聶 俊，呂 娜，李艷紅，羅國慶，鄭錦榮，譚德龍，史亮亮

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學院科研試驗示范場/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南都市農(nóng)業(yè)重點實驗室，廣東 廣州 510640；2.華南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院，廣東 廣州 510642）

隨著土壤污染加劇，保護地土壤不科學的水肥管理，導致土壤表面鹽分積累現(xiàn)象明顯，保護地土壤次生鹽漬化給蔬菜生產(chǎn)造成了很大影響。目前解決土壤污染、鹽漬化、連作障礙等困境的最有效手段是無土栽培[1-3]。無土栽培具有避免土傳病蟲害及連作障礙、肥料利用率高等諸多優(yōu)點，已成為發(fā)展無公害綠色食品生產(chǎn)的可靠途徑，在我國蔬菜保護地栽培中逐漸發(fā)展起來[4-6]。而番茄是世界上種植范圍最廣、總產(chǎn)量高的蔬菜之一，是無土栽培生產(chǎn)的主要蔬菜作物之一[7-8]。當前無土栽培蔬菜與土培蔬菜在市場上所占的比重幾乎相當[9]，但哪種方式生產(chǎn)的蔬菜品質(zhì)更好仍然是廣大民眾關(guān)注的焦點。已有大量研究表明，基質(zhì)栽培、營養(yǎng)液栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量，改善部分營養(yǎng)品質(zhì)[10-13]。何詩行等[14]比較了巖棉、椰糠、水培栽培番茄發(fā)現(xiàn)，不同栽培方式對番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)影響顯著。但針對無土栽培與土壤栽培的比較研究報道還較少。本試驗通過研究不同栽培方式對番茄產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，以期為番茄無土栽培提供理論依據(jù)和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試番茄品種為大果番茄新星101和金寶萊（廣東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所提供），櫻桃番茄凱蒂和夏日陽光（以色列海澤拉有限公司提供），均為無限生長型。供試基質(zhì)為蛭石∶珍珠巖∶陶?！媚嗵?1∶1∶1.5∶3，土壤取自廣東省農(nóng)業(yè)科學院白云基地未進行作物種植的黃壤，供試營養(yǎng)液配方采用華南農(nóng)業(yè)大學番茄營養(yǎng)液專用配方，大量元素用量如表1所示，微量元素配方如表2所示。

表1 大量元素配方

表2 微量元素通用營養(yǎng)液配方

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2016年8月在廣東省農(nóng)業(yè)科學院白云試驗基地智能田間實驗室進行。試驗設(shè)土壤栽培（T1，CK）、基質(zhì)栽培（T2）、營養(yǎng)液栽培（T3）3個處理，每個處理3次重復，每個小區(qū)4個59.5 cm×36 cm×45 cm泡沫箱，每個泡沫箱加入相同體積的泥土或基質(zhì)或營養(yǎng)液，每個泡沫箱種植2株，隨機區(qū)組布置在溫室中。 番茄幼苗4～5片真葉時移栽定植，土壤和基質(zhì)栽培根據(jù)天氣情況定時澆灌營養(yǎng)液，每次澆灌4 000 mL營養(yǎng)液；營養(yǎng)液栽培根據(jù)營養(yǎng)液EC值（保持2.3～2.8）和pH值（保持6.0～6.8）及時補充或更換營養(yǎng)液。番茄采用單桿整枝方式。

1.3 項目測定及方法

1.3.1 果實品質(zhì) 2016年秋季，在番茄果實成熟時，從各處理第2穗和第3穗果實中選取大小合適的成熟果實共20個，測定各處理番茄果實的縱、橫徑及品質(zhì)。

水果硬度用手持GY-1型果實硬度計進行測量，有機酸含量用標準滴定法[15]測定，Vc采用2，6-二氯靛酚滴定法[15]測定，可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍G-250法[15]測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法[16]測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法[17]測定。

1.3.2 果實產(chǎn)量 在番茄植株第5穗花序時摘心，分果穗采收，用精確度0.01 g的電子天平測量記錄各處理番茄果實單果重、單株果重以及總產(chǎn)量。

試驗數(shù)據(jù)采用Statistix8.0 統(tǒng)計軟件進行方差分析，用Originpro8.1繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式對番茄產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，處理T2、T3的番茄單株產(chǎn)量均高于處理T1，4個品種表現(xiàn)基本一致，但略有差異。其中，新星101的單株產(chǎn)量表現(xiàn)為處理T3、T2顯著高于處理T1，以處理T3產(chǎn)量最高，較處理T1高107.46%；金寶萊表現(xiàn)為處理T3、T2顯著高于處理T1，以處理T2產(chǎn)量最高，較處理T1高77.59%；凱蒂表現(xiàn)為處理T3、T2顯著高于處理T1，以處理T3產(chǎn)量最高，較處理T1高73.04%；夏日陽光表現(xiàn)為處理T3顯著高于處理T1、T2，較處理T1高120.05%。

圖1 不同栽培方式對番茄單株產(chǎn)量的影響

2.2 不同栽培方式對番茄可溶性糖含量的影響

可溶性糖是植物光合作用的產(chǎn)物，番茄中的糖主要是果糖和葡萄糖。糖含量的高低影響到番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)和風味品質(zhì)。從圖2可以看出，處理T3、T2的番茄果實可溶性糖含量均高于處理T1，以處理T3最高，4個品種的表現(xiàn)趨勢基本一致，略有差異。其中，新星101和金寶萊均以處理T3的果實可溶性糖含量顯著高于處理T1，處理T2與T1無顯著差異；凱蒂和夏日陽光兩個品種表現(xiàn)趨勢基本一致，以處理T3的可溶性糖含量最高，但與T2、T1均無顯著差異。

2.3 不同栽培方式對番茄Vc含量的影響

從圖3可以看出，水培番茄降低了果實Vc含量，4個番茄品種的果實Vc含量均以處理T3最低。其中新星101以處理T2的果實Vc含量最高，與處理T1無顯著差異，但均顯著高于處理T3；金寶萊以處理T1的果實Vc含量顯著高于處理T2、T3；凱蒂以處理T1、T2顯著高于處理T3，處理T1、T2無顯著差異；夏日陽光以處理T1顯著高于處理T2、T3。

圖2 不同栽培方式對番茄果實可溶性糖含量的影響

圖3 不同栽培方式對番茄果實Vc含量的影響

2.4 不同栽培方式對番茄可溶性蛋白含量的影響

從圖4可以看出，水培番茄降低了果實可溶性蛋白含量，4個番茄品種的果實可溶性蛋白含量均以處理T3最低，顯著低于處理T1和T2。其中，新星101的果實可溶性蛋白含量以處理T3顯著低于處理T1，處理T2與T1無顯著差異；金寶萊以處理T1顯著高于處理T2、T3，處理T2顯著高于處理T3；凱蒂和夏日陽光表現(xiàn)與新星101基本一致。

2.5 不同栽培方式對番茄硝酸鹽含量的影響

從圖5可以看出，水培番茄有利于降低果實硝酸鹽含量，4個番茄品種的果實硝酸鹽含量均以處理T1最高，處理T3最低。其中新星101的果實硝酸鹽含量以處理T1、T2顯著高于處理T3，金寶萊表現(xiàn)表現(xiàn)為處理T1顯著高于處理T3，凱蒂以處理T1高于處理T2、T3但差異不顯著，夏日陽光以處理T1顯著高于處理T2、T3。

圖4 不同栽培方式對番茄果實可溶性蛋白含量的影響

圖5 不同栽培方式對番茄果實硝酸鹽含量的影響

2.6 不同栽培方式對番茄果實縱橫徑的影響

從表3可以看出，處理T3、T2可以促進番茄果實膨大，果實縱徑和橫徑均高于處理T1，但對縱橫徑比無顯著影響，4個品種表現(xiàn)基本一致，但略有差異。其中，新星101處理T3的縱莖、橫莖分別比處理T1顯著提高了24.15%、23.64%；金寶萊表現(xiàn)為處理T3的果實縱、橫徑分別比處理T1高14.19%、16.35%，差異顯著，處理T2的縱徑也顯著高于處理T1；凱蒂表現(xiàn)為處理T3的果實縱、橫徑分別比處理T1高22.92%、24.25%，差異顯著；夏日陽光表現(xiàn)為處理T3的果實縱、橫徑分別比處理T1提高11.92%、9.73%，差異顯著，處理T2的果實縱、橫徑也均顯著高于處理T1，但與處理T3無顯著差異。

表3 不同栽培方式對番茄果實縱橫莖的影響

2.7 不同栽培方式對番茄硬度的影響

從表4可以看出，處理T2、T3的番茄果實硬度均高于處理T1，以處理T2最高，其中新星101和夏日陽光均以處理T2、T3高于處理T1，但均無顯著差異；金寶萊、凱蒂分別表現(xiàn)為處理T2比處理T1高33.95%、19.68%，差異顯著。

表4 不同栽培方式對番茄果實硬度（kg/cm2）的影響

3 結(jié)論與討論

栽培方式對番茄產(chǎn)量具有重要影響。本試驗結(jié)果表明，營養(yǎng)液和基質(zhì)栽培的番茄產(chǎn)量均高于土培，其中營養(yǎng)液栽培增產(chǎn)效果顯著，4個品種的增幅達到73.04%～120.05%。其原因可能是不同的栽培方式中番茄的根系生長環(huán)境不同，營養(yǎng)液根系浸于營養(yǎng)液中，在保證氧氣充足的前提下能夠充分吸收養(yǎng)分和水分；基質(zhì)栽培中由于有陶粒、珍珠巖、蛭石等無機基質(zhì)，提高了介質(zhì)的透氣性和持水保水保肥能力，因而有利于根系的生長，吸收充足的養(yǎng)分，從而有利于產(chǎn)量的增加[18-19]。但部分研究認為水培管理難度大，番茄產(chǎn)量與品質(zhì)不如基質(zhì)栽培[14]。本試驗以營養(yǎng)液栽培產(chǎn)量最高，可能是由于采用了24 h給營養(yǎng)液充氣加氧，有利于根系的吸收養(yǎng)分和水分，但其增加產(chǎn)量的構(gòu)成因素有待進一步明確研究。

黃丹楓等[20]通過對甜瓜進行基質(zhì)栽培、土壤栽培方式與土壤栽培方式相比，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)栽培甜瓜在無土栽培條件下生育期縮短，果實發(fā)育過程中營養(yǎng)物質(zhì)的積累加快，甜度、Vc含量提高，果形圓整。本試驗結(jié)果表明，基質(zhì)栽培和營養(yǎng)液栽培均提高了番茄果實的可溶性糖含量，降低Vc和可溶性蛋白質(zhì)含量，顯著降低硝酸鹽含量，增加果實硬度，有利于后期運輸和儲藏。營養(yǎng)液栽培在保證氧氣充足的條件下，番茄的生長明顯好于基質(zhì)與土壤栽培，這與孟彩霞[8]的研究結(jié)果一致。在實際生產(chǎn)中需要根據(jù)管理水平合理選擇種植模式。