苗相偉,周 亮
(1.遼寧省丹東市丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院,遼寧丹東118109;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第九師農(nóng)業(yè)局,新疆額敏834600;3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第九師發(fā)改委,新疆額敏834600)
隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對(duì)食品安全越來(lái)越關(guān)注,而越冬溫室蔬菜生產(chǎn)中由于長(zhǎng)期的重茬,導(dǎo)致病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重,產(chǎn)量品質(zhì)降低。大量農(nóng)藥、化肥的施用,使農(nóng)藥殘留嚴(yán)重,環(huán)境污染問(wèn)題日益突出。無(wú)土栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用極大地解決了上述問(wèn)題,正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被大面積推廣應(yīng)用。無(wú)土栽培(Soilless Culture)是指使用固體基質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)液或者固體基質(zhì)加營(yíng)養(yǎng)液取代天然土壤的一種栽培方式[1]。與土壤栽培相比,無(wú)土栽培能夠克服土壤返鹽、土傳病蟲(chóng)害、連作障礙等問(wèn)題,提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[2-4],是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的新途徑[5,6]。近年來(lái),無(wú)土栽培技術(shù)發(fā)展迅速,目前我國(guó)無(wú)土栽培的方式有基質(zhì)培和水培[7-9],其中基質(zhì)培為主要栽培形式。我國(guó)基質(zhì)栽培大多采用開(kāi)放式栽培模式[10],隨著技術(shù)的發(fā)展,一些新的問(wèn)題也逐漸出現(xiàn)。開(kāi)放式的栽培模式水分易蒸發(fā),不能得到充分利用,且多余的營(yíng)養(yǎng)液從作物根區(qū)直接排放而不進(jìn)行回收,也會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成污染。針對(duì)這一問(wèn)題,北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心自主研發(fā)出一種新型的無(wú)土栽培系統(tǒng)(全封閉式無(wú)土槽培系統(tǒng)),該系統(tǒng)以珍珠巖為栽培基質(zhì),定時(shí)定量地供給營(yíng)養(yǎng)液,實(shí)現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)利用和封閉式栽培,具有顯著節(jié)水、節(jié)肥等特征。
番茄原產(chǎn)于南美洲,又名西紅柿,屬茄科多年生草本植物,是世界上年總產(chǎn)量最高的作物之一[11],具有營(yíng)養(yǎng)豐富、用途廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。近年來(lái),隨著國(guó)家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,番茄已逐步成為新疆兵團(tuán)第九師地區(qū)日光溫室栽培的主要果菜類(lèi)作物之一,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。目前,九師地區(qū)番茄品種繁多,但品質(zhì)參差不齊,為了促進(jìn)九師地區(qū)番茄生產(chǎn),篩選出適于九師地區(qū)的越冬茬高品質(zhì)精品番茄品種。2017年從遼寧省農(nóng)科院、遼寧沈陽(yáng)谷雨種業(yè)和遼寧依儂農(nóng)業(yè)科技有限公司引進(jìn)4個(gè)番茄新品種,開(kāi)展品種篩選試驗(yàn)。
參試的4個(gè)番茄品種均適合日光溫室越冬栽培,耐寒性較強(qiáng)。
卓粉1號(hào),引自遼寧谷雨種業(yè),屬無(wú)限生長(zhǎng)型。果實(shí)粉紅果,坐果好,是中大型果群體中的精品果。葉片黑綠,長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),抗病性好,適應(yīng)性廣,產(chǎn)量高,果實(shí)硬度大,耐貯運(yùn)。
遼研161,引自遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,該品種植株為無(wú)限生長(zhǎng)型,果實(shí)粉紅色,有綠肩,果實(shí)扁圓形,果面光滑,果實(shí)硬度高,耐貯運(yùn),產(chǎn)量高,抗性好,品質(zhì)優(yōu)。
天妃9號(hào),引自遼寧谷雨種業(yè),無(wú)限生長(zhǎng)型,果實(shí)粉紅色,植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),產(chǎn)量高,連續(xù)坐果能力強(qiáng),果實(shí)硬度高,抗黃化曲葉病毒?。═Y)。
0516,引自遼寧依儂農(nóng)業(yè)科技,無(wú)限生長(zhǎng)型精品粉果番茄,植株長(zhǎng)勢(shì)中等,葉片厚而深綠,抗病性好,連續(xù)坐果能力強(qiáng),精品果率高,高圓型,果實(shí)整齊,顏色亮麗,成熟一致,果面光滑,硬度好。節(jié)間短,抗病抗逆性好,抗黃化曲葉病毒?。═Y)、抗葉霉病。
試驗(yàn)于2016年6月~2017年1月在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第九師團(tuán)結(jié)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行,采用40孔穴盤(pán)育苗,8月1日定植,8月下旬進(jìn)入開(kāi)花期,9月下旬進(jìn)入坐果期。溫室長(zhǎng)100m,寬8m,高4.2m。番茄南北向種植,基質(zhì)采用珍珠巖。定植密度為5株/m2。在試驗(yàn)過(guò)程中,注意基質(zhì)水分和溫室內(nèi)溫度與濕度的控制以及病毒病、早疫病、灰霉病的防治。植株定植后每天循環(huán)營(yíng)養(yǎng)液4次,每次循環(huán)1h,進(jìn)入冬季后每天循環(huán)營(yíng)養(yǎng)液2次。
生長(zhǎng)期間測(cè)定植株株高、莖粗、葉片數(shù),成熟后測(cè)定產(chǎn)量及可溶性固形物(20℃下折光法),維生素C(2,6-二氯靛酚滴定法)、總糖(以檸檬酸計(jì))、亞硝酸鹽(比色法)、鉛(火焰原子吸收光譜法)、砷(古蔡氏測(cè)砷法)和汞(冷原子吸收光譜法)的含量。
采用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,彩用Duncan's法(P<0.05),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。
2.1.1 株高
由表1(見(jiàn)下頁(yè))可知,4個(gè)品種中植株最高的品種為卓粉1號(hào),定植后223d,其株高為286cm,該品種株高除在定植后10d、定植后85d與0516差異不顯著外,其余整個(gè)生育期與其它3個(gè)品種均存在顯著差異;0516定植后株高均高于同時(shí)期的遼研161、天妃9號(hào)的株高,其中定植后120d、156d差異顯著;天妃9號(hào)與0516全生育期內(nèi)株高差異不顯著。4個(gè)品種在整個(gè)生育期內(nèi)株高的變化均表現(xiàn)一致,生育前期,生長(zhǎng)緩慢,隨著生育期的推移,呈逐漸加快趨勢(shì)。全生育期內(nèi),卓粉1號(hào)的生長(zhǎng)速度最快。
2.1.2 莖粗
由表2可知,隨著番茄生育進(jìn)程的推進(jìn),番茄植株莖粗均表現(xiàn)為先增大后減小,其中0516在生育前期莖粗增加較快,生育后期莖粗減小較慢,其橫向生長(zhǎng)勢(shì)較大,定植后110d,其莖粗比卓粉1號(hào)、遼研161、天妃9號(hào)三個(gè)品種的莖粗分別多0.13cm、0.05cm、0.06cm,且差異顯著。
2.1.3 葉片數(shù)
由表3可知,在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi),4個(gè)品種植株葉片的變化規(guī)律表現(xiàn)一致,生育前期都是隨著生育期的推進(jìn)而不斷增加,在植株拉秧前,即定植后210d,遼妍161葉片數(shù)最多,達(dá)46片,天妃9號(hào)葉片數(shù)最少,為32片。
番茄果實(shí)口感、形狀、裂果程度等特性直接決定了其商品性。由表4(見(jiàn)下頁(yè))可見(jiàn),4個(gè)番茄品種成熟期果色均為粉色,果形均為圓形,果面光滑,有綠果肩。除遼妍161有輕微裂果外,其余均無(wú)裂果,果皮厚度除遼妍161較薄外,其余品種均較厚,果實(shí)硬度高,口感較差。遼妍161和天妃9號(hào)2個(gè)品種對(duì)灰霉病和晚疫病的抵抗力表現(xiàn)相對(duì)較差。
表1 不同番茄品種株高比較(cm)Table 1 Comparison of plant height of different tomato varieties(cm)
注:表中小寫(xiě)字母表示在P<0.05水平下差異顯著;下表同。
表2 不同番茄品種莖粗比較(cm)Table 2 Comparison of stem diameter of different tomato varieties(cm)
表3 不同番茄品種葉片數(shù)比較Table 3 Comparison of leaf number of different tomato varieties
表4 不同番茄品種特性比較Table 4 Comparison of characteristics of different tomato varieties
表5 番茄果實(shí)單果質(zhì)量和橫徑比較Table 5 Comparison of single fruit quality and transverse diameter of tomato fruit
表6 番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分比較Table 6 Comparison of the nutritional components of tomato fruit
由表5可知,番茄品種天妃9號(hào)果實(shí)較小,平均單果質(zhì)量和橫徑分別僅為150.2g和5.87cm,與卓粉1號(hào)、0516單果質(zhì)量差異顯著,也與遼研161果實(shí)橫徑差異顯著,卓粉1號(hào)單果質(zhì)量和橫徑均最大,分別為190.3g和7.12cm,0516品種次之。
維生素C含量是評(píng)價(jià)番茄營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的主要指標(biāo)之一,可溶性固形物含量和糖酸比是評(píng)價(jià)番茄果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的主要指標(biāo)之一;亞銷(xiāo)酸鹽、鉛、砷、汞含量則常作為評(píng)價(jià)番茄果實(shí)健康安全的指標(biāo)。由表6可知,4個(gè)供試番茄品種,中糖酸比最大的品種為天妃9號(hào),說(shuō)明其甜度最高,其余品種的糖酸比均在10~13之間,相差不大。可溶性固形物含量除天妃9號(hào)含量最多外,其余無(wú)明顯差異,天妃9號(hào)最多為5.69%;維生素C含量而言,卓粉1號(hào)最低為50.6mg/kg,其余品種含量均在140~160mg/kg;4個(gè)番茄品種果實(shí)中砷、鉛、亞硝酸鹽和汞的含量均符合國(guó)標(biāo)GB2762-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》規(guī)定。
生長(zhǎng)勢(shì)是衡量植株生命力旺盛程度的一個(gè)客觀反映,單位時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng)量越大,越快的,生長(zhǎng)勢(shì)越強(qiáng)。株高、莖粗、葉片數(shù)等都是植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)育程度的一個(gè)指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),莖越粗,葉片越茂盛,株高越高,說(shuō)明其發(fā)育的程度越好。番茄的質(zhì)量受多種遺傳因素影響,如品種特性、溫度、土壤、水、肥及氣候等。對(duì)其品質(zhì)的評(píng)價(jià)需從番茄果形、維生素含量、可溶性固形物含量及亞銷(xiāo)酸鹽含量等方面進(jìn)行綜合判斷。
通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明,4個(gè)參試品種在綜合性狀上均具有良好的商品性。卓粉1號(hào)整個(gè)生育期生長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)旺盛,但果實(shí)維生素C含量和糖酸比較低,口感較差,但其果皮較厚,韌性較好,耐貯運(yùn),適合長(zhǎng)途運(yùn)輸及出口。天妃9號(hào)和遼研161兩個(gè)品種口感較好,維生素C含量較高,糖酸比表現(xiàn)優(yōu)秀,但裂果和病害相對(duì)較重,且生育后期生長(zhǎng)勢(shì)弱,比較適合鮮食和短距離運(yùn)輸。0516單果質(zhì)量約190.7g,可溶性固形物含量為4.76%,維生素C含量為161mg/kg、糖酸比為12.32,雖然在抗病方面方面表現(xiàn)一般,但其綜合表現(xiàn)上表現(xiàn)較好。
綜上所述,0516號(hào)番茄品種適合在兵團(tuán)九師地區(qū)進(jìn)行日光溫室越冬無(wú)土栽培。隨著人們對(duì)番茄品質(zhì)關(guān)注程度的日益提高和日光溫室無(wú)土栽培技術(shù)的推廣,通過(guò)育種技術(shù)來(lái)提升番茄的維生素C含量,降低果實(shí)重金屬含量,改善果實(shí)品質(zhì),是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
[1] 郭世榮.無(wú)土栽培學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[2] 王勤禮,許耀照.荒漠有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培番茄品種比較試驗(yàn)[J].長(zhǎng)江蔬菜,2012,(4):19-21.
[3] 段彥丹,樊力強(qiáng),吳志剛,等.蔬菜無(wú)土栽培現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].北方園藝,2008,(8):63-65.
[4] 尹秀麗,張喜春,范雙喜,等.設(shè)施番茄無(wú)土栽培礦質(zhì)元素養(yǎng)分變化動(dòng)態(tài)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2010,(S1):36-42.
[5] 孫嚴(yán)艷.我國(guó)蔬菜無(wú)土栽培的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展 [J].中國(guó)科技信息,2014,(21):127-128.
[6] 鄧一鳴,劉聰.我國(guó)無(wú)土栽培的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].北京農(nóng)業(yè),2015,(8):5.
[7] 李偉.水培與基質(zhì)培的發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望 [J].中國(guó)園藝文摘,2010,(5):43-44.
[8] WANG Z Q,GAN D X,LONG Y L.Advances in soilless culture research[J].Agricultural Science&Technology,2013,(2):269-278.
[9] 李耀龍,季延海,于平彬,等.基于不同基質(zhì)理化特性的無(wú)土栽培混合基質(zhì)篩選[J].北方園藝,2016,(8):36-40.
[10]袁洪波.日光溫室封閉式栽培系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
[11]賀超興.設(shè)施番茄栽培 [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2006.