不同營養液配方對番茄潮汐式灌溉育苗質量的影響

田雅楠，曹玲玲，趙立群，曹彩紅

（北京市農業技術推廣站，北京 100029）

隨著我國設施蔬菜的發展，集約化穴盤育苗已成為蔬菜種植的重要環節，秧苗質量對栽培效果影響顯著[1]，決定著蔬菜的生長發育、產量和品質[2]。穴盤育苗是以草炭、蛭石、珍珠巖等輕基質材料作為育苗基質，但基質持水保肥能力有限，需根據植物生長需求進行精準的水肥管理，為幼苗提供均勻的水分和養分是培育蔬菜健壯穴盤苗的關鍵[3-4]。

潮汐式灌溉是一種栽培床底部供水的灌溉方式，依靠基質毛細管作用將水肥供給植物吸收[5-6]，可以避免頂部噴淋灌溉在育苗后期產生“雨傘作用”[7]，具有灌溉均勻、水肥利用率高、減少病蟲危害、加快植株生長等優點[8]。同時，潮汐式灌溉易于實現水肥閉合循環利用和水肥精準供給，也有利于實現自動化管理和工廠化生產，節省勞動力和生產成本，具有廣闊的發展前景[9-13]。我國的潮汐式灌溉技術發展起步較晚，在盆栽花卉的大面積生產中應用較多。近幾年，國內學者增加了對蔬菜潮汐式育苗的研究力度，在設備設計、灌水指標和節水省肥等方面研究較多[14-17]，而有關營養液配方的研究則較少。本試驗以番茄（Lycopersicon esculentumMill.）為研究對象，在潮汐式育苗條件下進行營養液配方優選試驗，旨在為番茄潮汐式育苗技術的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為‘蒙特卡羅’，北京百幕田種苗有限公司，原產地為韓國，為無限生長型粉果番茄品種，單果質量250～350 g，高抗病毒病、葉霉病和枯萎病。

試驗用穴盤為72 孔穴盤。育苗基質為草炭、蛭石、珍珠巖的混合基質（3∶1∶1，V/V），其中草炭為品氏托普草炭，粒徑0～10 mm；蛭石和珍珠巖采用園藝級，均為國產。育苗所用基礎水溶性肥料，購自上海永通化工有限公司。

1.2 儀器與設備

葉綠素計，SPAD-502，日本konica minolta；電子天平，ME203T/02，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；鼓風干燥箱，DHG-9070A，上海-恒科科學儀器有限公司；掃描儀，MRS-9600TFU2L，上海中晶科技有限公司。

1.3 試驗方法

試驗在北京市農業技術推廣站小湯山特菜大觀園東區潮汐式育苗溫室內進行，采用簡易潮汐式育苗系統，設置T1（霍格蘭德和阿農配方，簡稱霍格蘭德配方）、T2（日本山崎茄子配方，簡稱山崎茄子配方）、T3（日本園試配方，簡稱園試配方）3 個不同營養液配方處理，每個處理設置3 次重復。各營養液配方見表1。

表1 不同營養液配方的化合物含量及EC、pH 值Table 1 The element content,EC and pH in different nutrient solution

2018 年9 月30 日將番茄種子干籽直播于穴盤中，每穴孔一粒種子，播種深度為1 cm，播種后覆蓋蛭石，澆灌清水，至穴盤底部排水孔有水滴出現為止。將播種后的穴盤置于催芽室中進行催芽，當有60%左右種子的子葉拱出時，置于潮汐式育苗盤中，當基質含水量為45%左右時進行潮汐式灌溉。灌溉時，將肥料溶液加入苗盤中至供液高度為2 cm，保留5 min 后，將肥料溶液排出，回收于肥料液桶中，進行循環使用。

以霍格蘭德配方作為對照進行元素含量分析，由表2 可知，園試配方N、P、K 含量均高于其它兩個配方，且銨態氮、硝態氮含量也最高；山崎茄子配方的Ca、Mg、S的含量均最低。

表2 不同營養液配方元素含量比較Table 2 Comparing of different nutrient solution formula

1.4 測定項目及方法

育苗35 d 后，每個處理隨機選取20 株幼苗進行測定。用卷尺測量幼苗從莖基部至生長點為株高，游標卡測量幼苗下胚軸中間部位的直徑為莖粗。用天平稱量番茄地上部鮮質量；干質量先在通風鼓風干燥箱105 ℃下殺青30 min，然后在85 ℃下烘至恒質量后用分析天平稱量；葉綠素含量采用葉綠素計測量；葉面積是由掃描儀掃描，萬深LA-S 葉面積分析系統分析得到；將番茄根系洗凈，采用掃描儀掃描，LA-S 根系分析系統進行根系分析，測定指標包括根系總長度、根系表面積和根體積。育苗期結束時，按照公式（1）（2）計算根冠比和壯苗指數。

1.5 數據處理

采用Excel 2010 軟件進行數據處理，應用IBMSPSS statistics 軟件進行差異性分析（P＜0.05）及標準差計算。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方對番茄幼苗生長指標的影響

2.1.1 不同營養液配方對番茄幼苗地上部形態指標的影響

從表3 可知，使用不同營養液配方處理番茄幼苗的長勢差異顯著，以T2 處理（山崎茄子配方）番茄植株地上部長勢最旺，其中株高較霍格蘭德配方、園試配方處理分別提高44.74%、32.27%，莖粗較霍格蘭德配方、園試配方分別增大30.97%和20.82%；山崎茄子配方植株葉片數最多，為3.7，各處理之間無顯著差異；山崎茄子配方處理的葉面積顯著大于與其他處理，以霍格蘭德配方處理最低，較山崎茄子配方低45.19%。

表3 不同營養液配方對幼苗地上形態指標的影響Table 3 Effect of different nutrient solution formulas on aboveground morphology of seedlings

2.1.2 不同營養液配方對番茄幼苗根系形態的影響

通過研究不同營養液配方對番茄潮汐式育苗根系形態的影響（見表4），發現園試配方處理的根長、根系表面積顯著低于其它2 個處理，山崎茄子配方處理的根長最長，為1 560.7 cm。從根體積來看，3 種營養液配方處理無顯著差異，但以霍格蘭德配方處理的根體積最大；3 種配方以霍格蘭德配方的根系表面積最大（234.0 cm2），與山崎茄子配方處理無顯著差異，園試配方處理的最小（199.9 cm2），且顯著低于其他處理。

表4 不同營養液配方對番茄根系形態的影響Table 4 Effect of different nutrient solution formulas on root morphology of tomato seedlings

2.2 不同營養液配方對番茄幼苗干鮮質量及葉綠素含量的影響

由表5（見下頁）可知，地上部鮮質量和地上部干質量值均以山崎茄子配方最大，且顯著高于其他處理，園試配方地上鮮質量和地上干質量最小，分別較山崎茄子配方低17.57%和34.09%。地下鮮質量方面，霍格蘭德配方和日本山崎茄子配方處理的差異不顯著，但顯著高于園試配方處理的；各配方處理的地下干質量差異不顯著，以山崎茄子配方處理值最大（0.09 g）。從葉綠素含量來看，山崎茄子配方、霍格蘭德配方2 個配方間無顯著差異，但顯著高于園試配方處理。

表5 不同營養液配方對番茄幼苗干鮮質量及葉綠素含量的影響Table 5 Effect of different nutrient solution formulas on biomass and chlorophyll of tomato seedlings

2.3 不同營養液配方對番茄幼苗根冠比和壯苗指數的影響

從表6（見下頁）可以看出，各處理直接的根冠比無顯著差異，以山崎茄子配方處理最大，為0.21，園試配方處理最小（0.17）。各處理的壯苗指數存在一定的差異，以日本山崎茄子配方為最大（0.118），與霍格蘭德配方處理無顯著差異，但顯著高于日本園試配方處理。山崎配方處理的壯苗指數分別比園藝和霍格蘭德配方配方高28.26%和81.53%。

表6 不同營養液配方對番茄幼苗根冠比及壯苗指數的影響Table 6 Effect of different nutrient solution formulas on root-shoot rantio and seddlings index of tomato seedlings

3 結論與討論

本實驗得出，采用山崎茄子營養液配方進行番茄潮汐式育苗，植株各項生理指標較好，株高最高為162.73 mm，莖粗最粗為2.96 mm，葉片數最多為3.78，根長最長為1 560.7 cm，地上部干質量、地下部干質量均為最大，分別為0.44 g 和0.09 g，且壯苗指數分別比園試配方和霍格蘭德配方高28.26%和81.53%，適合用于番茄潮汐式育苗。

氮是植物生長所需的大量元素，也是蛋白質、核酸、磷脂的主要成分，被稱為生命的元素，同時參與多種酶和激素的合成[18]，適宜氮營養有利于提高蔬菜作物葉綠素含量[19]，促進干物質積累[20]。但是過量的氮營養則會導致根系生長受阻，生長發育期滯后[21]。鉀元素對氣孔開放有直接作用，是多種酶的催化劑，能促進蛋白質的合成與糖類的合成有關，適當的增加鉀營養可提高番茄葉片的葉綠素含量和光合速率[22]，但是鉀含量過高會在一定程度上抑制作物的生長發育[23]。

營養液的pH 值和EC 值直接影響植株對養分的吸收，番茄適宜生長pH 值是6.0～7.0，由表1 知，各營養液pH 均處于適合的范圍內。過低濃度的營養液會導致蔬菜苗徒長，過高濃度的營養液會抑制植株的生理生長，番茄營養生長期適宜EC 值范圍是2.0～2.5 mS/cm[24]，各營養液的EC 值均在范圍內，但不同苗齡時期營養需求不同，耐肥性不同。在蔬菜育苗過程中，營養液EC 值應根據苗齡階段進行調整。

在該試驗3 個處理配方中，園試配方的氮、鉀、鈣、鎂、硫元素含量最高，植株的莖粗、株高、全株干質量、根長、根表面積等指標卻最小，分析原因可能有兩個：一是對于參試番茄品種，園試配方的氮元素含量偏高，抑制了幼苗根系的生長，同時造成地上部生長緩慢；二是園試配方的EC 為2.5 mS/cm，這在幼苗生長前期營養液濃度偏高，抑制了番茄秧苗的生理生長[25]，在育苗初期可以適當降低濃度。在營養液EC 值適宜的情況下，山崎茄子配方的鉀元素較霍格蘭德配方的鉀元素含量高，莖粗、株高、葉片數最大，這些生長指標在一定程度上反映植物長勢的大小和植株的活力，因此使用山崎茄子配方的植株長勢較好。銨態氮促進葉綠素的積累[26-27]，3 個配方中銨硝態比分別為1∶14、1∶10、1.33∶16，山崎茄子配方的銨態氮含量比較高，也可能是葉綠素含量較高的原因。此外，葉面積決定了植物進行光合作用的有效面積，是影響幼苗光合能力的重要指標，山崎茄子配方的葉面積最大，有機物積累較多。

綜合比較不同配方處理番茄的植株生長、生理指標，日本山崎茄子營養液配方處理植株各項指標較好，且壯苗指數最大，適宜番茄潮汐式育苗所用。