北京地區(qū)連棟溫室番茄巖棉栽培適宜密度的研究

北方園藝（）：設施園藝 第一作者簡介 ：許路 （），男 ，碩士研究生 ，研究方向為設施園藝 。：責任作者 ：陳青云 （），男 ，教授 ，博士生導師 ，研究方向為設施園藝工程 。：基金項目 ：現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系北京果類蔬菜創(chuàng)新團隊資助項目 （）。收稿日期 ：北京地區(qū)連棟溫室番茄巖棉栽培適宜密度的研究許路，李 新 旭，高 麗 紅，陳 青 云（中國農業(yè)大學 農學與生物技術學院 ，北京；北京市農業(yè)技術推廣站 蔬菜室 ，北京）摘要 ：以北京地區(qū)連棟溫室長季節(jié)巖棉栽培番茄為試材 ，研究了不同密度對番茄冠層光照分布 、番茄生長發(fā)育 、營養(yǎng)液吸收利用的影響 。結果表明 ：番茄冠層內光合有效輻射值隨栽培密度增加而顯著降低 ，其中晴天條件下株 植株中部光合有效輻射值約為，比對照株 降低。隨著栽培密度增加 ，番茄營養(yǎng)生長減弱 ，植株發(fā)病率增加 ，且坐果數(shù)減少 ，單果重降低 ，增加栽培密度的增產效果不顯著 。經綜合比較 ，推薦株 為北京地區(qū)連棟溫室番茄巖棉栽培的適宜栽培密度 。關鍵詞 ：連棟溫室 ；巖棉栽培 ；番茄 ；栽培密度 ；產量中圖分類號 ： （）文獻標識碼 ： 文章編號 ：（）巖棉栽培是荷蘭番茄栽培的主要形式 ，已形成一套完善的技術體系 ，平均單位面積產量達到。而我國無土栽培起步較晚 ，目前有機生態(tài)型無土栽培面積較大 ，針對巖棉作為栽培基質的配套技術研究相對薄弱。合理的栽培密度是蔬菜優(yōu)質高產的基礎 ，目前我國番茄巖棉栽培密度多直接采用荷蘭經驗 ，為株 。而荷蘭地處北緯，緯度比北京高約，兩地氣候環(huán)境差異顯著 。與荷蘭相比 ，北京具有較明顯的光照資源優(yōu)勢 ，因此針對北京地區(qū)優(yōu)質的光照條件 ，適當調整巖棉栽培番茄的密度 ，比較不同密度對番茄生長發(fā)育及產量形成的影響 ，探索出北京地區(qū)現(xiàn)代化溫室?guī)r棉栽培番茄適宜密度 ，對于進一步提高巖棉栽培番茄的產量和品質 ，實現(xiàn)巖棉栽培技術的本土化推廣具有重要意義 。 材料與方法 試驗溫室概況試驗于年月至年月在北京小湯山特菜生產基地連棟玻璃溫室內進行 。溫室東西長，南北寬，溫室加溫保溫設備有暖氣 、內保溫幕 ，其中溫室內墻壁四周設有暖氣 ，暖氣高度為，南北方向共有組加溫暖氣 ，將溫室平均分為個區(qū)域 ，每個區(qū)域面積為；降溫設備主要有濕簾 、風機 、內外遮陽 ，其中濕簾設置于溫室北面 ，長，寬，遮陽網透光率為。 試驗材料供試番茄 （ ）品種為“”，由瑞克斯旺公司提供 ，該品種為無限生長型 ，中早熟 ，果實紅色 ，屬于硬果肉大果型品種 。巖棉材料 ：試驗所用巖棉基質墊 （）和雙孔巖棉塊 （）均為丹麥公司生產的產品 。定植前巖棉容重，總孔隙度。 試驗方法試驗于年月日進行播種育苗 ，年月日定植 ，年月日開始采收 ，年月初拉秧 。試驗設個栽培密度 ，分別為、株 ，以荷蘭種植經驗株 為對照 （）。每個處理次重復 ，共個小區(qū) （表），每個小區(qū)長，寬，面積為。表試驗設計 處理密度（株 ）各處理株數(shù) 株單塊基質墊栽培株數(shù) 株 采用巖棉塊育苗 ，定植時將番茄幼苗以不同密度定植于巖棉種植墊中 ，巖棉種植墊由黑白雙層膜包裹 ，采用槽式支架型栽培 。每個栽培槽長，內槽寬，設施園藝 北方園藝（）：底拖高度為。采用單桿整枝方式 ，植株高度保持在。溫室灌溉由荷蘭公司的智能灌溉系統(tǒng)控制 ，依據日光照累積量確定每日灌溉量 。營養(yǎng)液采用開放式灌溉 ，每個種植墊上的滴箭數(shù)與定植的株數(shù)相同 。不同處理其它日常管理和農藝措施均保持一致 。 項目測定 番茄冠層光分布測定冠層有效光分布 ：分別于年月日 、月日 、月日和月日 ，采用美國公司手持式線性光合有效輻射傳感器（），分層測定番茄植株冠層光分布 ，測量梯度自番茄基部垂直向上依次為 ：、，測量時間為：。各處理選取測量點處 ，按各處理的栽培位置 ，來回測量次以消除因測量時間不同而產生的誤差 。 番茄生長指標測定番茄定植后 ，每小區(qū)選取代表性植株株進行標記 。自年月日起對其株高 、莖粗 、節(jié)間長 、葉片數(shù)等生長發(fā)育狀況進行測量 ，每測量次 。葉面積指數(shù) ：待植株落蔓高度穩(wěn)定后 ，測量標記植株所有葉片的長和寬 ，代入葉面積計算公式計算植株所有葉片的葉面積 ，進而計算葉面積指數(shù) ；葉面積公式為 ：葉面積長寬長寬（）。 番茄產量及品質分析番茄產量分別按小區(qū)進行測定 ，記錄每次采收時商品果重量并換算成每平方米的單位產量 。同時記錄各標記植株的采果穗數(shù) 、單果重和坐果數(shù) 。選取各處理番茄第穗果進行果實品質分析 。 灌溉數(shù)據測定灌溉量記錄 ：運用溫室自動灌溉控制系統(tǒng) （ ，）記錄每天營養(yǎng)液灌溉量 。回液量測定 ：將燒杯放置在各標記植株栽培槽回水管口下 ，測量每次灌溉后營養(yǎng)液回液量 ，直至最后一次灌溉結束 ，并計算全天回液率 。測量時間為年月日 ，此時為番茄第穗果坐果期 。 數(shù)據分析試驗數(shù)據采用 軟件進行處理 ；采用軟件進行回歸擬合分析 ；采用 統(tǒng)計軟件進行顯著差異性（）分析 。 結果與分析 不同密度對番茄群體內光分布的影響在月選取晴天及陰天 、月 、月的晴天對不同栽培密度番茄冠層光照垂直分布進行定點測量 ，測量時各處理植株高度為，葉片數(shù)為片 ，測量時間為：。由圖可知 ，各處理番茄群體內光合有效輻射量隨距離植株基部的距離減小而顯著減小 。其中距離植株基部高度段葉片截獲的有效光輻射量占整株植株光照輻射的，為番茄的主要受光部位 。注 ：圖為 月晴天 ，圖為 月陰天 ，圖為 月晴天 ，圖為 月晴天 。： ， ， ， 圖 不同密度對番茄群體內光合有效輻射垂直分布的影響 從時間分布來看 ，月晴天的光合有效輻射值最強 ，冠層輻射量可達，進入月后 ，由于溫室內采取放遮陽降溫措施 ，室內光照強度有所減弱 ，月份 、月份晴天冠層光合有效輻射分別為北方園藝（）：設施園藝 和，距一般番茄的光飽和點 較遠 。從垂直高度看 ，在晴天條件下 ，距植株基部高度處 ，的光合有效輻射值僅為，已低于一般的番茄光補償點 （）。陰天條件下 ，植株冠層光合有效輻射僅為；距植株基部處 ，處理和的光合有效輻射分別為和，均在光補償點附近 ，因此基部葉片養(yǎng)分消耗量大 。 不同密度對番茄營養(yǎng)生長及產量形成的影響由表可知 ，各處理番茄株高無顯著性差異 ，莖粗隨栽培密度增加而變細 ，節(jié)間長隨密度增加而增長 。從葉片發(fā)育來看 ，葉片數(shù)較多 ，高密度栽培下的葉片數(shù)最少 。從葉面積的比較來看 ，對照的單葉葉面積最大 ，單葉面積最小 ，但各處理葉片中葉綠素含量基本相同 ，無顯著性差異 。各處理葉面積指數(shù)差異顯著 ，與對照相比處理葉面積指數(shù)提高。表不同密度對番茄營養(yǎng)生長的影響 處理株高 莖粗 節(jié)間長 葉片數(shù)單葉葉面積 葉面積指數(shù)葉綠素含量 注 ：株高 、葉片數(shù)為 年 月 日所測 。： ，由表可知 ，各處理番茄平均果實橫徑隨栽培密度增加而減小 ，單果重隨密度增加而減輕 ，番茄各穗坐果數(shù)隨密度增加而減少 。從產量上看 ，截至到番茄月底拉秧時 ，處理番茄單位面積產量最高 ，達到，比對照產量提高；處理產量與對照相比無顯著性差異 ；低密度處理產量較低 ，比對照降低。從采果穗數(shù)看 ，低密度處理番茄生長發(fā)育較快 ，果實成熟較早 ，其采果穗數(shù)比對照組增加穗 ，有顯著性差異 。從產量結果上看 ，與對照相比各密度處理均未達到顯著增產的效果 。表不同密度對番茄產量構成影響 處理果實橫徑 單果重 單穗坐果數(shù) 個采果穗數(shù) 單位面積總產量 （） 由表可知 ，除維生素含量外 ，各處理間其它果實品質指標均無顯著性差異 。各項指標中果實硬度對照最低 ；可溶性固形物含量最高 ，最低 ；可溶性糖含量最高 ，處理含量最低 ，且與對照相比減少；有機酸含量中各處理數(shù)值相近 。對糖酸比數(shù)值進行比較后發(fā)現(xiàn)對照數(shù)值最高 ，處理數(shù)值最低 。對果實維生素含量分析后發(fā)現(xiàn) ，低密度處理果實維生素含量明顯高于其它處理 ，說明其營養(yǎng)含量較高 ，而處理的果實維生素含量最低 ，與其它處理相比其果實綜合品質較差 。表不同密度對番茄果實品質的影響 處理硬度可溶性固形物含量 維生素含量 （）可溶性糖含量 有機酸含量 糖酸比 從圖可以看出 ，月為番茄果實的高產期 。進入月后由于室內溫度漸高 ，番茄長期處于高溫環(huán)境中 ，植株開花坐果率和果實單果重均有所降低 ，此時植株病蟲害現(xiàn)象又較重 ，植株病死率較高 ，嚴重降低了后期產量 。對比不同處理的產量走勢 ，月份時處理果實產量較高 ，主要因為其果實成熟較早 ，前期收果穗數(shù)較多 ；進入月后高密度處理、產量顯著增加 ；月各處理產量基本達到最高值 。設施園藝 北方園藝（）：圖 不同密度在不同時期對番茄產量的影響 自年月初番茄移植至溫室內至年月日 ，各處理番茄生產成本及收益情況如表所示 。從生產成本看 ，處理和生產成本較高 ，與對照相比單位面積成本增加約元 ，差量主要存在于肥料和水電投入上 。從收益上看 ，處理單位面積收益最高 ，達到元 ，比對照增加元 ；處理與對照相比無明顯差異 ；處理收益較低 ，比對照降低。對比生產效益 ，處理和對照投入產出比值較低 ，生產效益最好 ；處理和投入產出比值分別比對照提高和。表不同處理生產效益分析 元 處理生產成本 種子肥料水電 巖棉 、滴灌器材 ， 人工其它總計收益投入產出比 注 ：生產成本中 “其它 ”項包括栽培槽 、落蔓支架 、加溫成本 、溫室折舊 、溫室維修費用 ；番茄平均銷售價格為元 。：“” ， ， ， 不同密度對番茄水肥吸收的影響從圖可以看出 ，營養(yǎng)液統(tǒng)一于：開始澆灌 ，處理和于：最早出現(xiàn)回液 ，處理于：出現(xiàn)少量回液 ，對照于：出現(xiàn)回液 。經測量 ，各處理經多次灌溉后 ，基質含水量均達到飽和 ，保持在，無顯著性差異 。從單次回液量看 ，處理和處理回液量相近 ，穩(wěn)定時均為次 ；處理回液量較 少 為次 ；對 照單 次 回 液 量 最 少 為次 ，回液量為的。經計算 ，各處理單棵植株當天回液率分別為（）、（）、圖 不同處理番茄單株回液變化 （）和（），處理比對照回液率高出約，營養(yǎng)液流失較多 。作物的灌溉水利用效率是指作物的總產量與作物所需的灌溉總量的比值 ，反映了作物灌溉耗水與其經濟產量之間的關系 。作物的肥料產出投入比是指作物的單位產量與其單位施肥量的比值。該試驗單株灌溉總量和施肥總量均由溫室自動灌溉控制系統(tǒng) （，）每日記錄 。由表可知 ，各處理番茄單株產量隨密度增加而顯著降低 ，對照單株產量為，與對照相比產量提高，和則分別減少和。由于處理之間單株產量差異顯著 ，不同處理水肥利用效率也有顯著不同 。對照灌溉水利用效率最高 ，達到，與其灌溉量相同的高密度處理灌溉水利用效率只有，相比對照減少。低密度處理灌溉水利用效率與對照相似無顯著差別 ，高密度處理灌溉水利用效率最低 ，比對照減少。由于采用營養(yǎng)液澆灌 ，各處理肥料產出投入比表現(xiàn)出與灌溉水利用效率的變化情況相似 ，其中對照肥料產出投入比最大為，而處理肥料產出投入比最低為。表不同密度對番茄水肥利用效率的影響 處理單株產量 單株灌溉總量 單株施肥總量 灌溉水利用效率 （）肥料產出投入比 北方園藝（）：設施園藝 結論與討論 番茄冠層光分布番茄在蔬菜中屬于對光照要求較強的植物 ，在光照強度不足時 ，番茄光合能力下降很快 。在我國北方地區(qū)冬春保護地栽培對番茄生長所需的光照多不能滿足 ；而夏季過強的光照和高溫度多雨的環(huán)境 ，又對番茄生產極為不利 。該試驗對不同處理植株冠層光照強度進行測量后發(fā)現(xiàn) ，月份各處理番茄冠層光合有效輻射值均為，各處理冠層處有效光照強度差異較小 ，隨著距離冠層距離的增加 ，光合有效輻射量出現(xiàn)顯著差異 ，高密度處理光合有效輻射量顯著低于低密度處理 ；在距離植株基部高度段 ，各處理葉片所受光合有效輻射量均低于或接近光補償點 ，此高度段留葉對植株消耗較大 。從整體來看 ，試驗區(qū)域光照條件較好 ，可滿足各處理番茄對生長發(fā)育要求 ，但優(yōu)質光照資源的挖掘利用還需配合肥水 、溫濕 、環(huán)控的支持 ，該試驗條件下的光照資源對最終產量形成的影響需結合各處理的水肥吸收情況 ，進行綜合分析 。 番茄生長及產量大量研究證明栽培密度與植物形態(tài)指標顯著相關 。該試驗結果表明不同密度對番茄營養(yǎng)生長有顯著影響 ，以處理為例 ，與對照相比植株莖粗平均值減少，節(jié)間長增加，葉片數(shù)也有所減少 ，植株整體長勢較弱 。綜合長勢分析 ，當栽培密度不斷增加 ，過分的競爭導致養(yǎng)分 、光照等資源不足 ，植株出現(xiàn)衰弱現(xiàn)象 ，進而對產量造成影響。產量統(tǒng)計顯示 ，隨著栽培密度的增加 ，番茄產量有一定提高 ，但增產水平并不顯著 。究其原因 ，首先構成番茄產量形成的單株坐果數(shù) 、單果尺寸和單果質量均隨密度增加而顯著減少 ；其次低密度處理植株生長發(fā)育速度較快 ，采果穗數(shù)較多 ，顯著提高了單株產量 。從各處理的生產效益來看 ，隨著栽培密度增加 ，番茄生產成本有所提高 ，且成本差異主要體現(xiàn)在肥料投入上 。從投入產出比看 ，由于溫室加溫成本 、巖棉器材和溫室折舊費用較高 ，整體生產效益并不好 ，對比不同處理來看 ，對照和處理效益相對較好 。對于人工成本一項 ，由于試驗條件所限 ，各處理農事操作均由同一組工人完成 ，無法對處理間的差異進行有效區(qū)分核算 ，因此在以后試驗中可改進農事管理模式 ，從而對人工成本進行有效統(tǒng)計 。 番茄水肥吸收合理的灌溉和基質環(huán)境管理是決定無土栽培成功與否的關鍵 。該試驗發(fā)現(xiàn)各處理單塊基質墊每日的回液量有顯著不同 ，其中高密度處理和單塊巖棉墊單天回液量最多 ，處理次之 ，對照最少 ；對灌溉水利用效率的分析可知 ，對照的灌溉水利用效率最高 ，高密度處理和最低 。產生這一現(xiàn)象的主要原因是該試驗受灌溉條件和巖棉基質墊尺寸型號的限制 ，采用單一的營養(yǎng)液調控方式 ，各處理的供液量和供液間隔均以對照為標準進行調控 ，造成了營養(yǎng)液供給的不均衡 ，影響了灌溉液的利用效率 。例如 ，高密度處理單塊基質墊上植株較多 ，單塊灌溉量因此相應增加 ，但受限于已有基質的尺寸和體積大小 ，增加的灌溉導致基質含水量迅速達到飽和 ，大量灌溉液由于無法被及時被儲存而流失 ，不僅提高了回液率 ，也造成了養(yǎng)分的丟失 。高密度栽培植株在養(yǎng)分相對缺失的環(huán)境下生長 ，其長勢和產量均因此減弱和降低 ，整體上抑制了優(yōu)質光照條件下高密度栽培番茄產量優(yōu)勢的體現(xiàn) ，造成其水肥利用效率不高 。因此針對以后的栽培密度試驗 ，需根據不同的密度安排選用對應的巖棉尺寸型號 ，在增加栽培密度的同時保證營養(yǎng)液在基質內合理的儲存 ；其次需改善灌溉管理 ，將不同處理的灌溉系統(tǒng)進行區(qū)分 ，做到有針對性的灌溉 。綜合比較 ，由于對照植株長勢良好 、果實產量和品質較高 、生產成本合理 ，因此推薦株 為北京地區(qū)連棟溫室番茄巖棉栽培的適宜栽培密度 。參考文獻周斌 ，周長吉 ，張書謙 ，等 巖棉在我國溫室栽培中的應用現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析 農村實用工程技術 （溫室園藝 ），（）：江勝德現(xiàn)代園藝栽培介質 北京 ：中國林業(yè)出版社 ，：郭世榮無土栽培學 北京 ：中國農業(yè)出版社 ，：曲佳 ，須暉 ，王蕊 ，等基于葉長和葉寬的番茄葉面積簡易測算方法的研究 沈陽 ：中國園藝學會年學術年會論文摘要集 ，張福墁設施園藝學 北京 ：中國農業(yè)大學出版社 ，：安順偉灌溉量對日光溫室番茄水分利用效率及產量品質的影響北京 ：中國農業(yè)大學 ， ， ， ， ，（）：徐進 ，齊艷花 ，李紅嶺 ，等不同栽培密度與留果數(shù)對秋大棚番茄生長發(fā)育及產量的影響 北京農業(yè) ，（）：李文甲日光溫室番茄高密度低段栽培試驗研究 銀川 ：寧夏大學 ， ， ， ， （ ， ， ； ， ， ）栽培技術 菜園北方園藝（）：第一作者簡介 ：王世發(fā) （），男 ，研究員 ，現(xiàn)主要從事冬油菜越冬品種篩選與示范推廣等研究工作 。： 收稿日期 ：北方旱寒區(qū)白菜型冬油菜品種抗寒性與適應性分析王 世 發(fā) ，黃 淑 蘭（吉林省農業(yè)科學院 經濟植物研究所 ，吉林 公主嶺）摘要 ：白菜型冬油菜是常見的主栽類型 ，是在特定的自然環(huán)境中生長的品種 。現(xiàn)結合北方旱寒區(qū)的自然環(huán)境特征 ，冬油菜的生長習性 ，以已有對冬油菜的研究 ，對這一地區(qū)冬油菜品種的抗寒性與適應性進行了簡要分析 ，為冬油菜在北方旱寒地區(qū)生長提供相關的參考依據 。旨在提高冬油菜的抗寒性 ，使冬油菜有望在更為惡劣的環(huán)境中生長 。關鍵詞 ：冬油菜 ；自然環(huán)境 ；抗寒性中圖分類號 ： 文獻標識碼 ： 文章編號 ：（）我國氣候類型多種多樣 ，北方冬季寒冷這一重要的自然環(huán)境特征 ，給植物的生長帶來了不利影響 。我國的冬油菜主要分布在長江流域 ，從年起 ，通過冬油菜北移示范種植 ，試驗示范 ，表明在東北可正常越冬 ，長勢良好 ，帶來了可觀的經濟效益 。尤以吉林省分布最為典型 。油菜作為我國主要的油料作物之一 ，國家對冬油菜生長環(huán)境的研究投入也是相當大 ，近年來 ，隨著全球氣候變暖的影響 ，冬油菜在我國的生長區(qū)域不斷擴大 ，而冬油菜對環(huán)境的要求很高 ，并不是每個地域都適合其生長 ，冬油菜生長的好壞以及冬油菜產量多少與自然環(huán)境密切相關 ，但是 ，隨著科學技術的進步 ，人類對冬油菜的研究也取得了一定的進展 ，使冬油菜有望在更為惡劣的條件下獲得豐收 。 白菜型冬油菜的特征及生長環(huán)境 冬油菜的特性油菜是我國種植面積最大的油料作物 ，產量居世界第一位 ，號稱我國第一大油料作物 ，油菜分為冬油菜和春油菜 ，冬油菜大多分布于我國的北方 ，尤其是西北 、東北地區(qū) ；春油菜主要分布在南方 ，尤以長江中下游平原最為典型 。近年來 ，我國的油菜生產格局和種植面積的結構正在發(fā)生著變化 ，隨著全球氣候變暖和種植技術不斷進步 ，冬油菜的種植地域也不斷向北推進 ，白菜型冬油菜又稱越冬油菜 ，主要是在秋季播種 ，生長期在田間越冬 ，到翌年的初夏收獲 ，冬油菜在感溫階段對溫度的要求很高 ，主要分布在冬季相對溫暖的地區(qū) ，像東北平原南部 ，以及一些河谷地區(qū)經常能看到生長著的冬油菜 。正逐步改變著冬油菜以往的生長環(huán)境 ，在東北的吉林省也種植著相當面積的冬油菜。 冬油菜的生長環(huán)境我國的冬油菜種植面積相當廣泛 ，在我國的東北 、西北以及華北地區(qū)都有分布 。每年進入冬季 ，我國北方有大面積不利于農作物生長的區(qū)域 ，加之北方地區(qū)普遍缺水 ，通常把這些地區(qū)稱之為旱寒區(qū) ，很多植物都不能適應寒冷干旱的自然環(huán)境而無法種植 ，因而每年冬季都有很多土地閑置 ，近年來隨著對冬油菜的研究 ，有望改善這一難題 ，使土地得到有效利用 ，資源更加優(yōu)化 。冬油菜的種植接近北緯，吉林省有些相對氣溫較高的： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ： ； ； ；