櫻桃番茄Imec膜栽培技術引進及應用

趙 娟，陳紅輝，殷伯賢，劉小英，黃 儉

(上海市金山區蔬菜技術推廣中心，上海 201599)

櫻桃番茄Imec膜栽培技術引進及應用

趙 娟，陳紅輝，殷伯賢，劉小英，黃 儉

(上海市金山區蔬菜技術推廣中心，上海 201599)

Imec膜由日本Mebiol株式會社研發，是一種特殊納米凝水膜。本文重點闡述Imec膜應用于櫻桃番茄栽培的技術規程和操作要點。

設施栽培； Imec膜； 櫻桃番茄； 栽培技術

隨著經濟的發展，人們的物質生活水平越來越高，追求也越來越高，對健康無污染的綠色農作物情有獨鐘。因此，需要創新相關栽培技術，立足于蔬菜的生長習性，采取行之有效的措施促進農業蔬菜的健康生長，滿足人們的生活需求。Imec[1]單向滲透膜在番茄上的應用技術于2013年從日本早稻田大學引入中國，是一種單向滲透膜，其特性主要體現在液流的方向性和通透性上，這就決定了液流只能從一個方向流向另一個方向而不能返回；同時由于膜特有的過濾性能，液體流動時生物小分子(主要指無機物、O2、CO2、離子狀態的化合物等)可以隨水流方向運動。通過Imec膜調整水分供應，可提高水分利用率和作物營養水平，生產出高品質蔬菜。

1 材料與方法

1.1 供試品種

馨喜櫻桃番茄(上海眾鑫農業科技有限公司)；永嘉824櫻桃番茄(農友種苗(中國)有限公司)。

1.2 方法

試驗時間為2015年12月至2017年1月，種植區域選擇在上海明緣果蔬專業合作社五連棟大棚內。

1.2.1 播種育苗

營養缽培育壯苗。馨喜櫻桃番茄于2015年12月18日進行播種，永嘉824櫻桃番茄于2016年7月13日進行播種，育苗采用128孔育苗穴盤。由于孔苗可直接定植，所以可直接播種育苗。育苗使用的培養土為基質土和珍珠巖按一定比例混合。苗期灌水采用EC濃度在0.5 dS·m-1左右的液肥。

1.2.2 膜栽培種植槽的設計安裝

參照文獻[2-3]，膜栽培體系種植槽安裝如圖1所示。

圖1 膜栽培的種植槽

具體安裝步驟。1)地面整平。2)壘3層磚(240 mm×115 mm×53 mm)，建設苗床，苗床寬度80 cm，種植槽寬60 cm，苗床長度37 m。每個8 m×40 m小棚，鋪設4個種植畦。3)在鋪好的第1層磚形成的種植槽內，填充6 cm礱糠，即稻谷輾磨后脫下的外殼。鋪設礱糠在冬季低溫時可以起到一定的保溫效果。4)礱糠上鋪一層地布，用地膜釘進行固定。整個大棚40 m×40 m全部鋪滿。5)在地布上面鋪一層防水塑料膜，防水塑料膜的兩端需要超過種植槽寬度，多余的部分翻過第2層磚折到種植槽外面。6)將膜下滴灌帶(點滴閥間隔30 mm，每畦123個滴灌液出口)插入種植槽前端的連接口，末端用終端零件塞住。膜下滴管有1條，放置苗畦中間部位。7)卷成筒狀的無紡布，鋪開在苗床上，下面是膜下滴灌帶，注意無紡布不可以超出種植槽范圍。8)打開納米凝水膜的包裝，注意不要損壞薄膜。同時，納米膜鋪上之后不要停止作業，應操作至黑白膜鋪上為止。將卷成筒的納米凝水膜鋪開在無紡布上面，兩端應超過種植槽。9)準備種植基質，凝水膠混入自來水，然后均勻撒在種植基質上，混合密度為2 g·L-1。10)種植土均勻撒在納米膜上，厚度2.0～2.5 cm。該種植土中均勻混合0.2%(2 g·L-1)～0.4%(4 g·L-1)的保濕膠漿。11)將膜栽培定植泡沫板(90 cm×60 cm×2.5 cm)，鋪設在栽培田壟上。12覆蓋黑白膜，在定植壯苗的位置在黑白膜上用小刀割開10 cm左右寬的裂口。13)將上部滴管帶連接到田壟端部的連接口，末端用終端零件塞住。一出四滴箭插入每個定植孔。

膜上通過一出四滴箭套裝進行澆水施肥，單個滴箭流速16.67 mL·min-1，每行流速4.0 mL·min-1；下滴管通過滴管帶進行灌溉，單個滴孔流速66.67 mL·min-1，每行123個滴孔，流速8.2 L·min-1。

1.2.3 定植

準備苗期1個月左右的櫻桃番茄壯苗(真葉3～5片)。春季育苗期在2.5月，2016年3月2日定植；秋季育苗期控制在1個月左右，2016年8月15日定植。定植的壯苗株高在12～15 cm，不能過高。

從定植孔將種苗插入，然后用手將定植槽內基質挖開露出反滲透膜；然后將健康秧苗從育苗盤取出，手捏第2～3節位，并防止損傷根莖部茸毛，平躺放在挖好的基質洞內，并保證植株根部能夠接觸到反滲透膜，放好之后不要再隨意移動。每畦中間定植1行；定植間距15 cm；定植時相鄰苗株方向相反，有利于提高空間利用率，并方便后期整枝。定植時大棚內空氣溫度高于30 ℃，溫濕度均較高，前期生長緩慢。因此，白天中午打開外遮陽網，開窗通風。

1.2.4 水肥管理

栽培全程采用營養液供應肥料和水分，首先配置Tony’s Farm液體肥料濃縮液(簡稱濃縮液)，也就是稀釋10倍后的原液，分開配置1號和2號濃縮液。每100 L的1號濃縮液包含750 g康晶11-11-35(N 11%，P2O511%，K2O 35%)復合肥、250 g硫酸鎂和12.5 g EDTA-鐵；每100 L的2號濃縮液包含625 g硝酸銨鈣。配好后1號濃縮液EC值為10.22 mS·cm-1，pH值5.62，呈偏酸性；2號濃縮液EC值6.04 mS·cm-1，pH值7.25，呈中性。注意分別配置和存放1號、2號濃縮液，防止混合產生沉淀，并在稀釋前將1號濃縮液和2號濃縮液等體積混合。然后根據番茄不同的生長時期調節不同的稀釋倍數，具體調節如表1所示。定植后2周內為番茄苗定根期，期間只澆水，不添加肥料，上部滴灌2 min·d-1，下部滴灌3 min·d-1。

表1 營養液施肥計劃

1.2.5 病蟲害防治

櫻桃番茄抗病性較強，同時采用膜栽培方式，防止病菌對植株的污染。因此本研究只使用防蟲網、殺蟲燈等綠色防控措施，不進行化學防治。

1.3 項目測定

1.3.1 滴灌流速測定

五連棟大棚采用比例施肥器進行水肥一體化灌溉，苗床安裝有上下2排滴管，上滴管采用一出四滴箭灌溉方式，下滴管采用滴孔灌溉方式。通過以下方式測定單位時間每畦的施肥量。肥料桶接入施肥系統，到肥料進入植物根部有一段時間，測定這個間隔期。將一定體積的肥料液接入施肥器，設定稀釋倍數為100倍，打開一條上滴灌帶開關，測定一定時間之后，流出的肥料液。

1.3.2 不同稀釋倍數營養液EC值

根據Tony’s Farm液體肥料配方配置原液，用灌溉水進行梯度稀釋，測定EC值和pH值。

1.3.3 櫻桃番茄生長性狀測定

植株生長期測定櫻桃番茄第一花絮節位、株高、莖粗、節間長、花房開花率、花絮坐果數等生長特性，采收期測定果實顏色、果高、果徑、單果重和糖度等果實性狀，終收后統計產量。

2 結果與分析

2.1 滴灌流速測定

新營養液流入植物根部需要28～30 s；上滴管每個滴箭的流速為205滴·min-1。通過接取單位時間內每個滴箭的營養液流量，計算上滴管實際滴箭流速，重復測定6次。結果顯示，上滴管流速為16.96 mL·min-1。

通過測定接入施肥器的10倍母液在單位時間內的流失量，測定在施肥器調節在稀釋100倍時，10倍原液的單畦損耗速度，并計算出下滴管每個滴孔的流速，重復測定6次。結果顯示，下滴管單畦營養液原液流速為79.88 mL·min-1，下滴管單個滴孔流速66.72 mL·min-1。

櫻桃番茄每天需水量為2 L·株-1，膜栽培采用饑餓栽培方式，減少供水，每天供水400～600 mL·株-1，減少供水的結果使得植株產生更多的毛細根(圖2)。根據上、下2條滴管的流速和滴孔數計算，單畦植株238株，上部滴管每株有1個滴箭，流速16.96 mL·min-1；下部滴管有123個滴孔，每株平均0.5個滴孔，單個滴孔流速66.72 mL·min-1。因此，上下滴管同時開放時，每株可獲得50.32 mL·min-1營養液，每天供水8～12 min。

圖2 膜栽培植株的毛細根

2.2 不同稀釋倍數營養液EC值

根據Tony’s Farm液體肥料配方配置10倍稀釋的原液，接入五連棟大棚施肥器，用灌溉水進行稀釋，調節不同的原液含量，收集稀釋后的營養液，分別測定對應EC值和pH值(表2)，用SPSS軟件進行線性回歸分析。線性回歸分析顯示，營養液稀釋倍數與營養液EC值回歸方程顯著性檢驗概率為0，小于顯著性水平0.05，線性關系明顯。最后的模型結果是營養液EC值/(μS·cm-1)=1 788.967-0.620×營養液原液含量。

表2 灌溉水稀釋的營養液EC值和pH值

2.3 櫻桃番茄生長性狀測定

統計春秋茬櫻桃番茄的植株學性狀如表3所示，果實和產量性狀如表4所示，與種子袋標注品種性狀做對比。結果顯示，使用具有特殊結構的Imec膜進行栽培，2茬櫻桃番茄生長發育及坐果情況良好，長勢均較強，坐果率、植株高度等達到一般種植水平。秋茬永嘉824第1花絮坐果率相對春茬馨喜要低，推測原因為秋茬結果早期受高溫影響較為嚴重。Imec膜栽培馨喜櫻桃番茄單果重19.17 g，比種子袋標注的16 g高19.8%；糖度高達11.2%；同時統計顯示，春茬馨喜產量為29 297 kg·hm-2。永嘉824櫻桃番茄單果重20.5 g；果實糖度高達9.8%，果實品質好；產量28 704 kg·hm-2。所以，Imec膜栽培櫻桃番茄的年產量超過58 000 kg·hm-2。由此可見，Imec膜栽培櫻桃番茄能在保證櫻桃番茄產量的同時，使櫻桃番茄糖度提高1～2百分點，提高了果實品質，進而提高了經濟效益。

表3 櫻桃番茄的植物學特性

3 小結與討論

本研究引進的Imec膜是一種單向滲透膜，可讓水分和營養成分透過，而阻止細菌病毒等生物大分子。Imec膜在櫻桃番茄栽培方面的應用原理是減少澆水量(根系在膜上，膜下有水)-促使植物產大量毛細根-植物產生毛細根的過程中會產生生理反應分泌化學成分-果實糖度升高[4-6]。由于膜栽培條件下使用從無孔性親水性膜的下表面側向該膜供給水或營養液的供給單元，并采用饑餓栽培方式，即盡可能少的向植物供給水分，而且膜上種植的植物需要通過滲透壓的作用透過膜吸收水分和營養，迫使植株提高自身滲透壓，利于果實糖度和營養成分的提高和積累。

表4 櫻桃番茄的果實性狀

通過使用具有特殊結構的Imec膜進行栽培，櫻桃番茄生長發育及坐果情況表現良好。馨喜櫻桃番茄單果重19.17 g，比種子袋標注的常規重量高19.8%，糖度高達11.2%，同時統計顯示，春茬馨喜產量為29 297 kg·hm-2；永嘉824櫻桃番茄單果重20.5 g，果實糖度高達9.8%，產量28 704 kg·hm-2。Imec膜栽培櫻桃番茄的年產量可達58 000 kg·hm-2。由此可見，一方面，Imec膜栽培櫻桃番茄能在保證櫻桃番茄產量的同時，使櫻桃番茄糖度提高1～2百分點，優化果實風味；同時，栽培管理過程不使用化學農藥，果實安全無污染，生產出的產品質量高，符合市民追求，從而可提高櫻桃番茄生產的經濟效益。另一方面，由于Imec膜栽培番茄生產技術在膜上種植，無土壤連作障礙，不會產生土傳病蟲害增加、土壤鹽類不斷積聚，或土壤酸化、板結等情況，有利于蔬菜生產的健康持續發展。

通過引進使用Imec膜進行櫻桃番茄栽培，總結栽培技術關鍵點如下。1)櫻桃番茄全年生長條件在13～32 ℃。2)通常每株櫻桃番茄每天的需水量為2 L，而膜栽培每株每天供水僅為400～600 mL。3)吸水凝膠。吸水性物質與栽培基質進行混合后一方面可提高基質的吸水性，另一方面吸水后可保持生產時間濕潤，將所含水分進行緩釋。4)基質厚度2.5 cm左右，相對于基質栽培(6～8 cm)，可極大降低基質成本。Imec膜栽培植株由于基質薄，定根期需要格外注意及時補充根系水分，防止植株干旱。5)膜具有孔隙小(納米級)、孔隙分布均勻、有一定的韌性和抗壓能力的特點。6)上、下2個滴管系統的調節。膜下正常水量的1/5，通過親水性膜滲透被植物吸收，膜上根據情況進行水分補充，可用于調節果實品質，水量越少，糖度越高。7)水量供應。作物苗期、花期、果實成熟期需水量均不相同，每天定時進行定量灌溉。

現代農業技術不斷發展和完善，正逐漸形成一個獨立技術體系，這需要相關人員加強對技術的摸索，不斷提高其質量和水平。Imec膜栽培技術在櫻桃番茄上的應用時間不久，面積不大，研究不深，有很多配套的栽培管理細節需要繼續研究和開發。

[1] YUICHI MORI. New agro-technology (Imec) by hydrogel membrane[J]. Reactive and Functional Polymers，2013，7(73)：936-938.

[2] 岡本昭弘，藤井學，吉岡浩，等. 植物栽培系統：102498889A[P]. 2012-06-20.

[3] 森有一，岡本昭弘，漥田真紀子，等. 栽培植物用的器具及植物栽培方法： 1750751A[P]. 2006-03-22.

[4] 梁勇，卜崇興，郭世榮，等. 不同濃度海水營養液對Hymec膜栽培生菜的影響[J]. 內蒙古農業大學學報(自然科學版)，2007(3)：37-41.

[5] 梁勇，卜崇興，郭世榮，等. 不同營養液濃度處理下Hymec膜栽培生菜的試驗研究[J].上海農業學報，2007(2)：50-52.

[6] 梁勇. 利用非傳統水資源Hymec膜栽培生菜的研究[D]. 南京：南京農業大學，2007.

(責任編輯：張瑞麟)

2017-03-21

上海市種業發展項目(滬農科種字(2015)第23號)

趙 娟(1988—)，山東泰安人，農藝師，碩士，從事蔬菜栽培及育種研究工作，E-mail：jz8981@163.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170817

S641.2

B

0528-9017(2017)08-1342-04

文獻著錄格式：趙娟，陳紅輝，殷伯賢，等. 櫻桃番茄Imec膜栽培技術引進及應用[J].浙江農業科學，2017，58(8)：1342-1345.