四川盆地設施番茄宜機化栽培模式試驗研究

摘要：針對四川盆地設施番茄生產通常采用現有的寬窄雙行栽培的模式，種植中后期會產生過道狹窄、不利于機械化作業及管理效率低的問題，以擴大寬行行距能實現機械化作業為前提，在連棟塑料薄膜溫室內栽培密度一致的條件下，調整番茄栽培株行距對比試驗，試驗共設計3個處理：T1株距0.34 m，寬行行距1.6m；T2株距0.40 m，寬行行距1.3m；T3株距0.45 m，寬行行距1.11 m，測定不同處理植株群落光照情況，植株生長、產量及品質指標。結果表明：擴大寬行行距，縮小株距會顯著地提高種植行間中下部的光合有效輻射強度和全株光照時長，降低種植行內部的光合有效輻射強度。綜合種植行內外來看，番茄群落光合有效輻射強度有所提升。擴大寬行行距，縮小株距會增加番茄植株的葉片生物量，但對莖粗和莖長無顯著影響。不同處理單果重0.18～0.19 kg，產量為101 625～103 140 kg/hm2，均無顯著差異；番茄果實糖酸比為6.6，無顯著差異。四川盆地設施番茄采用株距0.34 m，窄行行距0.4m，寬行行距1.6m，栽培密度為29 430株/hm2的栽培模式，可以進行打藥，運輸及植株管理等機械化作業，實現在不影響產量和品質的前提下，提高作業效率、降低生產成本。

關鍵詞：四川盆地；設施番茄；宜機化；栽培模式；農機農藝融合

中圖分類號：S316; S233.2

文獻標識碼：A

文章編號：2095-5553 （2024） 05-0064-05

收稿日期：2022年9月8日" 修回日期：2023年2月20日*基金項目：四川省“十四五”蔬菜育種攻關項目（2021YFYZ0022）

第一作者：張澤錦，男，1984年生，成都人，博士，副研究員；研究方向為設施蔬菜輕簡高效栽培技術。E-mail： zhangzj127@163.com

通訊作者：唐麗，女，1963年生，成都人，研究員；研究方向為設施蔬菜輕簡高效栽培技術。E-mail： tangli-999@163.com

Experimental study on mechanized cultivation mode of facility tomato in Sichuan Basin

Zhang Zejin1， 2， Liang Ying1， 2， Wang Yuqi1， 3， Tang Li1， 2

（1. Vegetable Germplasm Innovation and Variety Improvement Key Laboratory of Sichuan Province， Horticulture

Research Institute， Sichuan Academy of Agricultural Sciences， Chengdu， 610066， China; 2. Sichuan Province

Engineering Technology Research Center of Vegetables， Pengzhou， 611934， China; 3. The Faculty Geography and

Resource Sciences， Sichuan Normal University， Chengdu， 610066， China）

Abstract：

In view of the problems of the existing wide-narrow double-row cultivation mode for facility tomato production in the Sichuan Basin， the aisles will be narrow in the middle and later stages of planting， which is not conducive to mechanized operation and low management efficiency. The premise is that under the condition of the same cultivation density in the multi-span plastic film greenhouse in Pengzhou City， Chengdu， the comparison experiment of adjusting the row spacing of tomato cultivation is carried out. The experiment is designed for 3 treatments， which are T1 plant spacing 0.34 m， wide row spacing 1.6m; T2 plant spacing is 0.40 m and wide row spacing is 1.3m; The spacing of T3 plants is 0.45 m， and the wide row spacing is 1.11 m and the light conditions of the plant community， plant growth， yield and quality of different treatments are measured. The results show that enlarging the wide row spacing and reducing the plant spacing can significantly increase the photosynthetically effective radiation intensity in the middle and lower parts of the planting row and the light duration of the whole plant， and reduce the photosynthetically effective radiation intensity inside the planting row. From the inside and outside of the planting row， the photosynthetically effective radiation intensity of the tomato community is improved. Enlarging the wide row spacing and reducing the plant spacing will increase the leaf biomass of the tomato plant， but the stem diameter and stem diameter are increased. Stem length was not significantly affected. The single fruit weight of different treatments was 0.18-0.19 kg， and the yield was 101 625-103 140 kg/hm2， with no significant difference. The ratio of sugar to acid of tomato fruit was 6.6 with no significant difference. Based on the above results， it can be seen that the plant spacing of 0.34 m， the narrow row spacing of 0.4m， the wide row spacing of 1.6m， and the cultivation mode of 29 430 plants per hectare can be used for facility tomato plants in the Sichuan Basin. On the premise of not affecting the output and quality， the operation efficiency is improved and the production cost is reduced.

Keywords：

Sichuan Basin; facility tomato; make it more convenient; cultivation mode; agricultural machinery and agronomic integration

0 引言

蔬菜是人類食物的重要組成部分，自20世紀80年代國家提出“菜籃子”工程以來，設施蔬菜栽培技術不斷發展進步，設施蔬菜種植的面積不斷擴大，為蔬菜供應和蔬菜品種的豐富提供了有力保障［1］。番茄是茄果類蔬菜之一，具有豐富的營養價值，我國也是世界上設施番茄種植面積最大的國家之一。設施番茄栽培對資金、技術、勞動力的需求大，為了降低生產成本，提高生產效率，國內外學者在栽培模式、生產工具機械化等方面進行了研究。

溫室番茄一般采用南北壟向、寬壟窄溝的栽培模式，不利于機械化作業和管理。李治國等［2］研究了東西向種植模式對番茄生長、產量、品質的影響，發現在種植密度相同時，兩種壟向栽培下番茄產量和品質無顯著差異，并確定了在北京地區東西向番茄栽培中最適宜機械化的種植模式。鄒豪等［3］在保證番茄產量和品質的基礎上，研究了設施番茄宜機化栽培的栽培畦參數及適宜密度，結果表明設施番茄栽培采用窄畦寬溝在栽培時，1.6m雙行或單行定植，定植28 500～37 500株/hm2時最適宜機械化操作。陳先知等［4］在浙南地區的試驗結果也表明大棚番茄寬畦窄溝栽培模式與寬溝窄畦栽培模式下番茄植株的生理特性、單株產量無顯著差異，但在同一栽培模式下不同的株距和種植密度下差異顯著，浙南地區設施番茄寬溝窄畦栽培模式最適宜的株距為35 cm、種植密度為28 500株/km2。宋衛堂等［5］從構建大棚番茄宜機化模式、改進和開發農用機械裝備、改造和設計宜機化日光溫室3個方面出發，提出提高設施番茄機械化水平的措施。

目前，四川盆地設施番茄生產常采用包溝1.5～1.6m，株距0.45 m，寬窄雙行栽培的模式，種植中后期番茄株幅增大，會造成過道狹窄不利于機械化作業，因此在實際生產過程中，番茄打藥、運輸的等環節主要依賴人工，導致勞動力成本高但管理效率低。因此，為了提高四川盆地設施番茄栽培的機械化水平，在現有大面積生產栽培模式基礎上，開展不同寬行行距種植對比試驗，探究四川盆地設施番茄機械化作業的栽培模式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

正文試驗于2022年1—7月，在成都彭州市四川蔬菜工程技術中心塑料薄膜連棟大棚進行。試驗大棚長40 m，單跨12 m，8連棟全開天窗大棚，南北行向種植。試驗番茄品種為寶石捷。

1.2 試驗方法

選取8連棟中間3棟大棚進行試驗，保證每個處理每公頃的栽株數大致一致，改變株行距，試驗設置如表1所示，T3為目前四川盆地設施番茄生產普遍使用的株行距模式，每個處理使用1跨。1棟中，隨機選取不同種植位置，生長一致番茄20株進行測產，4個重復。灌溉使用膜下滴灌，每個處理管理一致。

1.3 測定指標

1）" 光照強度的測定。待番茄5穗果開花時，利用愛萬提斯光纖光譜儀（AvaSpec-ULS2048x64-EVO）對不同處理栽培群落內和種植行間的上部（距地面1.7m，植株頂部）、中部（距地面1 m）、下部（距地面0.1m）進行光合有效輻射強度測量。

光照降低率=

（上部光合有效輻射強度-中（下）部光合有效輻射強度）/上部光合有效輻射強度×100%

全株光照時長，根據當地經緯度、日期（3月1日、4月1日、5月1日、6月1日）、一天中日出到日落時段太陽高度角，植株高度進行植株投影長度的計算，投影長度短于寬行行距視為全株接受光照時間段，最后統計全株光照時長。

2）" 番茄生長指標的測定。番茄開五穗花時，測定相關番茄株高，植株基部的莖粗，并對莖稈和葉片分別進行稱重，計算地上部分生物量。

3）" 番茄產量的測定。進入果實采收期后，根據果實成熟度，適時采收。每次記錄20株番茄的產量，統計總產量，折算單位產量。

4）" 番茄品質指標的測定。分別于5月27日、6月1日、6月8日，利用糖酸度計（愛拓，PAL-BX/ACID F5）對不同處理成熟番茄進行糖度和酸度的測定，折算糖酸比。

2 結果與分析

2.1 不同處理對植株群落光合有效輻射強度的影響

相同的栽培密度前提下，改變栽培株行距對番茄植株群落內外中下部的光照強度有著密切關系。擴大寬行行距，縮小株距會顯著提高種植行間中下部的光照強度，降低種植行內部的光強強度。種植行間T1中部、下部光照降低率分別為T3的6.0%和7.7%，種植行內部T1中下部光照降低率分別為T3的1.3倍和1.1倍。因為T1寬行行距為1.6m大于T3的寬行行距1.11 m，所以T1種植行間中下部能夠接收到更多光照，而T1株距小于T3，植株更為密集，導致種植行內中下部受到上部葉片遮擋，接收到的光照更少。綜合群落內外光照降低率來看，T1中部、下部平均降低率分別為46.31%和51.69%，T3中部、下部平均降低率分別為64.55%和85.05%。由表2可知，擴大寬行行距能有效地提高番茄植株群落的光照有效輻射強度。

增加寬行行距，可以提高番茄植株一天中全株光照的時間。根據統計的數據，T1的全株光照時長從3月到6月依次為5 h、5 h、5 h和7 h，T2與T1的全株光照時長相同，T3的全株光照時長從3月到6月依次為1 h、3 h、3 h和5 h。從3月到6月，T1和T2全株光照時長分別是T3處理的5倍、1.7倍、1.7倍及1.4倍（表3）。太陽高度角在一天內不斷變化，而植株投影長度短于寬行行距視為全株接受光照時間段，寬行行距增加時，番茄植株一天中全株光照的時間也增加。

2.2 不同處理對植株生長的影響

提高寬行行距，縮小株距可以提高番茄地上部分營養器官的生物量。T1處理番茄植株莖粗、莖長及莖稈鮮重分別約13.77 mm、2.22 m及0.28 kg，與T2和T3處理無顯著差異。T1葉片鮮重為0.90 kg，顯著高于T2和T3；T1地上部分鮮重為1.18 kg，也顯著高于其余2個處理，分別是T2和T3的1.04和1.03倍（表4）。由于寬行行距增加，番茄植株有效輻射量增加，光照時間延長，促進了植株的光合作用和營養物質的積累。

2.3 不同處理對番茄產量和品質的影響

增加寬行行距，減少株距對番茄單果重及產量無顯著影響。T1、T2番茄單果重約0.19 kg，T3番茄單果重約為0.18 kg，不同處理間番茄單果重無顯著差異。T1的小區產量約為69.60 kg，大于T2和T3處理，但差異不顯著。T1的產量約103 140 kg/hm2，T2的產量約102 015 kg/hm2，T3的產量約101 625 kg/hm2，三個處理間并無顯著差異。由表5可知，與原模式相比，宜機化的栽培模式對產量不會造成影響。

從不同時期對番茄品質的測定結果來看，T1番茄糖度均大于T2和T3，但沒有顯著差異。在6月1日和6月8日兩個測定時期，T1、T2的番茄酸度大于T3，差異不顯著。3個處理的糖酸比在不同的生長期發生了變化，但3個處理之間也沒有顯著差異。因此，不同時期番茄無論是糖度、酸度及糖酸比都無顯著差異，說明改變栽培的株行距配置，不會對番茄品質照成影響（表6）。可能是因為番茄在種植的整個過程中，行距和株距的改變雖然影響了番茄植株的部分性狀，但由于各處理的施肥量均一致，均能滿足番茄正常的生長需求，所以不同處理之間番茄的產量和品質均無顯著差異。

3 討論

作物的栽培密度合理調整是保證單位產量的重要技術之一，合理的密植是實現高產的主要限制因子［6， 7］。除了栽培密度外，株行距的不同對番茄產量也有較大的影響。番茄植株株距過大，群體光照損失大；株距過小，株間遮陰，植株易徒長［8， 9］。在維持一定的栽培密度前提下，縮小株距增加寬行行距，可以提高番茄群落光合有效輻射和全株照射時長，從而提高了番茄植株的光能利用效率，最終導致T1的番茄植株地上部分的葉片和莖稈生物量顯著高于其余2個處理。唐貝貝等［10］對番茄葉片長度和株距進行研究，結果表明長葉片番茄35 cm株距，短葉片番茄30 cm株距最適宜。陳真真等［11］在日光溫室中研究也發現，番茄采用大行距140 cm、小行距40 cm、株距30 cm種植規格較為合適。四川盆地的年光照時長約1 000 h左右，在無補光和加溫措施的塑料大棚種，通過優化株行距配置，對提高光能利用效率顯得尤為重要。

前期研究表明，株行距會影響番茄產量［13， 14］，本文T1產量為103 140 kg/hm2，高于其余2個處理，但未達到顯著差異，這可能與后期光合產物轉化積累，番茄植株“源庫”管理有一定關系。糖度和酸度是番茄品質重要的兩個指標，不同的栽培密度會對其產生影響，在四川盆地適當降低密度可以提高番茄上述兩個品質［15］。本文發現，在密度一定，改變株行距對番茄品質指標無顯著影響。因此，在目前栽培模式T3的基礎上，適當的擴大寬行行距，是保證番茄產量和品質，且同時實現四川盆地設施番茄宜機化栽培的模式。

4 結論

1） 本文通過在單位面積種植株數一定的前提下，改變番茄種植株行距，研究擴大行距縮小株距在四川盆地設施番茄中對番茄光照、產量及品質的影響，探究四川盆地設施番茄機械化作業的栽培模式。

2） 擴大寬行行距能有效地提高番茄植株群落的光照有效輻射強度，綜合群落內外光照降低率來看，T1中部、下部平均降低率分別比T3減少28.26%和39.22%。提高番茄植株一天中全株光照的時間，T1是T3的1.4倍以上。顯著提高番茄地上部分營養器官的生物量，T1地上部分鮮重是T2和T3的1.04和1.03倍。T1與T2、T3相比番茄的產量無顯著差異，約101 625～103 140 kg/hm2。T1、T2、T3處理的番茄糖、酸及糖酸比這3個品質指標無顯著差異。

3） 在四川盆地，為實現設施番茄輕簡化、機械化的生產模式，在栽培密度為29 430株/hm2的情況下，采用寬行行距1.6m，窄行行距0.4m，株距0.34 m宜機化栽培模式是完全可行的，不會對番茄產量和品質產生影響。

參 考 文 獻

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