng)濟效益比較 在2015年年底，統(tǒng)計2種栽培模式的番茄、豆角產(chǎn)量，產(chǎn)量取整數(shù)；合計產(chǎn)值為每小區(qū)采收初期至終收期每次上市量×當時市場價平均值折合而成，沒有考慮種子、肥料、農(nóng)藥、水費等投入，番茄、豆角銷售地點在哈爾濱市香坊區(qū)農(nóng)貿(mào)市場。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003軟件處理，并用其制表、做圖，采用SAS統(tǒng)計軟件完成統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 套種豆角對土壤養(yǎng)分含量的影響

2.1.1 套種豆角對土壤氮含量的影響 番茄套種豆角后，在豆角盛果期和拉秧期的土壤養(yǎng)分含量測定結(jié)果見表1。從表1可見，在豆角盛果期，套種、單作（CK）的土壤硝態(tài)氮、全氮含量差異不顯著（P>0.05）。但在拉秧期，套種豆角的土壤硝態(tài)氮、全氮含量比單作分別提高了190.22%、26.33%，差異達到了顯著水平（P<0.05）。而土壤銨態(tài)氮含量在2個時期的差異均不顯著（P>0.05），并且單作和套種土壤中銨態(tài)氮含量在拉秧期比盛果期還分別降低了48.03%和40.83%。而單作和套種的土壤硝態(tài)氮含量在拉秧期比盛果期分別提高了21.29%和227.02%。

2.1.2 套種豆角對土壤磷含量的影響 從表1還可見，在盛果期和拉秧期，套種土壤與單作相比，土壤速效磷、全磷含量差異都不顯著（P>0.05）；但單作和套種的土壤速效磷含量在拉秧期比盛果期分別提高了36.58%和6.35%。

2.1.3 套種豆角對土壤鉀含量的影響 表1還表明，在豆角的盛果期，套種、單作的土壤速效鉀含量差異不顯著（P>0.05）；但在拉秧期，套種的土壤速效鉀含量比單作提高了59.62%，差異達顯著水平（P<0.05）。并且單作和套種的土壤速效鉀含量在拉秧期比盛果期分別提高了16.78%和70.08%。

2.2 套種豆角對番茄植株養(yǎng)分含量的影響

2.2.1 套種豆角對番茄植株氮含量的影響 番茄套種豆角后，在豆角盛果期和拉秧期的番茄植株養(yǎng)分含量測定結(jié)果見圖1。從圖1A可見，在豆角的盛果期和拉秧期，套種豆角的番茄與單作相比，番茄植株全氮含量變化不大，差異不顯著（P>0.05）；不過單作和套種豆角的番茄植株全氮含量在拉秧期比盛果期分別降低了8.49%和17.54%。

2.2.2 套種豆角對番茄植株磷含量的影響 從圖1B可見，套種豆角的番茄植株與單作番茄植株在豆角的盛果期和拉秧期全磷含量變化不大，差異不顯著（P>0.05）；不過單作和套種豆角的番茄植株全磷含量在拉秧期比盛果期分別降低了33.90%和25.11%。

2.2.3 套種豆角對番茄植株鉀含量的影響 從圖1C可見，在豆角的盛果期和拉秧期，套種豆角的番茄植株與單作相比，番茄植株全鉀含量變化不大，差異不顯著（P>0.05）；不過單作和套種豆角的番茄植株全鉀含量在拉秧期比盛果期分別提高了32.58%和28.46%。

2.3 套種豆角對番茄和豆角產(chǎn)量及產(chǎn)品收益的影響

2.3.1 套種豆角對番茄產(chǎn)量的影響 番茄套種豆角后對番茄產(chǎn)量（2015年）的影響情況見圖2。從圖2可見，番茄老株更新單作處理的產(chǎn)量為104 970 kg/hm2，番茄老株更新套種豆角處理的產(chǎn)量為94 125 kg/hm2，套種豆角的番茄產(chǎn)量比單作的番茄產(chǎn)量降低了 10 845 kg/hm2，但差異并不顯著（P>0.05）。

2.3.2 套種豆角對產(chǎn)值的影響 番茄套種豆角后對番茄、豆角的產(chǎn)值影響情況見表2。從表2可見，番茄套種豆角處理的番茄產(chǎn)量為94 125 kg/hm2，與番茄單作的產(chǎn)量104 970 kg/hm2相比，降低了10.33%；不過套種豆角后，豆角的產(chǎn)量是11 415 kg/hm2，當年的市場價均值為2.50元/kg，因而豆角的產(chǎn)值有28 537.50元/hm2，加上番茄的產(chǎn)值141 187.50元/hm2（單價1.50元/kg），結(jié)果番茄套種豆角的總產(chǎn)值是169 725元/hm2；而番茄單作的產(chǎn)值是157 455元/hm2。所以番茄老株更新套種豆角栽培與番茄單作相比，產(chǎn)值增加了12 270元/hm2。

3 小結(jié)與討論

試驗中，大棚番茄老株更新套種豆角后，番茄的產(chǎn)量略有降低，這與李乃薈等[10]的研究結(jié)果一致。原因可能是套種豆角后，遮光嚴重，影響了番茄正常生長，導致減產(chǎn)。套種豆角后豆角產(chǎn)量為11 415 kg/hm2，與蘇廣鋒等的研究[11]相比，豆角產(chǎn)量較低，原因可能是東北地區(qū)降溫較早，拉秧時還有未成熟的豆角，不過影響豆角產(chǎn)量的主要因素還有待下一步探討。

與番茄單作相比，番茄老株更新套種豆角后，由于豆角根部有固氮菌，能為土壤提供氮素，因而提高了土壤的氮含量[12，13]。此外，番茄老株更新套種豆角后顯著提高了土壤中的速效鉀含量，可能是在生長后期豆角的根系分泌物促進了土壤中的鉀向有效態(tài)轉(zhuǎn)化，從而提高了土壤中的速效鉀含量[14-16]，但影響土壤速效鉀含量的主要原因還需下一步試驗確認。在豆角拉秧期，番茄植株逐漸衰老，對養(yǎng)分的吸收能力下降，此時番茄以生殖生長為主，吸收的養(yǎng)分主要用來滿足果實發(fā)育所需，這與有關(guān)研究[17，18]的結(jié)果一致。

通過分析大棚番茄老株更新套種豆角后番茄、豆角的經(jīng)濟效益以及養(yǎng)分含量變化，表明番茄老株更新套種豆角可以顯著提高土壤中的氮、鉀含量，因此在套作中，要注意合理施肥，充分發(fā)揮套作優(yōu)勢。與不套種豆角相比，套種豆角的番茄產(chǎn)量略有降低，但差異不顯著，且套種豆角后產(chǎn)值增加12 270元/hm2，說明番茄老株更新套種豆角栽培技術(shù)不僅可以在有限的耕地中“一地雙收”，還可以提高經(jīng)濟效益，增加農(nóng)民收入。因此，大棚番茄老株更新套種豆角栽培模式值得推廣。

參考文獻：

[1] 楊友瓊，吳伯志.作物間套作種植方式間作效應研究[J].中國農(nóng)學通報，2007，23（11）：192-195.

[2] 杜春影.大棚春茬黃瓜、夏番茄套種蕓豆生產(chǎn)技術(shù)[J].吉林蔬菜，2013（3）：29.

[3] 齊乃敏，楊少軍，朱龍英，等.番茄主要品質(zhì)性狀的遺傳研究進展[J].上海農(nóng)業(yè)學報，2006，22（4）：140-143.

[4] 蘇秀艷.芻議豆角的施肥技術(shù)管理要點[J].農(nóng)民致富之友，2014（23）：40.

[5] 吳曉輝，魏淑霞.冬春茬番茄套種豆角生產(chǎn)技術(shù)[J].吉林蔬菜， 2012（12）：6.

[6] 陳國義，王愛華，孫申安，等.早春大棚西瓜套種豆角高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].西北園藝，2015（7）：8-9.

[7] 劉 軍，高麗紅，黃延楠.日光溫室不同溫光環(huán)境下番茄對氮磷鉀吸收規(guī)律的研究[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報，2004，9（2）：27-30.

[8] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].第三版.北京：中國農(nóng)業(yè)出社，2000.

[9] FAN F L，ZHANG F S，LU Y H. Linking plant identity and interspecific competition to soil nitrogen cycling through ammonia oxidizer communities[J].Soil Biol & Biochem，2011，43：46-54.

[10] 李乃薈，聶恩光，劉 昊，等.大棚番茄老株更新套種豆角栽培技術(shù)研究[J].北方園藝，2016（16）：45-47.

[11] 蘇廣鋒，楊美玉，張素珍，等.冬春溫室番茄套種蕓豆效益高[J].吉林蔬菜，2007（2）：15.

[12] 雍太文，陳小容，楊文鈺，等.小麥/玉米/大豆三熟套作體系中小麥根系分泌特性及氮素吸收研究[J].作物學報，2010，36（3）：477-485.

[13] 李 隆.間套作體系豆科作物固氮生態(tài)原理與應用[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2013.

[14] 孫紅梅，李天來，須 暉，等.不同氮水平下鉀營養(yǎng)對大棚番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2000，31（1）：68-71.

[15] 賀超興，張志斌，劉富中，等.日光溫室水鉀氮耦合效應對番茄產(chǎn)量的影響[J].中國蔬菜，2001（1）：31-33.

[16] 孫 磊，陳兵林，周治國.麥棉套作Bt棉花根系分泌物對土壤速效養(yǎng)分及微生物的影響[J].棉花學報，2007，19（1）：18-22.

[17] 齊紅巖，李天來，郭 泳，等.日光溫室番茄長季節(jié)栽培條件下植株營養(yǎng)元素吸收特性的研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2000， 31（1）：64-67.

[18] 周 博，陳竹君，周建斌.水肥調(diào)控對日光溫室番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分含量的影響[J].西北農(nóng)林科技大學學報，2006， 34（4）：58-62.