岩棉基质重复利用对番茄生长、产量及品质的影响

雷喜红，李新旭，徐 进，田雅楠，王艳芳，李红岺

（北京市农业技术推广站，北京 100029）

近年来，基质栽培在我国蔬菜保护地栽培中逐渐发展起来[1]。与常规土壤栽培比较，基质栽培具有明显的优势[2]。它不仅可以有效克服土传病害和连作障碍，减少农药用量，还可以节水省工，提高单位面积产量，同时可以在不适宜耕作或倒茬的设施内实现周年种植。目前，岩棉基质已被公认为适用基质，但其存在使用寿命短、难以降解、成本较高的问题，生产上亟需应用可重复利用的栽培基质。试验旨在研究岩棉基质重复利用对温室番茄植株生长、产量和品质的影响，为基质重复使用、节本增收提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试番茄品种为红果形品种“丰收560”，由瑞克斯旺公司生产；供试基质为新岩棉基质和已使用1～2年的同品牌同规格的岩棉基质，由Grodan公司生产。

1.2 试验设计

试验于北京市顺义区木林镇北京绿富农果蔬产销专业合作社基地日光温室内进行，温室长55 m，跨度为13.5 m，脊高为4.2 m，棚膜为高透光PO膜（日本“明净华”牌），厚度为1.5 mm。

试验设计3个处理，处理1：新岩棉基质，作为对照（CK）；处理2：使用1年的岩棉基质；处理3：使用2年的岩棉基质。每个处理设置3次重复，随机区组设计。试验于2014年8月6日播种，采用营养钵（8 cm×8 cm）草炭基质育苗。2014年9月16日将秧苗定植于不同岩棉基质中，每袋4株，株距25 cm，行距140 cm，每平方米种植2.8株。2015年7月10日拉秧。

在植株生长过程中，所有植株均采用单干整枝，保留15～17片功能叶片。定期浇灌稀释100倍的营养液（营养液配方见表1）。营养液通过自动滴灌设备（北京金福腾科技有限公司生产）供给，每天供液时间：夏秋季晴天为7：00-18：00，每天8次，每次间隔1 h，每次5 min（每天每株浇灌1 000～1 200 mL）；阴天及冬春季为8：00-16：00，每天4次，每次间隔2 h，每次5 min（每天每株浇灌500～600 mL）。

1.3 调查指标和测定方法

1.3.1 番茄生长指标测定

番茄定植后，在不同基质处理小区各选取长势基本一致的10株植株进行标记，自2014年9月20日起对其生长状况进行测量，每10 d测定1次，持续到2015年7月10日拉秧前结束。

表1 营养液配方

株高：采用米尺和钢卷尺测量植株根基部至生长点的自然高度。

茎粗：用游标卡尺测量第1花序下1 cm处茎粗。

叶片数：记录叶片长度大于5 cm的叶片数量。

节间长：采用米尺测量各花序下第1节位和第2节位叶片叶柄基部间的长度。

叶绿素含量：取植株中部同一高度的功能叶片，使用分光光度计测定叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量。

1.3.2 番茄产量测定

番茄产量按不同处理小区进行测定，定点测量植株每次采收时商品果的质量并换算成每平方米的单位产量，同时记录各标记植株的采果穗数、每穗果的果实大小（横径、纵径）和坐果数，根据果实纵径与横径的比值计算果形指数。

1.3.3 番茄品质测定

选取各处理番茄第4～5穗成熟果实进行果实品质分析，重复3次。可溶性固形物含量测定：用手持折射仪（糖量计）测定；总酸含量测定：NaOH中和滴定法测定；维生素C（VC）含量测定：采用2，6-二氯靛酚滴定法测定；糖酸比为可溶性固形物与总酸含量的比值。

1.4 数据处理

试验数据采用SAS软件进行方差分析，用Duncan's新复极差法（P＜0.05）进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同岩棉基质对番茄植株生长的影响

由表2可知，使用1年的岩棉基质处理的植株株高、茎粗、节间长和累计叶片数均与对照新岩棉基质处理无显著差异，但使用2年的岩棉基质处理的植株株高和累计叶片数均显著低于对照。

2.2 不同岩棉基质对叶片光合色素含量的影响

由表3可知，使用1年和2年的岩棉基质栽培的植株叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a+b以及叶绿素a/b均与对照处理差异不显著。

表2 不同岩棉基质对番茄植株生长的影响

表3 不同岩棉基质对番茄叶绿素和类胡萝卜素含量的影响 mg/L

2.3 不同岩棉基质对番茄果实产量和品质的影响

由表4可知，使用1年的岩棉基质栽培的番茄果实大小、果形指数、坐果数、单果质量、平均单株产量及折合单位面积产量均与对照无显著差异，而使用2年的岩棉基质栽培的番茄除果形指数与对照处理无显著差异外，果实纵径、果实横径、坐果数、单果质量、平均单株产量及折合单位面积产量均显著低于对照处理。试验表明，使用1年的旧岩棉基质对植株长势及果实产量无显著影响，可以重复使用；而连续使用2年的岩棉基质对番茄果实产量影响较为显著，其折合单位面积产量较对照处理降低了9.56%。

可溶性固形物和有机酸是形成番茄等果实风味的主要物质，糖酸比则是评价果实风味品质的重要指标，一般糖酸比高，风味好，品质也较好。由表5可知，在3种岩棉基质中，使用1年的岩棉基质栽培的番茄糖酸比最大，因此其果实风味品质最好；而使用2年的岩棉基质栽培的番茄糖酸比明显低于对照。另一方面，VC含量也是反映番茄品质的指标之一，不同岩棉基质栽培的番茄果实VC含量由高到低的顺序为：使用1年的岩棉基质＞新岩棉基质＞使用2年的岩棉基质，且各处理之间差异显著。

表4 不同岩棉基质对番茄果形指数和产量的影响

表5 不同岩棉基质对番茄果实品质的影响

3 结论与讨论

3.1 结论

3.1.1 使用2年的岩棉基质会抑制番茄植株生长，降低果实产量，而使用1年的岩棉基质对番茄植株生长与果实产量无显著影响。

3.1.2 使用1年和2年的岩棉基质栽培的植株叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b均与对照无显著差异；使用1年的岩棉基质栽培的番茄糖酸比最大，VC含量最高，风味较佳，可见使用1年的岩棉基质有利于提高果实风味品质，可以重复使用。

3.2 讨论

使用2年的岩棉基质可能由于基质连续两茬种植而导致根系布满基质袋，根系的自毒作用表现明显，加上基质本身孔隙度降低等理化性质的变化，基质持水持肥能力降低，从而影响了植株的长势和产量，表现为植株株高降低、叶片数减少、产量显著降低；而使用1年的岩棉基质可能由于仅生产一茬，根系自毒作用相对较弱，根际微生物活力尚好，在不降低产量的情况下，还提高了果实风味，因此可以正常重复使用。

叶绿素是绿色植物体内的基本色素，在光合作用的光能吸收、传递和转化中具有不可或缺的作用，而类胡萝卜素能将吸收的光能传递给叶绿素a，保护叶绿素，它既有助于敛光，也可防止破坏性的光氧化，同样是光合作用不可缺少的光合色素。实际生产中，影响植株叶绿素合成的因素较多。试验温室由于采用了高透光率PO膜，温室内光照条件适中，番茄叶绿素合成能力较强，这可能是不同基质栽培的植株叶片光合色素差异不显著的原因。

此外，两年田间试验的环境存在一定的差异，其对植株长势、果实产量及品质形成的影响权重还需要研究，因此进一步的重复试验是必要的。