不同營養(yǎng)液配方對番茄潮汐式灌溉育苗質(zhì)量的影響

田雅楠，曹玲玲，趙立群，曹彩紅

（北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

隨著我國設(shè)施蔬菜的發(fā)展，集約化穴盤育苗已成為蔬菜種植的重要環(huán)節(jié)，秧苗質(zhì)量對栽培效果影響顯著[1]，決定著蔬菜的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。穴盤育苗是以草炭、蛭石、珍珠巖等輕基質(zhì)材料作為育苗基質(zhì)，但基質(zhì)持水保肥能力有限，需根據(jù)植物生長需求進行精準(zhǔn)的水肥管理，為幼苗提供均勻的水分和養(yǎng)分是培育蔬菜健壯穴盤苗的關(guān)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(zhì)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(chǎn)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(yōu)點[8]。同時，潮汐式灌溉易于實現(xiàn)水肥閉合循環(huán)利用和水肥精準(zhǔn)供給，也有利于實現(xiàn)自動化管理和工廠化生產(chǎn)，節(jié)省勞動力和生產(chǎn)成本，具有廣闊的發(fā)展前景[9-13]。我國的潮汐式灌溉技術(shù)發(fā)展起步較晚，在盆栽花卉的大面積生產(chǎn)中應(yīng)用較多。近幾年，國內(nèi)學(xué)者增加了對蔬菜潮汐式育苗的研究力度，在設(shè)備設(shè)計、灌水指標(biāo)和節(jié)水省肥等方面研究較多[14-17]，而有關(guān)營養(yǎng)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(yǎng)液配方優(yōu)選試驗，旨在為番茄潮汐式育苗技術(shù)的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

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(chǎn)地為韓國，為無限生長型粉果番茄品種，單果質(zhì)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(zhì)為草炭、蛭石、珍珠巖的混合基質(zhì)（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(chǎn)。育苗所用基礎(chǔ)水溶性肥料，購自上海永通化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)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(fēng)干燥箱，DHG-9070A，上海-恒科科學(xué)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(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站小湯山特菜大觀園東區(qū)潮汐式育苗溫室內(nèi)進行，采用簡易潮汐式育苗系統(tǒng)，設(shè)置T1（霍格蘭德和阿農(nóng)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(yǎng)液配方處理，每個處理設(shè)置3 次重復(fù)。各營養(yǎng)液配方見表1。

表1 不同營養(yǎng)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(xiàn)為止。將播種后的穴盤置于催芽室中進行催芽，當(dāng)有60%左右種子的子葉拱出時，置于潮汐式育苗盤中，當(dāng)基質(zhì)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(huán)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(tài)氮、硝態(tài)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(yǎng)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(biāo)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(zhì)量；干質(zhì)量先在通風(fēng)鼓風(fēng)干燥箱105 ℃下殺青30 min，然后在85 ℃下烘至恒質(zhì)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(tǒng)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(tǒng)進行根系分析，測定指標(biāo)包括根系總長度、根系表面積和根體積。育苗期結(jié)束時，按照公式（1）（2）計算根冠比和壯苗指數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 軟件進行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用IBMSPSS statistics 軟件進行差異性分析（P＜0.05）及標(biāo)準(zhǔn)差計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)液配方對番茄幼苗生長指標(biāo)的影響

2.1.1 不同營養(yǎng)液配方對番茄幼苗地上部形態(tài)指標(biāo)的影響

從表3 可知，使用不同營養(yǎng)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(shù)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(yǎng)液配方對幼苗地上形態(tài)指標(biāo)的影響Table 3 Effect of different nutrient solution formulas on aboveground morphology of seedlings

2.1.2 不同營養(yǎng)液配方對番茄幼苗根系形態(tài)的影響

通過研究不同營養(yǎng)液配方對番茄潮汐式育苗根系形態(tài)的影響（見表4），發(fā)現(xiàn)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(yǎng)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(yǎng)液配方對番茄根系形態(tài)的影響Table 4 Effect of different nutrient solution formulas on root morphology of tomato seedlings

2.2 不同營養(yǎng)液配方對番茄幼苗干鮮質(zhì)量及葉綠素含量的影響

由表5（見下頁）可知，地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)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(zhì)量和地上干質(zhì)量最小，分別較山崎茄子配方低17.57%和34.09%。地下鮮質(zhì)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(zhì)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(yǎng)液配方對番茄幼苗干鮮質(zhì)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(yǎng)液配方對番茄幼苗根冠比和壯苗指數(shù)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?。?.17）。各處理的壯苗指數(shù)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(shù)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(yǎng)液配方對番茄幼苗根冠比及壯苗指數(shù)的影響Table 6 Effect of different nutrient solution formulas on root-shoot rantio and seddlings index of tomato seedlings

3 結(jié)論與討論

本實驗得出，采用山崎茄子營養(yǎng)液配方進行番茄潮汐式育苗，植株各項生理指標(biāo)較好，株高最高為162.73 mm，莖粗最粗為2.96 mm，葉片數(shù)最多為3.78，根長最長為1 560.7 cm，地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量均為最大，分別為0.44 g 和0.09 g，且壯苗指數(shù)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(zhì)、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(yǎng)有利于提高蔬菜作物葉綠素含量[19]，促進干物質(zhì)積累[20]。但是過量的氮營養(yǎng)則會導(dǎo)致根系生長受阻，生長發(fā)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(zhì)的合成與糖類的合成有關(guān)，適當(dāng)?shù)脑黾逾洜I養(yǎng)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(fā)育[23]。

營養(yǎng)液的pH 值和EC 值直接影響植株對養(yǎng)分的吸收，番茄適宜生長pH 值是6.0～7.0，由表1 知，各營養(yǎng)液pH 均處于適合的范圍內(nèi)。過低濃度的營養(yǎng)液會導(dǎo)致蔬菜苗徒長，過高濃度的營養(yǎng)液會抑制植株的生理生長，番茄營養(yǎng)生長期適宜EC 值范圍是2.0～2.5 mS/cm[24]，各營養(yǎng)液的EC 值均在范圍內(nèi)，但不同苗齡時期營養(yǎng)需求不同，耐肥性不同。在蔬菜育苗過程中，營養(yǎng)液EC 值應(yīng)根據(jù)苗齡階段進行調(diào)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(zhì)量、根長、根表面積等指標(biāo)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(yǎng)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(dāng)降低濃度。在營養(yǎng)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(shù)最大，這些生長指標(biāo)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(tài)氮促進葉綠素的積累[26-27]，3 個配方中銨硝態(tài)比分別為1∶14、1∶10、1.33∶16，山崎茄子配方的銨態(tài)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(biāo)，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(biāo)，日本山崎茄子營養(yǎng)液配方處理植株各項指標(biāo)較好，且壯苗指數(shù)最大，適宜番茄潮汐式育苗所用。