趙 娟，陳紅輝，殷伯賢，劉小英，黃 儉

(上海市金山區(qū)蔬菜技術(shù)推廣中心，上海 201599)

櫻桃番茄Imec膜栽培技術(shù)引進(jìn)及應(yīng)用

趙 娟，陳紅輝，殷伯賢，劉小英，黃 儉

(上海市金山區(qū)蔬菜技術(shù)推廣中心，上海 201599)

Imec膜由日本Mebiol株式會(huì)社研發(fā)，是一種特殊納米凝水膜。本文重點(diǎn)闡述Imec膜應(yīng)用于櫻桃番茄栽培的技術(shù)規(guī)程和操作要點(diǎn)。

設(shè)施栽培； Imec膜； 櫻桃番茄； 栽培技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平越來越高，追求也越來越高，對(duì)健康無污染的綠色農(nóng)作物情有獨(dú)鐘。因此，需要?jiǎng)?chuàng)新相關(guān)栽培技術(shù)，立足于蔬菜的生長習(xí)性，采取行之有效的措施促進(jìn)農(nóng)業(yè)蔬菜的健康生長，滿足人們的生活需求。Imec[1]單向滲透膜在番茄上的應(yīng)用技術(shù)于2013年從日本早稻田大學(xué)引入中國，是一種單向滲透膜，其特性主要體現(xiàn)在液流的方向性和通透性上，這就決定了液流只能從一個(gè)方向流向另一個(gè)方向而不能返回；同時(shí)由于膜特有的過濾性能，液體流動(dòng)時(shí)生物小分子(主要指無機(jī)物、O2、CO2、離子狀態(tài)的化合物等)可以隨水流方向運(yùn)動(dòng)。通過Imec膜調(diào)整水分供應(yīng)，可提高水分利用率和作物營養(yǎng)水平，生產(chǎn)出高品質(zhì)蔬菜。

1 材料與方法

1.1 供試品種

馨喜櫻桃番茄(上海眾鑫農(nóng)業(yè)科技有限公司)；永嘉824櫻桃番茄(農(nóng)友種苗(中國)有限公司)。

1.2 方法

試驗(yàn)時(shí)間為2015年12月至2017年1月，種植區(qū)域選擇在上海明緣果蔬專業(yè)合作社五連棟大棚內(nèi)。

1.2.1 播種育苗

營養(yǎng)缽培育壯苗。馨喜櫻桃番茄于2015年12月18日進(jìn)行播種，永嘉824櫻桃番茄于2016年7月13日進(jìn)行播種，育苗采用128孔育苗穴盤。由于孔苗可直接定植，所以可直接播種育苗。育苗使用的培養(yǎng)土為基質(zhì)土和珍珠巖按一定比例混合。苗期灌水采用EC濃度在0.5 dS·m-1左右的液肥。

1.2.2 膜栽培種植槽的設(shè)計(jì)安裝

參照文獻(xiàn)[2-3]，膜栽培體系種植槽安裝如圖1所示。

圖1 膜栽培的種植槽

具體安裝步驟。1)地面整平。2)壘3層磚(240 mm×115 mm×53 mm)，建設(shè)苗床，苗床寬度80 cm，種植槽寬60 cm，苗床長度37 m。每個(gè)8 m×40 m小棚，鋪設(shè)4個(gè)種植畦。3)在鋪好的第1層磚形成的種植槽內(nèi)，填充6 cm礱糠，即稻谷輾磨后脫下的外殼。鋪設(shè)礱糠在冬季低溫時(shí)可以起到一定的保溫效果。4)礱糠上鋪一層地布，用地膜釘進(jìn)行固定。整個(gè)大棚40 m×40 m全部鋪滿。5)在地布上面鋪一層防水塑料膜，防水塑料膜的兩端需要超過種植槽寬度，多余的部分翻過第2層磚折到種植槽外面。6)將膜下滴灌帶(點(diǎn)滴閥間隔30 mm，每畦123個(gè)滴灌液出口)插入種植槽前端的連接口，末端用終端零件塞住。膜下滴管有1條，放置苗畦中間部位。7)卷成筒狀的無紡布，鋪開在苗床上，下面是膜下滴灌帶，注意無紡布不可以超出種植槽范圍。8)打開納米凝水膜的包裝，注意不要損壞薄膜。同時(shí)，納米膜鋪上之后不要停止作業(yè)，應(yīng)操作至黑白膜鋪上為止。將卷成筒的納米凝水膜鋪開在無紡布上面，兩端應(yīng)超過種植槽。9)準(zhǔn)備種植基質(zhì)，凝水膠混入自來水，然后均勻撒在種植基質(zhì)上，混合密度為2 g·L-1。10)種植土均勻撒在納米膜上，厚度2.0～2.5 cm。該種植土中均勻混合0.2%(2 g·L-1)～0.4%(4 g·L-1)的保濕膠漿。11)將膜栽培定植泡沫板(90 cm×60 cm×2.5 cm)，鋪設(shè)在栽培田壟上。12覆蓋黑白膜，在定植壯苗的位置在黑白膜上用小刀割開10 cm左右寬的裂口。13)將上部滴管帶連接到田壟端部的連接口，末端用終端零件塞住。一出四滴箭插入每個(gè)定植孔。

膜上通過一出四滴箭套裝進(jìn)行澆水施肥，單個(gè)滴箭流速16.67 mL·min-1，每行流速4.0 mL·min-1；下滴管通過滴管帶進(jìn)行灌溉，單個(gè)滴孔流速66.67 mL·min-1，每行123個(gè)滴孔，流速8.2 L·min-1。

1.2.3 定植

準(zhǔn)備苗期1個(gè)月左右的櫻桃番茄壯苗(真葉3～5片)。春季育苗期在2.5月，2016年3月2日定植；秋季育苗期控制在1個(gè)月左右，2016年8月15日定植。定植的壯苗株高在12～15 cm，不能過高。

從定植孔將種苗插入，然后用手將定植槽內(nèi)基質(zhì)挖開露出反滲透膜；然后將健康秧苗從育苗盤取出，手捏第2～3節(jié)位，并防止損傷根莖部茸毛，平躺放在挖好的基質(zhì)洞內(nèi)，并保證植株根部能夠接觸到反滲透膜，放好之后不要再隨意移動(dòng)。每畦中間定植1行；定植間距15 cm；定植時(shí)相鄰苗株方向相反，有利于提高空間利用率，并方便后期整枝。定植時(shí)大棚內(nèi)空氣溫度高于30 ℃，溫濕度均較高，前期生長緩慢。因此，白天中午打開外遮陽網(wǎng)，開窗通風(fēng)。

1.2.4 水肥管理

栽培全程采用營養(yǎng)液供應(yīng)肥料和水分，首先配置Tony’s Farm液體肥料濃縮液(簡稱濃縮液)，也就是稀釋10倍后的原液，分開配置1號(hào)和2號(hào)濃縮液。每100 L的1號(hào)濃縮液包含750 g康晶11-11-35(N 11%，P2O511%，K2O 35%)復(fù)合肥、250 g硫酸鎂和12.5 g EDTA-鐵；每100 L的2號(hào)濃縮液包含625 g硝酸銨鈣。配好后1號(hào)濃縮液EC值為10.22 mS·cm-1，pH值5.62，呈偏酸性；2號(hào)濃縮液EC值6.04 mS·cm-1，pH值7.25，呈中性。注意分別配置和存放1號(hào)、2號(hào)濃縮液，防止混合產(chǎn)生沉淀，并在稀釋前將1號(hào)濃縮液和2號(hào)濃縮液等體積混合。然后根據(jù)番茄不同的生長時(shí)期調(diào)節(jié)不同的稀釋倍數(shù)，具體調(diào)節(jié)如表1所示。定植后2周內(nèi)為番茄苗定根期，期間只澆水，不添加肥料，上部滴灌2 min·d-1，下部滴灌3 min·d-1。

表1 營養(yǎng)液施肥計(jì)劃

1.2.5 病蟲害防治

櫻桃番茄抗病性較強(qiáng)，同時(shí)采用膜栽培方式，防止病菌對(duì)植株的污染。因此本研究只使用防蟲網(wǎng)、殺蟲燈等綠色防控措施，不進(jìn)行化學(xué)防治。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

1.3.1 滴灌流速測(cè)定

五連棟大棚采用比例施肥器進(jìn)行水肥一體化灌溉，苗床安裝有上下2排滴管，上滴管采用一出四滴箭灌溉方式，下滴管采用滴孔灌溉方式。通過以下方式測(cè)定單位時(shí)間每畦的施肥量。肥料桶接入施肥系統(tǒng)，到肥料進(jìn)入植物根部有一段時(shí)間，測(cè)定這個(gè)間隔期。將一定體積的肥料液接入施肥器，設(shè)定稀釋倍數(shù)為100倍，打開一條上滴灌帶開關(guān)，測(cè)定一定時(shí)間之后，流出的肥料液。

1.3.2 不同稀釋倍數(shù)營養(yǎng)液EC值

根據(jù)Tony’s Farm液體肥料配方配置原液，用灌溉水進(jìn)行梯度稀釋，測(cè)定EC值和pH值。

1.3.3 櫻桃番茄生長性狀測(cè)定

植株生長期測(cè)定櫻桃番茄第一花絮節(jié)位、株高、莖粗、節(jié)間長、花房開花率、花絮坐果數(shù)等生長特性，采收期測(cè)定果實(shí)顏色、果高、果徑、單果重和糖度等果實(shí)性狀，終收后統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 滴灌流速測(cè)定

新營養(yǎng)液流入植物根部需要28～30 s；上滴管每個(gè)滴箭的流速為205滴·min-1。通過接取單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)滴箭的營養(yǎng)液流量，計(jì)算上滴管實(shí)際滴箭流速，重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果顯示，上滴管流速為16.96 mL·min-1。

通過測(cè)定接入施肥器的10倍母液在單位時(shí)間內(nèi)的流失量，測(cè)定在施肥器調(diào)節(jié)在稀釋100倍時(shí)，10倍原液的單畦損耗速度，并計(jì)算出下滴管每個(gè)滴孔的流速，重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果顯示，下滴管單畦營養(yǎng)液原液流速為79.88 mL·min-1，下滴管單個(gè)滴孔流速66.72 mL·min-1。

櫻桃番茄每天需水量為2 L·株-1，膜栽培采用饑餓栽培方式，減少供水，每天供水400～600 mL·株-1，減少供水的結(jié)果使得植株產(chǎn)生更多的毛細(xì)根(圖2)。根據(jù)上、下2條滴管的流速和滴孔數(shù)計(jì)算，單畦植株238株，上部滴管每株有1個(gè)滴箭，流速16.96 mL·min-1；下部滴管有123個(gè)滴孔，每株平均0.5個(gè)滴孔，單個(gè)滴孔流速66.72 mL·min-1。因此，上下滴管同時(shí)開放時(shí)，每株可獲得50.32 mL·min-1營養(yǎng)液，每天供水8～12 min。

圖2 膜栽培植株的毛細(xì)根

2.2 不同稀釋倍數(shù)營養(yǎng)液EC值

根據(jù)Tony’s Farm液體肥料配方配置10倍稀釋的原液，接入五連棟大棚施肥器，用灌溉水進(jìn)行稀釋，調(diào)節(jié)不同的原液含量，收集稀釋后的營養(yǎng)液，分別測(cè)定對(duì)應(yīng)EC值和pH值(表2)，用SPSS軟件進(jìn)行線性回歸分析。線性回歸分析顯示，營養(yǎng)液稀釋倍數(shù)與營養(yǎng)液EC值回歸方程顯著性檢驗(yàn)概率為0，小于顯著性水平0.05，線性關(guān)系明顯。最后的模型結(jié)果是營養(yǎng)液EC值/(μS·cm-1)=1 788.967-0.620×營養(yǎng)液原液含量。

表2 灌溉水稀釋的營養(yǎng)液EC值和pH值

2.3 櫻桃番茄生長性狀測(cè)定

統(tǒng)計(jì)春秋茬櫻桃番茄的植株學(xué)性狀如表3所示，果實(shí)和產(chǎn)量性狀如表4所示，與種子袋標(biāo)注品種性狀做對(duì)比。結(jié)果顯示，使用具有特殊結(jié)構(gòu)的Imec膜進(jìn)行栽培，2茬櫻桃番茄生長發(fā)育及坐果情況良好，長勢(shì)均較強(qiáng)，坐果率、植株高度等達(dá)到一般種植水平。秋茬永嘉824第1花絮坐果率相對(duì)春茬馨喜要低，推測(cè)原因?yàn)榍锊缃Y(jié)果早期受高溫影響較為嚴(yán)重。Imec膜栽培馨喜櫻桃番茄單果重19.17 g，比種子袋標(biāo)注的16 g高19.8%；糖度高達(dá)11.2%；同時(shí)統(tǒng)計(jì)顯示，春茬馨喜產(chǎn)量為29 297 kg·hm-2。永嘉824櫻桃番茄單果重20.5 g；果實(shí)糖度高達(dá)9.8%，果實(shí)品質(zhì)好；產(chǎn)量28 704 kg·hm-2。所以，Imec膜栽培櫻桃番茄的年產(chǎn)量超過58 000 kg·hm-2。由此可見，Imec膜栽培櫻桃番茄能在保證櫻桃番茄產(chǎn)量的同時(shí)，使櫻桃番茄糖度提高1～2百分點(diǎn)，提高了果實(shí)品質(zhì)，進(jìn)而提高了經(jīng)濟(jì)效益。

表3 櫻桃番茄的植物學(xué)特性

3 小結(jié)與討論

本研究引進(jìn)的Imec膜是一種單向滲透膜，可讓水分和營養(yǎng)成分透過，而阻止細(xì)菌病毒等生物大分子。Imec膜在櫻桃番茄栽培方面的應(yīng)用原理是減少澆水量(根系在膜上，膜下有水)-促使植物產(chǎn)大量毛細(xì)根-植物產(chǎn)生毛細(xì)根的過程中會(huì)產(chǎn)生生理反應(yīng)分泌化學(xué)成分-果實(shí)糖度升高[4-6]。由于膜栽培條件下使用從無孔性親水性膜的下表面?zhèn)认蛟撃す┙o水或營養(yǎng)液的供給單元，并采用饑餓栽培方式，即盡可能少的向植物供給水分，而且膜上種植的植物需要通過滲透壓的作用透過膜吸收水分和營養(yǎng)，迫使植株提高自身滲透壓，利于果實(shí)糖度和營養(yǎng)成分的提高和積累。

表4 櫻桃番茄的果實(shí)性狀

通過使用具有特殊結(jié)構(gòu)的Imec膜進(jìn)行栽培，櫻桃番茄生長發(fā)育及坐果情況表現(xiàn)良好。馨喜櫻桃番茄單果重19.17 g，比種子袋標(biāo)注的常規(guī)重量高19.8%，糖度高達(dá)11.2%，同時(shí)統(tǒng)計(jì)顯示，春茬馨喜產(chǎn)量為29 297 kg·hm-2；永嘉824櫻桃番茄單果重20.5 g，果實(shí)糖度高達(dá)9.8%，產(chǎn)量28 704 kg·hm-2。Imec膜栽培櫻桃番茄的年產(chǎn)量可達(dá)58 000 kg·hm-2。由此可見，一方面，Imec膜栽培櫻桃番茄能在保證櫻桃番茄產(chǎn)量的同時(shí)，使櫻桃番茄糖度提高1～2百分點(diǎn)，優(yōu)化果實(shí)風(fēng)味；同時(shí)，栽培管理過程不使用化學(xué)農(nóng)藥，果實(shí)安全無污染，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量高，符合市民追求，從而可提高櫻桃番茄生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，由于Imec膜栽培番茄生產(chǎn)技術(shù)在膜上種植，無土壤連作障礙，不會(huì)產(chǎn)生土傳病蟲害增加、土壤鹽類不斷積聚，或土壤酸化、板結(jié)等情況，有利于蔬菜生產(chǎn)的健康持續(xù)發(fā)展。

通過引進(jìn)使用Imec膜進(jìn)行櫻桃番茄栽培，總結(jié)栽培技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)如下。1)櫻桃番茄全年生長條件在13～32 ℃。2)通常每株櫻桃番茄每天的需水量為2 L，而膜栽培每株每天供水僅為400～600 mL。3)吸水凝膠。吸水性物質(zhì)與栽培基質(zhì)進(jìn)行混合后一方面可提高基質(zhì)的吸水性，另一方面吸水后可保持生產(chǎn)時(shí)間濕潤，將所含水分進(jìn)行緩釋。4)基質(zhì)厚度2.5 cm左右，相對(duì)于基質(zhì)栽培(6～8 cm)，可極大降低基質(zhì)成本。Imec膜栽培植株由于基質(zhì)薄，定根期需要格外注意及時(shí)補(bǔ)充根系水分，防止植株干旱。5)膜具有孔隙小(納米級(jí))、孔隙分布均勻、有一定的韌性和抗壓能力的特點(diǎn)。6)上、下2個(gè)滴管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。膜下正常水量的1/5，通過親水性膜滲透被植物吸收，膜上根據(jù)情況進(jìn)行水分補(bǔ)充，可用于調(diào)節(jié)果實(shí)品質(zhì)，水量越少，糖度越高。7)水量供應(yīng)。作物苗期、花期、果實(shí)成熟期需水量均不相同，每天定時(shí)進(jìn)行定量灌溉。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展和完善，正逐漸形成一個(gè)獨(dú)立技術(shù)體系，這需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的摸索，不斷提高其質(zhì)量和水平。Imec膜栽培技術(shù)在櫻桃番茄上的應(yīng)用時(shí)間不久，面積不大，研究不深，有很多配套的栽培管理細(xì)節(jié)需要繼續(xù)研究和開發(fā)。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-03-21

上海市種業(yè)發(fā)展項(xiàng)目(滬農(nóng)科種字(2015)第23號(hào))

趙 娟(1988—)，山東泰安人，農(nóng)藝師，碩士，從事蔬菜栽培及育種研究工作，E-mail：jz8981@163.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170817

S641.2

B

0528-9017(2017)08-1342-04

文獻(xiàn)著錄格式：趙娟，陳紅輝，殷伯賢，等. 櫻桃番茄Imec膜栽培技術(shù)引進(jìn)及應(yīng)用[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(8)：1342-1345.