楊冬艷，桑 婷，馮海萍，王 蓉，馬 玲

(1.寧夏農林科學院 種質資源研究所，寧夏 銀川 750002； 2.吳忠國家農業(yè)科技園區(qū)管理委員會，寧夏 吳忠 751100)

不同栽培壟向可以改變作物冠層的光輻射截獲量和光線在冠層內的透射率，影響作物的光合效率[1]。目前，大部分日光溫室蔬菜種植壟向仍然以南北朝向為主，由于南北距離短、壟間過道狹窄，農機具往往需要頻繁進行轉壟掉頭，無法高效、高質地完成生產作業(yè)[2]。日光溫室蔬菜栽培大部分田間操作是由人工完成，機械利用率低，人工勞動強度大，工作效率低，而且從業(yè)勞動力緊缺等問題越來越嚴重[3]。為提升日光溫室機械化應用水平，近年來，研究者進行了日光溫室蔬菜東西壟向栽培模式的探索。楊雨松[4]研究發(fā)現，東西壟向栽培番茄冠層空氣溫度高于南北壟向，冠層空氣濕度和基質溫度低于南北壟向，在相同栽培密度下，東西壟的產量高于南北壟向，且以東西壟向2.6株/m2的栽培密度進行生產可得到最高產量；梁子玉[5]研究發(fā)現，在33 000株/hm2的條件下，東西壟向番茄產量高于南北壟向。在散射光日光溫室中，東西與南北壟向番茄冠層的光照累積量無顯著性差異，種植壟向對番茄的生長和產量沒有產生影響，可以采用東西壟向的種植方式替代南北壟向進行番茄生產[6]。寧夏吳忠國家農業(yè)科技園區(qū)大跨度日光溫室(凈跨15 m)中番茄東西向栽培與常規(guī)南北栽培相比較，日光溫室東西壟向定植、不同整枝高度輕簡栽培模式下，櫻桃番茄產量提高28.11%[7]。日光溫室番茄生產中采用東西壟向栽培具有可行性，為探尋寧夏地區(qū)日光溫室春夏茬番茄適宜栽培群體模式，在10 m跨度溫室采用東西壟向栽培番茄，設置不同栽培密度，通過分析不同栽培壟向番茄產量構成及群體光環(huán)境特征，探索春夏茬東西壟向栽培番茄最優(yōu)種植模式，為提升番茄機械化應用水平提供技術支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗地點在寧夏吳忠國家農業(yè)科技園區(qū)孫家灘設施農業(yè)基地(106°6′26″E、37°57′10″N)，屬大陸性干旱、半干旱氣候，海拔高度1 130 m，全年光照時間達3 000 h，全年太陽輻射700 kJ/m2，年平均氣溫8.8 ℃，年平均降水量193 mm，年蒸發(fā)量2 013 mm，氣候干燥,無霜期170 d左右。試驗溫室凈跨10 m、脊高5 m、長72 m，后墻為夯實土墻，采光面為鋼架結構。

1.2 試驗設計

試驗番茄品種為粉宴1號，2018年3月30日定植，采用雙因素試驗設計。因素A為不同栽培壟，東西方向共起5壟，溫室中由北向南依次為第1、2、3、4、5壟，編號依次為A1、A2、A3、A4、A5。壟底寬均為70 cm、壟面寬50 cm、壟高25 cm、壟道間距1.1 m、壟中心間距1.8 m。B因素為密度處理(番茄每壟種2行，各處理行距均為30 cm、株距不同)，B1:株距33 cm，密度為30 000株/hm2；B2:株距26.5 cm，密度為37 500株/hm2；B3：株距22.2 cm，密度為45 000株/hm2。小區(qū)面積65 m2，重復3次,依次排列，田間試驗布置如圖1所示。底肥均為腐熟羊糞75 m3/hm2、磷酸二銨450 kg/hm2。壟面鋪設2行滴灌帶，采用比例施肥泵進行施肥，各處理水肥管理一致。番茄留6穗果，7月底拉秧。

1.3 測定指標及方法

利用手持照度計進行番茄群體光環(huán)境測定，植株全部整枝摘心結束后，每個處理在5個栽培壟南北兩面距番茄植株10 cm處測量。測量高度為垂直地面40 cm(冠層下部)、100 cm(冠層中部)和植株頂端冠層處。測量光照強度時，田間每個重復間隔1 m測量3次，每個點位為9個測量數據平均值。將同一高度不同點位重復的光照強度數值平均，并利用Origin 9.0作圖。

番茄冠層透光率Rt=Qh/Q0[5]，式中:Rt為番茄冠層光照強度透光率,Qh為從地面算起h高度處的南北兩邊平均光照強度,Q0為群體頂端的光照強度。

記錄每次采收番茄的小區(qū)產量，選擇第3穗果成熟度一致的番茄進行品質分析。果實采用四分法取樣，維生素C含量采用2,6-二氯靛酚法測定，可溶性糖含量采用蒽酮法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定，總酸采用滴定法[8]測定。

1.4 數據分析

采用DPS軟件進行數據分析及雙因素Duncan’s多重比較。

2 結果與分析

2.1 種植密度對東西壟向栽培番茄產量構成和產量分布的影響

在番茄栽培中，適宜的群體結構和合理的源庫比例是高產的基礎，種植密度、單果質量和單株產量是番茄產量主要構成因素。采用東西壟向栽培，不同壟之間番茄產量構成因素有顯著差異，Duncan’s多重比較結果 (圖2A、2B、2C) 表明，溫室中栽培壟對番茄單果質量、單株產量和單位面積產量均有極顯著影響(P=0.003 8、0.000 0、0.000 1)?？拷鼫厥夷线叺腁5壟上的番茄單果質量最大，其后依次為A4、A1、A2、A3。單株產量和單位面積產量由高到低依次為A5、A4、A3、A2、A1，栽培壟之間差異顯著。密度則對單果質量和單株產量影響顯著(P=0.016 0、0.000 0)，對單位面積產量影響不顯著(P=0.155 8)。不同密度處理下單果質量B1大于B2、B3，單株產量由高到低依次為B1、B2、B3，單位面積產量B1高于B3、B2。綜合5壟產量，不同密度番茄產量由大到小依次為115.73 t/hm2(B1)、113.03 t/hm2(B3)、105.62 t/hm2(B2)。

由圖2D可見，從產量分布來看，各壟間番茄產量呈由南向北遞減趨勢，最南壟A5產量占5壟總產量的24.08%～24.76%，最北壟A1產量只占總產量的12.07%～14.87%，南側兩壟產量之和占總產量近50%。

2.2 種植密度對東西壟向栽培番茄果實營養(yǎng)品質的影響

由表1可見，果實的營養(yǎng)品質指標對栽培壟和密度處理的響應特征各不相同，同一指標處理之間差異顯著。其中，溫室中不同栽培壟之間番茄果實可溶糖含量差異顯著，依次為A2>A1>A3>A4>A5；可溶性固形物對不同栽培壟種植響應不敏感，只有A4顯著高于其他4壟?？扇苄蕴羌翱扇苄怨绦挝镌诓煌芏忍幚黹g差異顯著，均為B1>B3>B2。B1處理的果實糖酸比和總酸含量顯著高于B3；B2的糖酸比顯著低于B1,總酸含量與B1沒有差異；溫室北側的A1和A2栽培壟的番茄糖酸比顯著高于A3、A4、A5。綜上，在東西壟向栽培模式下，溫室北側的栽培壟番茄果實糖含量和糖酸比高于溫室南側，降低密度有助于果實糖含量和糖酸比的增加。不同栽培壟對番茄果實可溶性蛋白含量影響較小，但密度處理之間差異顯著，表現為B1>B3>B2。番茄果實維生素C含量處理之間差異顯著，不同栽培壟依次為A1>A3>A2>A4>A5,不同密度依次為B3、B1>B2。

表1 種植密度對東西壟向栽培番茄果實營養(yǎng)品質的影響 Tab.1 Effects of planting density on nutritional quality of tomato fruit in east-west ridge

多重方差分析表明，不同栽培壟對番茄果實糖酸比有顯著影響，密度處理則對可溶性蛋白和可溶性固形物有顯著的影響，二者交互作用對試驗所測番茄果實各營養(yǎng)指標均有極顯著影響。

2.3 種植密度對東西壟向栽培番茄冠層光照強度和分布特征的影響

2.3.1 種植密度對東西壟向栽培番茄冠層光照強度的影響 冠層中光分布造成的光合作用差異遠遠大于其他因素所造成的差異[9],而冠層結構是影響作物冠層內光分布的重要因素[10]。由圖3可見，在東西壟向栽培模式中，不同密度處理之間番茄群體冠層頂部光照強度沒有顯著差異，由北向南壟間番茄冠層頂部光照強度逐漸降低。在番茄群體冠層中部，同一栽培壟雙行定植的番茄南行(向陽側)光照強度顯著高于北行(背陰側)，且越靠近溫室南邊的栽培壟番茄植株南行對北行的遮陰比例越高。計算各栽培壟南北行平均透光率發(fā)現，從北行向南行透光率由10%增至50%左右，其中，第1～3壟透光率在10%左右，第4壟透光率在17.2%～32.2%，第5壟透光率為28.5 %～45.3%，且隨著種植密度的降低，透光率逐漸增加。在冠層底部，所有栽培壟平均透光率在1.2%～3.8%，隨著密度降低透光率增加。綜上，采用東西壟向栽培番茄時，減少栽培密度可提高番茄冠層中下部透光率，雙行定植同一栽培壟南北行光照強度差異較大。

2.3.2 種植密度對東西壟向栽培番茄冠層光照分布的影響 由圖4可見，隨著種植密度的增加，番茄植株冠層中部光照強度較強的紅色區(qū)域減少，光照強度較弱的藍色區(qū)域增加。番茄植株冠層下部為第1穗果坐果區(qū)，不同栽培壟冠層下部光照強度由北向南逐漸降低，由高到低依次為A1、A2、A3、A4、A5。受種植密度影響，B1和B2冠層底部光照強度顯著高于B3，B1和B2 之間沒有顯著差異。綜上，采用東西壟向種植番茄，在固定株高的情況下，冠層底部光照強度均出現由北向南逐漸降低的趨勢，冠層中部則是逐漸升高；隨著種植密度的減少，番茄植株冠層上、中、下部光照強度均增加，B1處理光環(huán)境顯著優(yōu)于B2、B3。

3 結論與討論

不同壟向栽培效果與地理緯度、作物種類和品種、田間定植方式、密度、生長季節(jié)都有一定關系[11]，日光溫室栽培壟向主要影響作物群體的光照條件[12],進而影響作物的光合作用和產量。日光溫室常規(guī)南北種植模式中，由于溫室南北光照分布不均，北邊光照弱作物易徒長，導致棚內植株長勢不齊,但同一栽培壟雙行栽培東西兩側光照一致[13]。本研究結果表明，東西壟向栽培模式下，番茄冠層頂部和下部光照強度由北向南逐漸降低，而冠層中部光照強度逐漸升高；各栽培壟番茄冠層中部南北透光率差異顯著，透光率從北向南由10%增至50%左右，同一栽培壟隨著密度增加透光率顯著降低，這可能與不同種植密度下番茄群體葉片數量、葉面積指數差異有關。密度較小的B1處理番茄果實可溶性糖、糖酸比和可溶性蛋白含量最高。光合作用生成的糖轉運是果實糖分積累的主要來源之一[14]，遮光處理下番茄果實內蔗糖含量較正常光照低30%、己糖含量低近50%[15]，說明B1處理果實較高的糖含量可能與其冠層中部(坐果區(qū)域)透光率較高有關。因此，采用東西壟向栽培模式時，溫室南北光照分布不勻，且同一栽培壟番茄雙行栽培南北兩邊差異尤其顯著，可在密度不變的條件下改雙行模式為單行種植，或對北邊進行局部補光，以減少南北光照差異。

種植密度是影響產量的主要因素之一，不同作物因其不同的栽培模式、管理方式、種植季節(jié)而都有各自適宜的密度[15]。番茄群體內部太陽輻射量受植株密度及高度影響，種植密度越大，透光性越差，栽植過稀，光能利用率下降[16]。在一定范圍內隨著密度、留果數的增加，番茄產量也增加，但超過一定范圍后，產量呈下降趨勢[17]。此外，栽培過密時植株間通風受影響，局部濕度過大，誘導灰霉病的發(fā)病[18]。因此，在日光溫室特殊的栽培環(huán)境條件下，確定適宜的栽植密度十分重要[19]。在北方日光溫室常規(guī)南北番茄栽培中，姜克偉等[20]、王強等[21]進行了番茄適宜種植密度試驗,認為種植密度54 000株/hm2時產量最高；周懷兵等[16]認為，當番茄栽培密度為 21 000株/hm2、單株留7穗果時單株產量最高，栽培密度為42 000株/hm2、單株留5穗果時單位面積產量最高。從本試驗栽培密度對產量的影響分析，B1和B3產量均顯著高于B2，B1和B3的產量沒有顯著差異，B1的產量優(yōu)勢體現在較高的單果質量和單株產量，而B3的產量優(yōu)勢則在單果質量和單株產量與B2相近的條件下的株數優(yōu)勢；從東西壟向產量分布特征來看，靠近南邊的2壟產量占總產量的近50%，說明在寧夏地區(qū)溫室中采用東西壟向栽培時，可在北側第1～3壟適當補光以增加產量。綜合考慮種苗投入成本及管理成本，寧夏地區(qū)春夏茬東西壟向栽培番茄可采用30 000株/hm2的種植密度，此密度下光照環(huán)境最優(yōu)，品質較優(yōu)，投入最少，產出最高。