不同灌溉方式對西紅柿產量及品質的影響

李永強

（云南省通?？h經濟作物工作站，云南通海 652799）

在我國，西紅柿是一種重要的蔬菜以及水果，因其營養豐富、風味獨特，深受消費者喜愛[1]。近年來，隨著人們生活水平的日漸提升以及西紅柿產業的迅速發展，人們對西紅柿的需求量增加，對果實品質也提出了越來越高的要求，即要求西紅柿具備良好的商品性狀以及感官風味[2-3]。西紅柿是全世界范圍內栽植面積最大的一種蔬菜，在生長過程中需水量較大，在灌水較多時，西紅柿單果質量及產量有所增加，但是其營養品質、口感及烹飪效果將有所降低；在水分不足時，西紅柿營養品質有所改善，但是小果數量較多，產量降低，病蟲害發病率極高，植株易早衰，種植經濟效益不高[4]。因而在西紅柿栽植過程中大力推行科學的灌溉方式，對節約并高效利用水資源意義重大[5]。

設施栽培是西紅柿栽培的一種重要方式，具備生產強度大、產量高等優點，但需水量也較大。在西紅柿生產過程中，積極推廣節水灌溉技術，對高效利用灌溉水意義重大[6]。目前在設施西紅柿生產中，采取的主要是滴灌方式[7]。滴灌是世界公認的一種高效節水農業技術，主要是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉，其水分利用效率可達95%，具備節水、節肥、省工、改善品質、增產增效的作用，但是存在著易引起堵塞、鹽分積累等問題，從而限制植物根系發展[8]。潮汐式灌溉是起源于設施農業裝備較為先進的荷蘭，基于潮水漲落現象設計和命名的一種高效節水灌溉方式，其主要技術特征為“底部進水、毛細管吸水、自動控制、循環利用”，即通過控制系統定時將水或者營養液從底部緩慢注入育苗槽，待整個基質由下而上浸潤后，抽回剩余的水或者營養液至儲液罐內[9]。潮汐式灌溉可實現“零排放”，非常契合現代農業綠色發展理念及節水、減肥、減藥的“一節雙減”現實要求[10]；其次，潮汐式灌溉可避免植物葉面產生水膜以幫助植物葉片接受更多的光照，有利于植物光合作用及蒸騰作用，可促使根部吸收更多的營養元素，以促進植物生長[11]；此外，潮汐式灌溉技術的應用還可保證植物在獲取充足水分的同時，解決因灌溉造成的空氣相對濕度增加的問題，使植物表面處于干燥狀態，這樣可有效切斷傳播途徑，降低病蟲害發生概率。目前，已有大量學者在潮汐式灌溉對植物生長的影響方面進行了探索，發現潮汐式灌溉在培育壯苗、降本增效方面效果顯著[12-13]。高艷明等[14]發現相較于頂部灑水灌溉，潮汐式灌溉可促進黃瓜植株生長，提升壯苗指數，具備節水效果；張黎等[15]比較了滴灌栽培與潮汐式灌溉栽培對八仙花生長的影響，發現潮汐式灌溉處理的八仙花生長速度更快、具備更好的品質。目前，不同灌溉方式在西紅柿栽培上的研究并不多，為探究西紅柿適宜的灌溉方式，筆者分析了不同灌溉方式下西紅柿的生長、品質及光合特性，希望能夠為西紅柿的水肥精準栽培管理提供參考及借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用西紅柿品種為“千禧”櫻桃番茄。2020年7月6日，利用72孔穴盤播種育苗，待8月11日幼苗長出3-4片真葉時，在裝有椰糠的V型潮汐式槽內定植長勢均勻一致的健壯苗，行株距為1.6m×25cm，整枝方式為單蔓方式。試驗用潮汐式灌溉及滴灌裝置購自上海孫橋溢佳農業技術股份有限公司，試驗用營養液為番茄椰糠種植專用肥，由江蘇綠港現代農業發展有限公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

試驗于2020年7月至2020年12月在云南省通海縣。在整個試驗過程中，將供液pH值維持在6.5-7.5之間，每4-5日利用電導儀測量營養液電導率，在西紅柿幼苗期、生長期、盛果期分別將電導率控制在8.0-1.3ms/cm、2.0-2.5ms/cm、2.5-3.0m/cm。本試驗共設置3個處理，分別為處理T1（滴灌方式，在苗期每日灌溉2次，開花期每日灌溉3-4次，結果期每日灌溉4-5次，將每次灌溉時間控制為10min。試驗用滴頭間距為15cm，滴灌帶壁厚為0.4mm，流量為1.38L/h）；處理T2（潮汐式灌溉，每4日灌溉1次，將每次灌溉時間控制在10min，供液高度為2cm）；處理T3（滴灌方式及潮汐式灌溉方式相結合，一個灌溉循環周期為4日，即首日進行潮汐式灌溉，剩余3日進行滴灌，滴灌方式參照處理T1）。試驗采取單因素隨機設計試驗，每個處理重復3次，合計9個試驗小區，各試驗小區面積均為20m2，各處理其余管理措施一致。

1.2.2 測量指標

（1）植株生長指標

在定植后每7日取樣1次，在苗期每次取樣5株，其他生育期3株，測量西紅柿植株株高、莖粗及葉面積[16]。

（2）干物質積累

在盛果期，于各個試驗小區內取樣，分別稱量西紅柿植株上部莖部、葉片以及果實鮮質量，于105℃烘箱內殺青（15min）后在72℃下烘干直至恒重，計算各部位干物質量。

（3）產量指標

在各個試驗小區內隨機選擇10株植株，測量果實單果重并計算西紅柿單株產量。

（4）果實商品性

于各個試驗小區內選擇代表性成熟果實，采用游標卡尺測量果實橫徑及縱徑，按照果型指數=果實縱徑/果實橫徑這一計算公式計算西紅柿果型指數；采用質構儀[17]測量西紅柿果實硬度。

（5）果實營養品質

于各個試驗小區內選擇代表性成熟果實。測量西紅柿可溶性蛋白（考馬斯亮藍法[18]）、可溶性糖（斐林試劑法[19]）、可滴定酸（氫氧化鈉滴定法[20]）、番茄紅素（高效液相色譜法[21]）、可溶性固形物（手持式折射儀法[22]）、維生素C含量（2，6-二氯酚靛滴定法[23]）。

1.3 數據處理

采用Excel 2010軟件統計數據，SPSS 21.0軟件分析數據并進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉方式對西紅柿植株生長的影響

不同灌溉方式對西紅柿植株生長的影響見表1。可以看出，不同灌溉方式對西紅柿植株的生長存在著不同程度的影響。在苗期至開花期，不同處理西紅柿植株株高不存在顯著差異，苗期株高在22.67-23.12cm，生長期在63.15-63.77cm，開花期在102.99-103.16cm；到了坐果期及盛果期，不同處理西紅柿植株株高存在顯著差異，均以T1處理西紅柿植株株高為最高（坐果期為158.74cm，盛果期為231.45cm），以T2處理株高為最低（坐果期為150.21cm，盛果期為183.65cm）；不同灌溉方式對西紅柿植株莖粗不存在明顯影響，各個時期不同處理西紅柿莖粗均不存在顯著差異；從葉面積情況來看，在苗期至開花期，不同灌溉方式對西紅柿植株葉面積大小不存在顯著影響，在西紅柿坐果期及盛果期，西紅柿植株葉面積由高到低依次為T1處理、T3處理、T2處理。

表1 不同灌溉方式對西紅柿植株生長的影響

2.2 不同灌溉方式對西紅柿干鮮重的影響

不同灌溉方式對西紅柿干鮮重的影響見表2，可以看出灌溉方式對西紅柿干鮮重也存在著不同程度的影響。T1處理西紅柿植株地上部分鮮重為1937.87g，明顯高于處理T2及處理T3（分別為1219.94g、1514.84g，二者差異不顯著）；地上部分干重以T3處理為最高，達到了93.65g，T3處理西紅柿地上部分干重與T1處理（77.71g）差異不顯著，但是明顯高于T2處理；從地下部分干鮮重情況來看，不同處理西紅柿植株地下部分鮮重不存在顯著差異，在172.17-214.61g，但是不同處理西紅柿植株地下部分干重差異不顯著，以處理T3為最大（9.96g），處理T2為最低（8.26g）

表2 不同灌溉方式對西紅柿干鮮重的影響

2.3 不同灌溉方式對西紅柿產量的影響

不同灌溉方式對西紅柿產量的影響見表3?？梢钥闯?，不同處理西紅柿單果重以T3處理為最高（17.71g），接著依次為T2處理（14.94g）及T1處理（13.39g），其中T1處理與T2處理西紅柿單果重差異不顯著，明顯低于T3處理；不同處理西紅柿植株單株結果數存在著顯著差異，其由高到低依次為T3處理（130.99個）、T1處理（126.97個）、T2處理（123.16個）；從單株產量情況來看，以T3處理西紅柿單株產量為最高，分別比T1處理及T2處理單株產量高出了36.47%和26.09%。

表3 不同灌溉方式對西紅柿產量的影響

2.4 不同灌溉方式對西紅柿果實商品性變化的影響

不同灌溉方式對西紅柿果實商品性變化的影響見表4。從表4可以看出，不同灌溉方式對西紅柿果實縱徑及果實硬度不存在顯著影響，其中不同處理西紅柿果實縱徑在38.91-40.27mm之間，不同處理西紅柿果實硬度在10.69 -11.57kg/cm2之間；不同處理西紅柿果實橫徑存在顯著差異，T1處理（33.55mm）與T2處理（32.46mm）西紅柿果實橫徑不存在顯著差異，明顯高于T3處理（29.85mm）；果型指數以T3處理為最高（1.35），比T1處理高出了14.41%、比T4處理高出了12.50%。

表4 不同灌溉方式對西紅柿果實商品性變化的影響

2.5 不同灌溉方式對西紅柿果實營養品質的影響

從表5可以看出，不同灌溉方式對西紅柿果實營養品質存在著不同程度的影響。T3處理（12.45%）西紅柿果實可溶性固形物含量明顯高于其余處理，其次為T2處理（1.89%），T1處理西紅柿果實可溶性固形物含量為最低，僅10.14%；不同處理西紅柿果實可溶性固形物含量、有機酸含量、維生素C含量以及番茄紅素含量不存在顯著差異；處理T2（24.06mg/g）西紅柿果實可溶性糖含量明顯高于T1處理（21.37mg/g）及T3處理（22.79mg/g），分別比T1處理及T3處理高出了12.45%、5.57%。

表5 不同灌溉方式對西紅柿果實營養品質的影響

3 討論

本研究主要探討了滴灌、潮汐式灌溉、滴灌與潮汐式灌溉相結合三種灌溉方式對西紅柿生長、產量及品質的影響，發現滴灌技術對西紅柿植株的生長效果更為顯著，滴灌技術、滴灌與潮汐式灌溉相結合技術，均可提升西紅柿植株地上部分干重及地下部分干重，潮汐式灌溉與滴灌相結合時西紅柿產量為最高。推測主要是由于兩種灌溉方式的結合可提升灌溉量及灌溉頻次，從而可提升光合速率，提高氣孔導度，促進二氧化碳反應，增強葉片光合能力，從而促進西紅柿生長[24]；在兩種灌溉技術相結合時，椰糠水分處于飽和狀態，這樣會促進根系對水分以及養分的吸收，提高水分的利用效率，從而提升西紅柿的產量[25]。

本研究發現，采取不同灌溉方式時，西紅柿可溶性蛋白、維生素C、有機酸以及番茄紅素含量不存在顯著差異，采用潮汐式灌溉時可溶性糖含量最高，這與哈婷等[26]研究結果存在一定差異，這可能是由于合成酶以及分解酶會對糖含量的變化造成影響，果實的成熟會導致合成酶含量的降低，代謝酶含量的提升，兩種灌溉方式結合時灌溉量較高，灌溉量的增加會導致合成酶含量的降低、代謝酶含量的提升，最終成熟果實內可溶性糖含量有所降低[27]。

4 結論

采取滴灌技術時，西紅柿生長效果最好，成熟期鮮重最大；滴灌、滴灌與潮汐式灌溉相結合時西紅柿成熟期干重明顯高于潮汐式灌溉處理；潮汐式灌溉下西紅柿可溶性糖含量為最高，滴灌與潮汐式灌溉相結合，西紅柿產量及可溶性固形物含量最高。綜上所述，滴灌與潮汐式灌溉相結合是最有利于西紅柿生長的灌溉方式，此時西紅柿產量最高、果實品質最佳。