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2023 年 6 月第 3 期9196甘肃农业大学学报 JOURNAL OF GANSU AGRICULTURAL UNIVERSITY第5 8卷双 月 刊不同营养液配方与供液量对椰糠袋培高糖度番茄产量和品质的影响周文波1，许亚丽2，李建设3（1.延安市子长市果业开发中心，陕西 子长 717300；2.榆林市蔬菜产业发展中心，陕西 榆林 719000；3.宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021）摘要：【目的】研究不同营养液对椰糖袋培高糖度翻茄产量及品质和影响，确定基质培番茄最佳的供液量和营养液配方。【方法】以京番3号番茄品种为试验材料，试验设计采用完全互交设计，选择3种不同营养液配方B1、B2、B3和3种不同灌溉量，即在营养生长期每株每天灌溉量分别为250 mL（A1）、300 mL（A2）、350 mL（A3），在开花结果期各处理每株每天灌溉量增加100 mL即可。最后分析不同的灌溉量和营养液配方的互交作用对番茄生长指标、生理指标、果实中糖分含量、酶活性及产量和品质的影响。【结果】当营养液配方为B2处理，灌溉量为A1处理时，番茄可溶性固形物达到最高；当供营养液配方为B2处理，液量为A2处理时，番茄单果重、总果量和折合亩产均大于其他处理。当营养液配方固定时，随着灌溉量的增加果实可溶性固形物、总糖和VC含量呈下降趋势，其中A1B2处理果实综合表现最佳。不同处理，果实各个部位均以葡萄糖和果糖为主，其中番茄心室隔壁和胶质胎座含糖总量均大于果皮和果肉含糖总量。【结论】A2B2处理最佳，此时番茄果实糖分含量最高，产量最大。关键词：番茄；糖类；产量；品质中图分类号：S641.2 文献标志码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：文章编号：1003-4315（2023）03-0091-06Effects of different nutrient solution formulas and nutrition solution supply on the yield and quality of high sugar tomatoes cultivated in coco peat bagsZHOU Wenbo1，XU Yali2，LI Jianshe3（1.Yanan Zichang Fruit Industry Development Center，Zichang 717300，China；2.Yulin Vegetable Industry Development Center，Yulin 719000，China；3.Agricultural College of Ningxia University，Yinchuan 750021，China）Abstract：【Objective】To study the effects of different nutrient solutions on the yield and quality of high sugar content tomato grown in coco peat bags，and to determine the optimal nutrition solution supply and nutrient solution formula for substrate culture of tomato.【Method】The Jingfan 3 tomato variety was used as the experimental material.The Design of experiments was a completely interactive design.Three different nutrient solution formulations B1，B2，B3 and three different irrigation amounts were selected，that is 250 mL（A1），300 mL（A2），350 mL（A3）per day for each plant in the vegetative growth period，and 100 mL DOI：10.13432/ki.jgsau.2023.03.012第一作者：周文波，硕士，主要从事蔬菜栽培生理生态研究。E-mail：通信作者：李建设，博士、教授，主要从事蔬菜栽培生理生态研究。E-mail：基金项目：国家科技支撑项目（2014BAD05B02），宁夏自治区科技支撑项目（2016BN01）。收稿日期：2022-03-08；修回日期：2023-03-12甘肃农业大学学报2023 年per day for each plant in the flowering and fruiting period.Finally，the impact of the interaction between different irrigation amounts and nutrient solution formulations on tomato growth indicators，physiological indicators，sugar content in fruits，enzyme activity，and yield and quality was analyzed.【Result】When the nutrient solution formula was B2 treatment and the irrigation amount was A1 treatment，the soluble solid content of tomato reached the highest；When the nutrient solution formula is B2 treatment and the liquid volume is A2 treatment，the single fruit weight，total fruit quantity，and equivalent yield per mu of tomatoes are all greater than other treatments.When the nutrient solution formula is fixed，the soluble solids，total sugar，and VC content of the fruit show a downward trend with the increase of irrigation amount，among which the A1B2 treatment has the best comprehensive performance.Under different treatments，glucose and fructose were the main components in various parts of the fruit，with the total sugar content in the ventricular septa and glial placenta of tomatoes being greater than that in the peel and flesh.【Conclusion】A2B2 treatment is the best，in which the tomato fruit has the highest sugar content and maximum yield.Key words：tomato；sugar；yield；quality近年来，宁夏温室基质营养液栽培发展较快，但盲目进行“大水大肥”的粗放管理模式，使得水肥利用率不及施用量的50%，其中水分利用率不到40%，肥料利用率在30%左右1，最终造成了肥水流失，生态环境破坏2。不合理的水肥管理致使水肥资源浪费，病虫害加重，化肥农药投入连年增加，作物品质、产量逐年下降3-5，严重阻碍了宁夏设施蔬菜的高效发展。营养液栽培技术是利用基质的缓冲性能与稳固的保水保肥性能，并根据作物对养分需求量，每天适时、适量供给，实现养分的精准化管理6。与我国传统的施肥技术相比，营养液栽培具有成本低、水肥利用高、产值高、效益高、优化土壤生态环境等优势7。目前，我国较为普遍的水肥一体技术，无法做到水分与养分的优化管理，大多依据自身经验进行，缺乏对水肥的定量8，而合理、科学的肥水管理措施不但有利于养分、水分平衡供应，还能保障作物正常的生长需求9。因此，本研究针对番茄作物，采用不同营养液配方与不同灌溉量交互作用，来研究番茄植株生长发育、土壤养分、果实品质与产量的影响，以期为筛选出适合当地温室番茄栽培的最佳营养液配方与灌溉量，为今后宁夏设施番茄优质高产提供依据。1材料与方法1.1试验材料试验于2021年3月在宁夏贺兰园艺产业园科研中心玻璃温室进行。供试番茄品种为京番3号，由北京蔬菜国家工程技术中心提供；栽培基质主要成分为椰糠。1.2试验方法椰糠基质袋培，共设9个处理，重复3次，每个处理放置14条椰糠袋，双排定植，椰糠袋规格（49 cm15 cm），每袋栽3株，行距80 cm，株距16 cm，小区面积2.8 m2。灌溉方式采用每株根部插箭式进行。采用完全互交设计，其中A是灌溉量、B是营养液配方，共 9 个 处 理（A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2、A3B3）。营养液配方（表1）和灌溉量分别为A1，A2，A3。A1：营养生长期，250 mL/株/日，开花结果期350 mL/株/日。平均3天供液1次。A2：营养生长期，300 mL/株/日，开花结果期400 mL/株/日。平均3天供液1次。A3：营养生长期，350 mL/株/日，开花结果期450 mL/株/日。平均3天供液1次。各处理微量元素配方相同见表2。表1番茄营养液配方Table 1Nutrient solution formula of tomato营养成分Nutrient comtentNO3-NNH3-NPKCaMgS浓度/（mmoL L-1）ConcentrationB1161.31.38422B291.31.3621.31.3B3711421.31.392第 3 期周文波等：不同营养液配方与供液量对椰糠袋培高糖度番茄产量和品质的影响1.2.1试验装置每个处理放置一个200 L的乳胶桶，用于储存营养液，桶内放置1个50 W吸水泵，将桶内营养液运送至番茄根系。利用定时器（金科德定时器），控制灌溉量。1.3测定指标1.3.1形态指标缓苗后，开始按不同处理浇灌营养液，每隔14 d测定一次形态指标，形态指标的测定主要安排在上午同一时间段，包括株高、茎粗。株高采用卷尺测定从番茄茎基部至生长点的高度，茎粗用游标卡尺测定离地面1 cm高度的茎粗10。1.3.2光合指标的测定在晴朗的天气，采用德国GFS-3000光合仪于番茄盛果期选取健壮植株中上部测定净光合速率、胞间二氧化碳摩尔分数、气孔导度、蒸腾速率，每处理选取3株取平均值11。叶绿素使用SPDA-502叶绿素仪测定。1.3.3品质指标的测定有机酸量采用酸碱滴定法测定；可溶性固形物量采用TD-45数显糖度计测定；维生素C含量采用钼蓝比色法测定12；可溶性总糖量采用蒽酮比色法测定12。1.3.4单果质量、产量的测定采摘及时记录番茄每穗果总质量和个数，并记录各个处理的平均产量。1.3.5糖的组成及含量的测定糖含量测定：用间苯二酚法测定果糖、蔗糖含量13；淀粉的测定方法参考 植物生理学实验14。1.4数据处理试验数据的处理使用SAS、SPSS和Excel软件进行数据分析。2结果与分析2.1不同营养液配方与不同供液量对番茄生长的影响由图1、2可知，不同灌溉量和营养液配方的交互作用对番茄株高、茎粗有一定影响。所有处理中，A3B2处理的株高最高 97.2 cm，A1B1处理株高最低91.27 cm，A3B2与A1B1相差5.93 cm；当营养液配方为B2 时，随着供液量增加，株高无明显变化。A2B1和A3B1处理的茎粗最大8.44 cm，A1B1处理茎粗最小7.74 cm，相差0.7 cm；当营养液配方B2、B3时，随着灌溉量增加，茎粗变化不明显。说明营养液B2处理与灌溉量的交互作用对于株高、茎粗影响不明显；而营养液配方B1与灌溉量的交互作用对于株高、茎粗影响较为明显。表3不同营养液配方与灌溉量对番茄光合指标的影响Table 3Effects of Different Nutrient Solution Formulas and Irrigation Amounts on Photosynthetic Index of Tomato处理TreatmentA1B1A1B2A1B3A2B1A2B2A2B3A3B1A3B2A3B3净光合速率/(mmoL m-2 s-1)Net photosynthetic rate6.15 bcd5.00 d6.73 bc7.38 b7.78 b5.62 cd7.46 b7.45 b6.74 bc气孔导度/(mmoL m-2 s-1)Stomatal conductance80.5 bc77.71 c77.66 c99.70 abc94.40 abc90.45 abc133.35 a127.13 ab125.48 abc蒸腾速率/(moL m-2 s-1)Transpirationrate1.50 a2.04 ab1.54 a1.38 a2.10 a1.33 a1.41 a1.30 a1.59 a胞间CO2摩尔分数/(moL moL-1)Intercellular CO2 mole fraction300.80 ab308.10 ab291.70 b322.20 a333.00 ab313.80 ab326.00 ab325.33 ab332.23 ab叶绿素/SPADChlorophyll45.00 a41.90 ab44.76 a45.46 a48.63 b41.86 ab45.73 a41.33 ab48.40 b 同列不同小写字母表示处理间差异显著（P0.05）。Different lowercase letters in the same column indicate significant difference among treatments（P0.05）.表2微量元素配方Table 2Micro-nutrient formulations元素 Element浓度/（mg L-1）Concentration铁 Fe3硼 B0.5锰 Mn0.5锌 Zn0.05铜 Cu0.02钼 Mo0.0193甘肃农业大学学报2023 年2.2不同营养液配方与供液量对番茄光合指标的影响由表3可以看出，番茄叶片净光合速率、气孔导度和叶绿素最高的处理是A3B1；A1B2蒸腾速率最大，其他各处理蒸腾速率无显著差异；A2处理气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2摩尔分数、叶绿素含量均无显著差异，这可能是A2与营养液配方交互作用不明显；A1三个处理净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量总体值均低于A2、A3处理，此时可能是灌溉量增加利于光合作用的进行，也可能是A2、A3处理与营养液配方交互作用，更有利于光合作用效率；其中A2B2处理净光合速率和叶绿素含量达到最大。2.3不同营养液配方与供液量对番茄果实品质的影响番茄的高风味主要由果实糖度、酸度和糖酸比构成。可溶性固形物、可溶性糖和VC是衡量番茄品质的主要因素。从表4可以看出，A2B2处理可溶性固形物、VC和可溶性糖含量均显著高于其他处理，此时可能是A2B2营养液配方与灌溉量交互作用更有利于番茄果实品质得形成；当营养液配方为B2处理时，各处理可溶性固形物和可溶性糖含量均高于其他处理；当灌溉量为A3处理时，此时果实硬度均高于其他其他处理；当营养液配方为B1时，各处理有机酸达到最大；综合分析可知，当营养液配方为B2时，更有利于番茄果实风味得形成，而A2B2处理最佳。2.4不同营养液配方和供液量对产量的影响由表5可以看出，A2B2处理单株结果数、平均单果重、折合亩产均达到最大，A1B2处理次之；当灌溉量为A2处理时，此时单株结果数、折合亩产数值达到最大；B1处理的脐腐果率明显低于B2、B3处理，这可能是营养液配方B1处钙离子浓度高更有利于番茄根系吸收钙离子，降低果实脐腐率的发生。总上述分析，适当的灌溉量更有利于番茄果实产量的提高，图1不同处理对番茄株高的影响Figure 1Effect of the composition of nutrient solutions and supply amounts on the height of tomato图2不同处理对番茄茎粗的影响Figure 2Effect of the composition of nutrient solutions and supply amounts on the stem diameter of tomato表4不同营养液配方和灌溉量对番茄果实品质的影响Table 4Effects of different nutrient solution formulas and irrigation amounts on tomato fruit quality处理TreatmentA1B1A1B2A1B3A2B1A2B2A2B3A3B1A3B2A3B3硬度/(kg cm-3)Hardness2.71 abc2.89 a2.66 abcd2.63 bcd2.63 bcd2.48 cd2.79 ab2.71abc2.81ab可溶性固形物/%Soluble solids5.56 cd6.20 a5.43 bcd5.93 ab6.25 a5.26 cd5.16 cd5.18cd5.00deVC含量/(mg 100g-1)Vitamin C28.63 a28.65 a27.71 ab26.78 abc28.69 a23.14 bc26.87 abc27.89ab27.67ab有机酸/%Organic acids0.40 bc0.39 bc0.33 d0.47 a0.34 d0.36 cd0.43 ab0.41b0.36cd可溶性糖含量/%Soluble sugar content4.20 a4.36 a4.21 a2.78 bc4.40 a2.60 c3.96 a3.99a2.41 c 同列不同小写字母表示处理间差异显著（P0.05）。Different lowercase letters in the same column indicate significant difference among treatments（P0.05）.94第 3 期周文波等：不同营养液配方与供液量对椰糠袋培高糖度番茄产量和品质的影响A2B2处理最适宜番茄果实产量的增加。2.5不同处理番茄光合产物运转到各部位糖的组成及含量各处理成熟期番茄果实糖分含量有所不同，由图36可以得出，番茄果实内各部位主要以葡萄糖和果糖为主，这前人研究结果相同，即果实成熟期几乎不含蔗糖，主要以葡萄糖和果糖为主；A2B2处理各部位含糖量均大于其他处理，说明灌溉量A2与营养液配方B2的交互作用更有利于番茄果实内糖分的积累。3讨论对番茄品质而言，低糖高酸、高糖低酸都不利于提高果实口感，因而人们习惯于将果实糖酸比作为评价果实风味的一项重要指标。本研究中，利用不同营养液配方和灌溉量的交互作用来提升高糖度番茄的品质。A2B2处理VC、可溶性固形物和可溶性糖含量均达到最大，这可能是因为A2灌溉量和B2营养液配方交互作用有利于提升番茄品质，前人研究表明在无土栽培中，通过改变营养液滴灌量或浓度的方法以达到改善果实品质的目的15，曹红霞等16也认为合理的营养液配方可以促进番茄品质的提升，A2B2处理产量达到最大，在相同营养液配方下，灌溉量过少表5不同营养液配方与供液量对番茄产量的影响Table 5 Effects of different nutrient solution formula and liquid supply on tomato yield处理TreatmentA1B1A2B1A3B1A1B2A2B2A3B2A1B3A2B3A3B3单株结果数Fruit numberper plant19.8421.3321.0821.3422.6619.6517.7120.8919.24平均单果质量/kgMean fruit weight0.170.160.150.170.180.150.140.150.16667m2折合产量/kgYield per 667m22 405.933 157.653 071.843 411.923 480.902 873.933 001.443 021.422 909.17脐腐果率/%Incidence of blossonrrot fruits10.5815.4713.7624.9315.0021.0423.5618.6326.51图3不同处理番茄果皮糖含量Figure 3Sugar content of the peel skin of tomatoes after different treatment图4不同处理番茄心室隔壁糖含量Figure 4Sugar content of tomato dissepiments after different treatment图5不同处理番茄胶质胎座糖含量Figure 5Sugar content of tomato gelatinous pedesta l under different treatments95甘肃农业大学学报2023 年过多均不利于番茄果实产量的增加，A2处理产量达到 最 大，说 明 灌 溉 量 在 番 茄 营 养 生 长 期300 mL/株/日，开花结果期400 mL/株/日最佳，这与前人的研究相同，当营养液配方一定时，随着滴灌量的增加总产量并没有提高，其原因可能是绝大部分的营养被分配到了茎、叶等，导致果实发育不良16。A2B2处理各部位含糖量均大于其他处理，说明灌溉量A2与营养液配方B2的交互作用更有利于番茄果实内糖分的积累；而在成熟番茄果实中，各部位主要以葡萄糖和果糖为主，淀粉和蔗糖含量较少，这是番茄果实成熟过程中，蔗糖和淀粉逐渐被分解为单糖，因此在番茄各部位主要果糖和葡萄糖为主。刘颖17等人认为果实的发育后期为果实品质形成期，此时适当控制供液量，促进果肉色素及可溶性总糖的快速积累，胡浩峰18等人研在成熟的番茄果实中，发现番茄果实内各部位主要以葡萄糖和果糖为主，蔗糖进入果实后被快速分解，以上基本与前人研究结果基本一致。4结论综上所述，A2B2处理更有利于番茄果实进行光合作用及品质、产量的提升，因此A2B2处理为最佳的营养液配方，即该处理灌溉量为在营养生长期，300 mL/株/日，开花结果期400 mL/株/日，平均3天供液1次，营养液配方为B2。参考文献1 梁新书.肥灌技术对设施土壤环境及黄瓜生长的影响D.北京：中国农业大学，2015.2 蒋卫杰，邓杰，余宏军.设施园艺发展概况、存在问题与产业发展建议 J.中国农业科学，2015，48（17）：3515-3523.3 李邵，薛绪掌，齐飞，等.不同营养液质量浓度对温室盆栽黄瓜生长与基质环境的影响 J.灌溉排水学报，2011，30（6）：115-119.4 高艳明，李建设，曹云娥.日光温室番茄滴灌营养液土培试验研究 J.西北农业学报，2006（6）：121-126.5 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