不同椰糠栽培方式对番茄生长发育及水分利用率的影响

- 72 -Vegetables 2017.4设施蔬菜不同椰糠栽培方式对番茄生长发育及水分利用率的影响王艳芳1，徐 进1，李新旭1，赵 鹤1，张海芳2，何晓萌2（1.北京市农业技术推广站，北京 100029；2.大兴区农业技术示范站，北京 102615）摘要：为了探究日光温室不同椰糠栽培方式下番茄的生长发育及灌水量情况，试验研究了3种椰糠栽培方式（支架式、槽式、袋式）对番茄生长发育及水分利用率的影响。结果表明：在回液量保持10% 25%的条件下，在物候期方面，支架式栽培的番茄开花、坐果及成熟的时间较早，采收期较长，比槽式栽培提前3 d采收，比袋式栽培提前5 d采收；在生长发育及灌溉方面，定植后期槽式栽培的番茄株高及叶片数生长速率最快，同时平均每增加单位株高和叶片数的耗水量较少，生长优势较为明显；在果实发育及水分利用率方面，槽式栽培处理的折合667 m2产量及每立方米水产出均显著大于其他2种栽培方式。因此，综合考虑各方面的指标情况，槽式栽培的综合表现较好，生产效益较为明显。关键词：椰糠；栽培；番茄；生长；发育；水分；利用椰糠由于成本较低、理化性状良好、取材天然、不污染环境等特性逐渐成为重要的无土栽培基质。目前，国内椰糠栽培方式众多，主栽方式主要有以下几种：支架式栽培、槽式栽培、袋式栽培等，不同的椰糠栽培方式各有利弊，例如：支架式栽培有利于规模化、标准化管理，但是成本相对较高，槽式栽培与袋式栽培的成本均较低，但是不利于标准化管理。目前，支架式、槽式及袋式栽培对番茄生长发育以及水分利用率等方面的影响均尚不清楚，并且尚无标准统一的灌溉方案。试验研究了日光温室条件下不同椰糠栽培方式对番茄生长发育及水分利用率的影响，以期为生产提供有益参考。1 材料和方法1.1 试验材料供试番茄品种为金冠 28号，试验椰糠及栽培方式见表1 ，试验肥料来自上海永通肥料公司。1.2 试验方法试验地点为北京市大兴区农业技术示范站，于 2016年 1月 2日播种育苗，2 月 22日定植，定植株距20 cm，行距1.5 m。在日光温室椰糠栽培条件下，设置3 种栽培方式（支架式、槽式、袋式）处理，3 次重复。灌溉选择以色列全自动比例施肥器，参照国内连栋温室灌溉思路设定自动灌溉时间及灌水量（表2 ），生产中根据天气情况和植株不同生育期调整灌溉策略，回液量一般保持在基金项目：北京市叶类蔬菜创新团队项目（2069999）。表1 不同栽培方式情况栽培方式 容器 栽培基质 每株番茄基质占有量/L 基质来源支架式 几字栽培槽 椰糠条 2.5 格陆谷有限公司槽式 矩形槽：底宽20 cm、上口宽30 cm、高20 cm 椰糠砖 4.0 格陆谷有限公司袋式 栽培袋（10 L） 椰糠砖 5.0 格陆谷有限公司- 73 -Vegetables 2017.4设施蔬菜10% 25%。1.3 观测指标及方法1.3.1 记录每次浇灌的灌水量、灌水时间、回液量。1.3.2 观测记录番茄生长物候期，分别记录苗床期（播种至定植）、苗期（定植至第1 穗花开花）、开花期（第1 穗花开花至第1 穗果坐果）、坐果期（第1 穗果坐果至果实成熟）、采收期（第1 穗果实成熟至采收结束）的起始时间。番茄开花期、坐果期及成熟期的观测方法为各处理每重复随机选取20株植株并挂牌记录，按下列标准对第1穗果实进行观察记录，并计算每个生育期的平均 时间。开花时间：同一位层上的花开放，栽培群体内有50%以上的植株均达到此标准。番茄第1 穗花开花时间为有50%植株第1 穗花开放的时间。坐果时间：番茄果实坐住以果实直径达到 1 cm左右为准。当群体内有50%第 1穗果实坐住，即为第1 穗果的坐果时间。成熟标准：果实膨大停止，表面全部转红，果肉变软。观测群体内50%果实达此标准的日期为成熟时间。1.3.3 定植后各处理每个重复随机选取15株植株，要求不要太靠近边界，拴上标牌，记上编号，定株连续定期观测株高和叶片数的生长情况，间隔7 10 d，观测标准如下：株高：从番茄根部到顶端生长点的高度。叶片数：从定植开始测量植株新生的叶片数量，直至拉秧。1.3.4 观测单株开花穗数及单株坐果穗数，分别统计每株挂牌番茄的产量，并折算成667 m2产量，其中畸形果和商品果分别记录。1.4 数据分析数据处理及分析采用Excel 2013及 SPSS 19.0软件进行，采用最小显著性差异法（ LSD法）进行多重比较。2 结果与分析2.1 不同椰糠栽培方式对番茄物候期的影响由表3 可知，番茄播种后可分为几个不同时期，以支架式栽培为例，1 月 2日到2 月 21日、2 月22日到3 月 3日、3 月 4日到3 月 16日、3 月 17日到 4月 28日、4 月 29日到7 月 4日分别对应番茄的苗床期、苗期、开花期、坐果期、采收期5 个物候期。支架式栽培的番茄坐果期的时间均比其他2种方式缩短，且采收期延长了4 6 d，具有明显优势；槽式栽培的开花坐果时间较晚，但坐果期较短，采收期比袋式栽培多2 d；袋式栽培的果实坐果期较长，采收期时间短，表现较差。2.2 不同椰糠栽培方式对番茄生长及灌水量的影响由表4 可知，番茄定植后各处理的株高、叶片数、日均灌水量均快速增长，其中，株高在坐果期的增长速度最大，叶片数在苗期和坐果期 2个时期的增长速度最大，日均灌水量在采收期最大。番茄定植后的各个时期中，槽式栽培的番表2 日光温室番茄椰糠栽培分期灌溉策略生育期 天气 EC值 /（ mS/cm） pH 每天每株浇灌量/mL 浇灌次数/ 次 回液量/%苗床期 晴天 1.5 1.8 5.5 6.5 130 1 10阴天 1.5 1.8 5.5 6.5 130 1 10定植期 晴天 1.5 1.8 5.5 6.5 600 4 6 10 20阴天 1.5 1.8 5.5 6.5 300 2 3 10缓苗后 晴天 1.8 2.0 5.5 6.5 800 6 8 20 25阴天 1.8 2.0 5.5 6.5 400 3 4 20 25开花期 晴天 2.5 5.5 6.5 800 6 8 20 25阴天 2.5 5.5 6.5 800 3 4 20 25坐果期 晴天 2.6 3.0 5.5 6.5 1 000 1 050 6 8 20 25阴天 2.6 3.0 5.5 6.5 1 000 1 050 3 4 20 25转色期 晴天 3.0 5.5 6.5 1 100 1 400 6 8 20 25阴天 3.0 5.5 6.5 1 100 1 400 3 4 20 25- 74 -Vegetables 2017.4设施蔬菜茄累积株高、株高日增量、累积叶片数均大于其他 2种方式，但最终累积灌水量少于袋式栽培，日均灌水量大于支架式栽培而小于袋式栽培。拉秧时槽式栽培的番茄累积株高和累积叶片数分别为 273.35 cm和 32.59片，累积灌水量为154.67 L/株，平均株高每增加1 cm耗水0.57 L，叶片每增加1 片耗水4.75 L；支架式栽培的番茄累积株高和累积叶片数与袋式栽培差异不大，但是支架式栽培平均株高每增加1 cm耗水0.57 L，叶片每增加1 片耗水 4.71 L，而袋式栽培平均株高每增加 1 cm耗水0.67 L，叶片每增加1片耗水5.42 L。因此，袋式栽培每增加单位株高和叶片数耗水量最多，支架式栽培与槽式栽培耗水量差异不大。2.3 不同椰糠栽培方式对番茄果实发育及水分利用率的影响由表5 可知，不同栽培方式下，番茄单株开表3 不同椰糠栽培方式对番茄物候期的影响生育时期 栽培方式 日期（月-日） 天数/d苗床期 支架式 （ 01-02）至（02- 21） 50槽式 （ 01-02）至（02- 21） 50袋式 （ 01-02）至（02- 21） 50苗期 支架式 （ 02-22）至（03- 03） 10槽式 （ 02-22）至（03- 07） 14袋式 （ 02-22）至（03- 05） 12开花期 支架式 （ 03-04）至（03- 16） 12槽式 （ 03-08）至（03- 18） 10袋式 （ 03-06）至（03- 17） 11坐果期 支架式 （ 03-17）至（04- 28） 42槽式 （ 03-19）至（05- 01） 43袋式 （ 03-18）至（05- 03） 46采收期 支架式 （ 04-29）至（07- 04） 67槽式 （ 05-02）至（07- 04） 63袋式 （ 05-04）至（07- 04） 61表4 不同椰糠栽培方式对番茄生长及灌水量的影响生育时期 栽培方式 累积株高/cm株高日增量/（ cm/d）累积叶片数/ 片叶片日增量/（片/d）累积灌水量/（ L/株）日均灌水量/（ mL/株）苗床期 支架式 13.67 0.27 4.56 0.09 6.50 130槽式 12.44 0.25 4.22 0.08 6.50 130袋式 12.78 0.26 4.00 0.08 6.50 130苗期 支架式 26.33 1.27 7.59 0.30 12.50 600槽式 35.17 1.62 8.37 0.30 16.58 720袋式 31.41 1.55 7.31 0.28 15.86 780开花期 支架式 51.65 2.11 10.97 0.28 21.14 720槽式 59.24 2.41 11.22 0.29 24.98 840袋式 55.32 2.17 9.88 0.23 25.76 900坐果期 支架式 162.27 2.63 23.37 0.30 61.46 960槽式 181.27 2.84 25.20 0.33 75.29 1 170袋式 169.39 2.45 23.99 0.30 80.96 1 200采收期 支架式 243.65 1.21 29.70 0.09 139.85 1 170槽式 273.35 1.46 32.59 0.12 154.67 1 260袋式 244.52 1.25 30.11 0.10 163.31 1 350- 75 -Vegetables 2017.4设施蔬菜花穗数和坐果穗数均为6 个，但产量有所差异。槽式栽培处理的折合667 m2产量和单株产量最高，分别为 8 237.45 kg和 3.58 kg，袋式栽培处理次之，支架式栽培处理产量最低。结合灌水量分析，槽式栽培的每立方米水产出显著高于其他 表5 不同椰糠栽培方式对番茄果实发育及水分利用率的影响栽培方式 单株开花穗数/ 个 单株坐果穗数/ 个 单株产量/kg 折合667 m2产量/kg每立方米水产出/kg每形成1 kg番茄所需灌水量/L支架式 6 6 2.50 5 749.54b17.73b 56.39槽式 6 6 3.58 8 237.45a23.15a 43.20袋式 6 6 2.57 6 023.01b15.74b 62.57注：表中同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。2种栽培方式，为23.15 kg，支架式栽培处理次之，袋式栽培处理最低；槽式栽培每形成1 kg番茄所需灌水量最少，需要43.20 L，分别比支架式和袋式栽培节约用水23.39%与 30.96%。因此，综合考虑产量及水分利用率，槽式栽培处理表现较好。3 小结在日光温室条件下，采用支架式、槽式、袋式 3种椰糠栽培方式栽培番茄，设置回液量保持在 10% 25%，综合考虑各指标的情况，结果表明：槽式栽培的综合表现较好，生产效益较为明显。具体表现为番茄开花、坐果、果实成熟及采收期较为适中，定植后期番茄株高及叶片数生长速率最快，同时平均每增加单位株高和叶片数的耗水量较少，折合667 m2产量及每立方米水产出均显著大于其他2 种栽培方式。另一方面，不同栽培方式对水分的自然蒸腾、蒸发流失以及肥料利用率均有一定的影响，需要进一步研究。同时，槽式栽培的最佳灌水量也需要进一步探究。 蔬植物所揭示果实成熟的转录后调控机制成熟是果实发育的重要阶段，伴随着颜色、香气及硬度等一系列变化。这一过程受到内外因素的共同调控，机制非常复杂。对果实成熟调控的有关机制开展研究，对于提高果实品质、优化贮藏保鲜技术具有很大的指导意义。近年来，有关果实成熟的转录调控已有较多报道，鉴定到多个重要的转录因子，对它们的作用机制也进行了较多研究。然而，人们对果实成熟的转录后调控却知之甚少。中国科学院植物研究所田世平研究组对液泡加工酶（VPE，vacuolar processing enzyme，一种半胱氨酸蛋白酶）编码基因SlVPE3在番茄果实成熟中的功能进行了研究。通过RNAi技术沉默SlVPE3后，研究人员发现番茄果实成熟期明显推迟，且果实对病原菌更敏感，说明SlVPE3在果实成熟和抗病反应中发挥双重作用。定量蛋白质组学研究显示，SlVPE3影响果实中314个蛋白质的丰度，包括多个参与果实成熟和抗病反应的蛋白质。为进一步鉴定SlVPE3的作用底物，研究人员对SlVPE3的互作蛋白进行了分析，证实蛋白酶抑制子KTI4与SlVPE3发生相互作用。SlVPE3能够直接加工KTI4，而KTI4沉默后果实抗病性显著降低，显示SlVPE3可能通过激活KTI4的方式调节果实抗病性。这一成果为解析果实成熟和抗病反应的转录后调控机制提供了依据。该成果于2017年3月7日在线发表于国际学术期刊基因组生物学。 蔬