丁小濤,何立中,金海軍,張紅梅,崔佳維,周 強(qiáng),余紀(jì)柱

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海都市綠色工程有限公司,上海 201403)

智能溫室是對(duì)荷蘭文洛式溫室及其他配備智能控制系統(tǒng)溫室的一種泛稱(chēng),因其具有低碳節(jié)能、節(jié)省人工、精準(zhǔn)控制和效益高的特點(diǎn),正逐漸推廣到番茄栽培中[1]。荷蘭是世界設(shè)施園藝強(qiáng)國(guó),現(xiàn)有溫室約有1萬(wàn)hm2,其中番茄栽培采用最多的就是巖棉+營(yíng)養(yǎng)液的栽培方式[2]。近年來(lái),我國(guó)大型現(xiàn)代溫室發(fā)展迅速,很多企業(yè)都投入到新一輪引進(jìn)現(xiàn)代溫室的浪潮中,參考荷蘭模式進(jìn)行蔬菜生產(chǎn)[3],巖棉栽培占荷蘭無(wú)土栽培面積2∕3以上,農(nóng)用巖棉是由約60%玄武巖、20%焦炭、20%石灰石加上少量煉鐵后的礦渣經(jīng)高溫熔融、成纖最后壓縮成特定密度后再裁剪而成,在成纖過(guò)程中加入了一種具有表面親水作用的黏結(jié)劑,能保持巖棉浸水后長(zhǎng)時(shí)間不變形,而且具有良好的親水性[4]。荷蘭有非常成熟的巖棉循環(huán)利用技術(shù),蔬菜巖棉栽培之后,企業(yè)可以將這些廢舊巖棉回收制磚,而我國(guó)目前在廢舊巖棉的后續(xù)處理上技術(shù)還不完善,嚴(yán)重制約了以巖棉作為栽培基質(zhì)在現(xiàn)代溫室蔬菜栽培上的發(fā)展[5]。本試驗(yàn)以進(jìn)口新、舊巖棉,國(guó)產(chǎn)新、舊巖棉,椰糠為栽培基質(zhì),在現(xiàn)代溫室中通過(guò)不同基質(zhì)番茄越冬栽培的比較,以期探究廢舊巖棉在番茄種植上的可行性,為巖棉循環(huán)利用、提高巖棉使用效率提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在上海市崇明區(qū)港沿鎮(zhèn)國(guó)家設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心崇明基地“Venlo”型現(xiàn)代溫室中進(jìn)行,所用番茄品種‘佳西娜’,由瑞克斯旺(中國(guó))種子有限公司提供。分別以進(jìn)口巖棉(Grodan生產(chǎn)的Master農(nóng)用巖棉條,巖棉條長(zhǎng)×寬×高=100 cm×20 cm×7.5 cm)、國(guó)產(chǎn)巖棉(浙江軒鳴新材料有限公司生產(chǎn),農(nóng)用巖棉條長(zhǎng)×寬×高=100 cm×20 cm×7.5 cm)和椰糠(Dutch Plantin Coir India Pvt.,Ltd.生產(chǎn),椰糠條中椰糠浸泡體積脹大后約長(zhǎng)×寬×高=100 cm×17 cm×7.5 cm)作為栽培基質(zhì)進(jìn)行栽培試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 試驗(yàn)處理及栽培管理

2020年8月25日,番茄種子直接播種在巖棉塞中(巖棉塞20 mm×27 mm,在播種前浸泡于EC 2.0 dS∕m,pH 5.5的營(yíng)養(yǎng)液中1 h),之后放置于28℃的培養(yǎng)箱中,出苗后放置到育苗溫室,溫室溫度白天不高于35℃,晚上25℃左右,出苗3 d后,移苗到巖棉塊(10 cm×10 cm×6.5 cm)中生長(zhǎng),此時(shí)灌溉營(yíng)養(yǎng)液EC為2.0 dS∕m,pH 5.5,確保巖棉塊中有充足的營(yíng)養(yǎng)液。2020年9月18日定植于栽培溫室中,定植前1 d將溫室所有的栽培基質(zhì)通過(guò)電腦控制灌溉營(yíng)養(yǎng)液約7.5 L∕m2,灌溉營(yíng)養(yǎng)液EC 2.0 dS∕m,pH 5.5。新的巖棉條浸泡1 d后,通過(guò)基質(zhì)袋尾部開(kāi)口,將多余的水放掉,舊巖棉和椰糠為之前種植茬口使用過(guò)的,在使用前基質(zhì)內(nèi)仍有一定的含水量,通過(guò)此次一起灌溉,多余的營(yíng)養(yǎng)液直接排出,但基質(zhì)含水量基本可達(dá)到飽和。番茄定植密度為2.5株∕m2,采用吊掛栽培,通過(guò)天窗、濕簾風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)組等對(duì)溫室進(jìn)行控溫,定植后一段時(shí)間,主要注重溫室降溫,使白天溫度盡量不超過(guò)30℃,晚上不高于25℃,冬季主要進(jìn)行保溫,白天通風(fēng)溫度22—24℃,晚上加熱溫度14℃。整個(gè)栽培期番茄依賴(lài)自然光進(jìn)行生長(zhǎng),不進(jìn)行人工補(bǔ)光。定植后至果實(shí)采收期,灌溉營(yíng)養(yǎng)液EC由2.0 dS∕m逐漸增加至3.0 dS∕m,pH 5.5,每天營(yíng)養(yǎng)液排液控制在15%—30%,果實(shí)采收期營(yíng)養(yǎng)液排液適當(dāng)降低,灌溉營(yíng)養(yǎng)液基礎(chǔ)配方見(jiàn)表1,根據(jù)每次排液的檢測(cè)情況,適當(dāng)對(duì)灌溉營(yíng)養(yǎng)液配方進(jìn)行微調(diào)。電腦控制灌溉系統(tǒng),每次使用相同量的A和B母液進(jìn)行稀釋,最終使栽培溫室灌溉的營(yíng)養(yǎng)液達(dá)到設(shè)置的EC;使用鹽酸(HCl)和氫氧化鈉(NaOH)將營(yíng)養(yǎng)液的pH調(diào)節(jié)至5.5左右。其他栽培管理措施,如取老葉、取側(cè)枝、落蔓、疏果、采收等按照正常管理進(jìn)行[6]。

表1 番茄不同罐中營(yíng)養(yǎng)液母液元素成分Table 1 Elements component in the mother nutrient solution in different tanks of tomato

1.2.2 不同處理番茄生長(zhǎng)量和產(chǎn)量的測(cè)定

分別在結(jié)果中期和后期,使用卷尺分別對(duì)不同處理的株高、節(jié)間長(zhǎng)度(植株中上部)、最大葉長(zhǎng)寬進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株的中上部莖粗。番茄完全轉(zhuǎn)色后及時(shí)進(jìn)行采收,并用電子秤記錄每次采收的產(chǎn)量,計(jì)算番茄單位面積產(chǎn)量和畝產(chǎn)量。

1.2.3 不同處理番茄氣體交換參數(shù)的測(cè)定

利用PP-Systems公司生產(chǎn)的CIRAS-3型便攜式光合儀分別于結(jié)果早期、中期、后期,選擇植株中部展開(kāi)最大功能葉,于晴朗天氣測(cè)量不同處理番茄葉片的氣體交換參數(shù),氣體交換參數(shù)包括凈光合速率(P n)、氣孔導(dǎo)度(G s)、胞間二氧化碳濃度(C i)、蒸騰速率(T r)。測(cè)量的光照強(qiáng)度設(shè)置為1 000μmol∕(m2·s),溫度、濕度、CO2濃度依賴(lài)于溫室的自然條件,光合儀于溫室中開(kāi)機(jī)預(yù)熱,穩(wěn)定30 min后進(jìn)行測(cè)量,每次待測(cè)量值穩(wěn)定后再進(jìn)行記錄,所有處理重復(fù)測(cè)定5次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

1.2.4 不同處理番茄品質(zhì)參數(shù)的測(cè)定

于番茄結(jié)果期,對(duì)不同基質(zhì)處理番茄相同部位的成熟果實(shí)進(jìn)行取樣,用全營(yíng)養(yǎng)破壁料理機(jī)(中山市歐麥斯電器有限公司生產(chǎn))進(jìn)行混合打樣,然后將樣品放置于-80℃冷凍保存待測(cè)。不同處理番茄中VC、可溶性糖、可溶性蛋白、類(lèi)黃酮、硝酸鹽、亞硝酸鹽含量的測(cè)定參考曹建康等[7]方法,使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司提供的試劑盒進(jìn)行測(cè)量,可溶性固形物含量使用糖度計(jì)測(cè)定。

1.2.5 不同處理營(yíng)養(yǎng)液排液EC、pH和礦物質(zhì)元素含量的測(cè)定

如表2所示，綜合工況后的計(jì)算結(jié)果包括冷態(tài)(SUS)和熱態(tài)(OPE)。其中還有對(duì)模型的一次應(yīng)力與二次應(yīng)力的校核，只有當(dāng)一次應(yīng)力與二次應(yīng)力同時(shí)校核成功才能說(shuō)明模型所呈現(xiàn)的LNG氣化站是可以安全生產(chǎn)的。從圖3可以看到，對(duì)模型的二次應(yīng)力校核結(jié)果顯示為紅色，說(shuō)明二次應(yīng)力校核未通過(guò)，其結(jié)果如表3所列。

對(duì)不同基質(zhì)處理的營(yíng)養(yǎng)液排液進(jìn)行收集取樣,取樣時(shí)間分別為2020年10月18日、2020年10月29日、2020年11月19日、2020年12月9日、2020年12月18日、2020年12月31日、2021年1月14日、2021年1月29日、2021年3月14日、2021年4月22日、2021年5月7日。每次每個(gè)處理混合取排液約300 mL,待溫室灌溉出現(xiàn)排液2—3次后再進(jìn)行取樣,委托歐陸分析技術(shù)服務(wù)(蘇州)有限公司進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液排液EC、pH和礦質(zhì)元素測(cè)定,其中2021年3月14日的檢測(cè)同時(shí)增加了排液目標(biāo)值(Target)的檢測(cè)。電導(dǎo)率(EC)使用電導(dǎo)分析法測(cè)定,酸堿度(pH)使用電位分析法測(cè)定,硝酸鹽含量使用流動(dòng)注射法(FIA)測(cè)定;使用電感耦合等離子體-發(fā)射光譜(ICP-OES)分別在特定波長(zhǎng)下測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液排液中磷(P-213.6 nm)、鉀(K-766.5 nm)、鈣(Ca-317.9 nm)、鎂(Mg-285.2 nm)、硫(S-181.9 nm)、鐵(Fe-238.2 nm)、錳(Mn-257.6 nm)、鋅(Zn-206.2 nm)、硼(B-249.7 nm)、銅(Cu-327.4 nm)和鉬(Mo-202.0 nm)含量,其中等離子體氣流量為17 L∕min,輔助氣流量0.5 L∕min,霧化器流量0.7 L∕min,樣品提升速率15 mL∕min,提升時(shí)間70 s,重復(fù)3次,水平觀(guān)察高度15 mm。

1.2.6 統(tǒng)計(jì)分析

使用SAS 9.3對(duì)各處理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,不同小寫(xiě)字母表示在5%水平上差異顯著。使用Origin 7.5進(jìn)行數(shù)據(jù)作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)處理番茄株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度、最大葉片長(zhǎng)寬的比較

從表2可以看出,不同基質(zhì)處理后,2021年1月29日測(cè)量的番茄株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度、最大葉片長(zhǎng)寬均無(wú)顯著差異;2021年5月9日,所有處理番茄株高較前一次測(cè)量均明顯增加,但不同處理間差異不顯著;莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度較前一次測(cè)量差異不明顯,各個(gè)處理間差異不顯著;最大葉片長(zhǎng)、寬較前一次測(cè)量均明顯降低,但各個(gè)處理間差異仍不顯著。

表2 不同基質(zhì)處理對(duì)番茄株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度、最大葉片長(zhǎng)寬的影響Table 2 Effects of different substrate treatments on plant height,stem diameter,inter-node length,and maximum leaf length and width of tomato

2.2 不同基質(zhì)處理番茄葉片光合作用的比較

從圖1可以看出,不同時(shí)期不同基質(zhì)處理生長(zhǎng)的番茄凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度、蒸騰速率差異均不顯著,其中不同處理氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率在早期相對(duì)較低。

圖1 不同基質(zhì)處理對(duì)番茄葉片氣體交換參數(shù)的影響Fig.1 Effects of different substrate treatments on leaves gas exchange parameters of tomato

2.3 不同基質(zhì)處理番茄品質(zhì)參數(shù)的比較

從表3可以看出,進(jìn)口舊巖棉處理的番茄VC含量相對(duì)最高,顯著高于椰糠處理和國(guó)產(chǎn)新巖棉處理番茄的VC含量,但進(jìn)口新巖棉和進(jìn)口舊巖棉處理之間、國(guó)產(chǎn)新巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉之間差異不顯著;國(guó)產(chǎn)新巖棉處理可溶性糖含量最高,但各處理間差異不顯著;不同處理間可溶性固形物、可溶性蛋白、類(lèi)黃酮、硝態(tài)氮、亞硝酸鹽含量差異均不顯著。

表3 不同基質(zhì)處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)參數(shù)的影響Table 3 Effects of different substrate treatments on fruit quality parameters of tomato

2.4 不同基質(zhì)處理番茄產(chǎn)量的比較

不同基質(zhì)處理后,各處理番茄的單位面積產(chǎn)量差異不顯著,均超過(guò)了15 kg∕m2,每667 m2產(chǎn)量均超過(guò)了10 t(圖2)。

圖2 不同基質(zhì)處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響Fig.2 Effects of different substrate treatments on yields of tomato

2.5 不同基質(zhì)處理番茄營(yíng)養(yǎng)液排液EC、pH的比較

從圖3可以看出,不同基質(zhì)處理后,番茄營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及結(jié)果早期,營(yíng)養(yǎng)液排液的EC較低,第一次測(cè)量各處理都在3.1—3.3 dS∕m,結(jié)果中期(2021年1—4月)檢測(cè)的值均較高,其中以進(jìn)口新巖棉處理在2021年1月29日的測(cè)量值為最高6.6 dS∕m,2021年3月14日檢測(cè)的排液目標(biāo)值EC為4.0 dS∕m;結(jié)果后期(5月)各處理排液EC又有所降低(4.0—4.4 dS∕m)。果實(shí)采收前,各個(gè)處理的營(yíng)養(yǎng)液排液EC均較低,差異不明顯,但均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì);至番茄開(kāi)始采收(2020年12月1日),進(jìn)口新巖棉和國(guó)產(chǎn)新巖棉的營(yíng)養(yǎng)液排液EC明顯高于舊巖棉處理,其中以進(jìn)口舊巖棉營(yíng)養(yǎng)液排液EC為最低(2020年12月9日測(cè)量值為3.8 dS∕m),最后兩次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)各個(gè)處理的差異又逐漸減小;椰糠處理營(yíng)養(yǎng)液排液EC和進(jìn)口新巖棉、國(guó)產(chǎn)新巖棉處理差異不明顯。各個(gè)處理營(yíng)養(yǎng)液排液pH差異不明顯,果實(shí)采收前各處理營(yíng)養(yǎng)液排液的pH較高,果實(shí)采收后各處理pH變化較為平緩,接近檢測(cè)排液pH的目標(biāo)值(5.5)。

圖3 不同基質(zhì)處理后營(yíng)養(yǎng)液排液中EC、pH的變化Fig.3 Changes of EC and pH in drain nutrient solution of different substrate treatments

2.6 不同基質(zhì)處理番茄營(yíng)養(yǎng)液排液礦質(zhì)元素的比較

從圖4可以看出,不同基質(zhì)不同時(shí)間處理后,各處理的變化趨勢(shì)較為一致,結(jié)果后期各處理間營(yíng)養(yǎng)液排液的大量元素含量差異不明顯,結(jié)果期之前各處理營(yíng)養(yǎng)液排液的、P、Ca、K濃度差異不明顯,均處于較低水平,前兩次不同處理測(cè)量值為16.3—20.7 mmol∕L、P為0.04—0.44 mmol∕L、Ca為8.4—11.6 mmol∕L、K為5.3—6.7 mmol∕L。2021年3月14日檢測(cè)的排液、P、Ca、K的目標(biāo)值分別為22.0 mmol∕L、1.0 mmol∕L、10.0 mmol∕L、8.0 mmol∕L,結(jié)果期進(jìn)口舊巖棉處理的營(yíng)養(yǎng)液排液中濃度一直處于最低水平,結(jié)果早期國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理的營(yíng)養(yǎng)液排液中濃度也較低,但結(jié)果中后期明顯升高。至結(jié)果期,營(yíng)養(yǎng)液排液中P、Ca、K濃度明顯增加,結(jié)果早中期,進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液中P、Ca、K濃度相對(duì)較低,結(jié)果后期國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液中P、Ca、K濃度有明顯提升;進(jìn)口新巖棉、國(guó)產(chǎn)新巖棉、椰糠基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)液排液的P、Ca、K濃度相對(duì)較高。結(jié)果期均以進(jìn)口新巖棉處理的營(yíng)養(yǎng)液排液中出現(xiàn)最高的(55.5 mmol∕L)、P(3.5 mmol∕L)、Ca(20.0 mmol∕L)、K(15.1 mmol∕L)。2021年3月14日檢測(cè)的排液Mg、S的目標(biāo)值分別為4.5 mmol∕L、6.8 mmol∕L,不同時(shí)期,排液中的Mg濃度以進(jìn)口舊巖棉的最低(最低為3.3 mmol∕L),國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液中Mg濃度在結(jié)果早期也比較低,中后期有所增加。不同時(shí)期各處理S濃度也是以進(jìn)口舊巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液中的相對(duì)較低(最低為3.5 mmol∕L)。

圖4 不同基質(zhì)處理后營(yíng)養(yǎng)液排液中大量元素的變化Fig.4 Changes of macro-elements in drain nutrient solution of different substrate treatments

由圖5可見(jiàn),不同時(shí)期椰糠處理的營(yíng)養(yǎng)液排液中Fe、Mn濃度最低,如2021年1月29日,進(jìn)口新巖棉處理Fe、Mn濃度分別為椰糠處理的3.7倍和20.3倍;番茄結(jié)果早期,營(yíng)養(yǎng)液排液中Fe濃度以進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理較高,至結(jié)果中后期各巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液Fe濃度差異減小。結(jié)果期之前,各處理Mn濃度差異不明顯,果實(shí)采收期以進(jìn)口新巖棉和國(guó)產(chǎn)新巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液Mn濃度較高,其次為進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理。不同時(shí)期,營(yíng)養(yǎng)液排液中Zn濃度以進(jìn)口新巖棉處理為最高(2021年4月22日達(dá)到最大值10.2μmol∕L),其次為國(guó)產(chǎn)新巖棉處理,椰糠、進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液中Zn濃度較低,三者差異不明顯。番茄果實(shí)采收前和結(jié)果早期,各處理Cu濃度差異不明顯,果實(shí)采收中后期進(jìn)口新巖棉和國(guó)產(chǎn)新巖棉處理的營(yíng)養(yǎng)液排液中Cu濃度明顯增加,而其他處理間差異不明顯。番茄果實(shí)采收前椰糠處理的營(yíng)養(yǎng)液排液中B濃度最低(2020年10月29日測(cè)得最小值36μmol∕L),其次為進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理,進(jìn)口新巖棉和國(guó)產(chǎn)新巖棉處理的濃度相對(duì)較高,至番茄結(jié)果期,進(jìn)口舊巖棉處理營(yíng)養(yǎng)液排液中B濃度明顯為最低,而椰糠處理中營(yíng)養(yǎng)液排液的B濃度增加。不同處理Mo濃度在番茄采收前營(yíng)養(yǎng)液排液中含量較高(2020年10月18日測(cè)得國(guó)產(chǎn)新、舊巖棉最大值均為0.9μmol∕L),之后至結(jié)果期明顯降低,其中椰糠處理營(yíng)養(yǎng)液排液的Mo濃度最低(0.1μmol∕L),而進(jìn)口新巖棉和國(guó)產(chǎn)新巖棉處理的濃度相對(duì)較高。2021年3月14日檢測(cè)的排液Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo的目標(biāo)值分別為35.0μmol∕L、5.0μmol∕L、7.0μmol∕L、0.7μmol∕L、50μmol∕L、0.5μmol∕L。

圖5 不同基質(zhì)處理后營(yíng)養(yǎng)液排液微量元素的變化Fig.5 Changes of micro-elements in drain nutrient solution of different substrate treatments

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)不同處理不同時(shí)期測(cè)量的株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度、最大葉片長(zhǎng)寬差異均不顯著,說(shuō)明不同基質(zhì)處理對(duì)番茄植株生長(zhǎng)的影響有限,以國(guó)產(chǎn)新巖棉、國(guó)產(chǎn)舊巖棉、進(jìn)口舊巖棉為基質(zhì)的番茄生長(zhǎng)參數(shù)均達(dá)到了進(jìn)口新巖棉的水平。

光合作用是植物碳同化并形成產(chǎn)量的基礎(chǔ),可以直接反應(yīng)植物生長(zhǎng)的好壞[8]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同基質(zhì)處理后同一時(shí)期,各處理間凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度、蒸騰速率差異均不顯著,這也印證了不同處理間生長(zhǎng)參數(shù)無(wú)差異的結(jié)果。

高品質(zhì)和高產(chǎn)量一直是番茄栽培著重努力的方向[9]。本試驗(yàn)不同基質(zhì)處理的番茄果實(shí)可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白、類(lèi)黃酮、硝態(tài)氮、亞硝酸鹽含量差異均不顯著。果實(shí)VC以國(guó)產(chǎn)新巖棉、椰糠處理最低,但進(jìn)口新巖棉和進(jìn)口舊巖棉處理、國(guó)產(chǎn)新巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理間差異均不顯著,說(shuō)明和新巖棉比較,舊巖棉基質(zhì)并沒(méi)有顯著降低番茄果實(shí)的品質(zhì)。同樣,不同基質(zhì)處理后番茄的單位面積產(chǎn)量差異不顯著,并且畝產(chǎn)量均超過(guò)10 t,而這樣的產(chǎn)量是在冬季不補(bǔ)光、春季不加密、采收期不足6個(gè)月的情況下達(dá)到的,張洋等[10]對(duì)日光溫室越冬番茄研究發(fā)現(xiàn),不補(bǔ)光番茄畝產(chǎn)量只能到達(dá)約5.5 t。這也說(shuō)明不管是進(jìn)口舊巖棉還是國(guó)產(chǎn)新、舊巖棉栽培番茄,產(chǎn)量上都可以達(dá)到進(jìn)口新巖棉的水平。

番茄果實(shí)達(dá)到采收期,不同時(shí)期進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液排液檢測(cè),檢測(cè)機(jī)構(gòu)會(huì)對(duì)應(yīng)給出排液EC的目標(biāo)值,2021年3月14日檢測(cè)機(jī)構(gòu)給出的營(yíng)養(yǎng)液排液目標(biāo)值EC為4.0 dS∕m,排液在此EC下會(huì)給出對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)液元素含量目標(biāo)值,同時(shí)根據(jù)不同基質(zhì)和不同作物生長(zhǎng)時(shí)期,重新建議給出調(diào)整的營(yíng)養(yǎng)液配方。本試驗(yàn)營(yíng)養(yǎng)液排液除了在果實(shí)采收前營(yíng)養(yǎng)液排液EC略低于4.0 dS∕m外,番茄結(jié)果期各處理營(yíng)養(yǎng)液排液EC均高于4.0 dS∕m,這和本研究的灌溉管理策略有關(guān),苗期至結(jié)果期,逐漸增加灌溉EC,從2.0 dS∕m增加至2.5 dS∕m,并維持20%—30%的排液;番茄結(jié)果期逐漸增加灌溉EC至3.0 dS∕m,并且排液適當(dāng)減少至15%—20%,使栽培基質(zhì)中有適當(dāng)?shù)柠}濃度,從而提高番茄品質(zhì)[11]。不同基質(zhì)處理以進(jìn)口舊巖棉的營(yíng)養(yǎng)液排液的EC為最低,這可能和舊巖棉基質(zhì)物理性質(zhì)的改變有關(guān);不同基質(zhì)處理營(yíng)養(yǎng)液排液pH差異不明顯,均在果實(shí)采收前略高,結(jié)果期營(yíng)養(yǎng)液排液pH和目標(biāo)值5.5非常接近。

營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的分析是無(wú)土栽培中非常重要的工作[12]。本試驗(yàn)中各處理營(yíng)養(yǎng)液排液中大量元素濃度的變化比較一致,其中N、P、K濃度在結(jié)果期均明顯增加。營(yíng)養(yǎng)液排液中的大量元素以進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉中濃度相對(duì)較低,這有可能和舊巖棉結(jié)構(gòu)有所破壞,固水能力相對(duì)較弱有關(guān);但總體來(lái)說(shuō),各處理間營(yíng)養(yǎng)液排液大量元素的變化趨勢(shì)一致,不同處理的差異在結(jié)果早期和后期較小。結(jié)果期N、P、Ca、K、Mg濃度大多比檢測(cè)排液目標(biāo)值高,這應(yīng)該和栽培中的灌溉策略有關(guān),試驗(yàn)中結(jié)果期為提高番茄品質(zhì),有意增加了灌溉營(yíng)養(yǎng)液的EC,同時(shí)適當(dāng)減少了排液量,增加了基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)液的EC。椰糠處理營(yíng)養(yǎng)液排液中Fe、Mn、Mo濃度最低,這可能和椰糠為有機(jī)質(zhì),根系環(huán)境更利于Fe、Mn、Mo元素的吸收有關(guān);結(jié)果早期進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉營(yíng)養(yǎng)液排液的Fe含量較高,這也可能和舊基質(zhì)持水量較小,空氣含量高,導(dǎo)致Fe元素氧化而形成更多較難吸收的三價(jià)Fe有關(guān)。結(jié)果期進(jìn)口新巖棉和國(guó)產(chǎn)新巖棉營(yíng)養(yǎng)液排液中Mn、Zn、Cu濃度明顯高于其他處理,相對(duì)于2021年3月14日目標(biāo)值Mn 5.0μmol∕L、Zn 7.0μmol∕L來(lái)說(shuō),新巖棉處理總體來(lái)說(shuō)更加接近,這也和新巖棉物理性質(zhì)較好有關(guān)。各處理營(yíng)養(yǎng)液排液B濃度在番茄結(jié)果期均在2021年3月14日目標(biāo)值50μmol∕L之上,但進(jìn)口舊巖棉和國(guó)產(chǎn)舊巖棉處理相對(duì)更接近于目標(biāo)值。結(jié)果期各處理Mo濃度均略低于2021年3月14日的目標(biāo)值0.5μmol∕L,以新巖棉處理更接近于目標(biāo)值。結(jié)果期檢測(cè)機(jī)構(gòu)給出的目標(biāo)值是根系環(huán)境排液中比較理想的礦質(zhì)元素含量,但是栽培者可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn),適當(dāng)調(diào)整排液的EC和礦質(zhì)元素濃度,從而獲得較佳的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)?，F(xiàn)代溫室番茄栽培,建議定期對(duì)營(yíng)養(yǎng)液排液進(jìn)行檢測(cè)分析,檢測(cè)機(jī)構(gòu)也可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,給出新的營(yíng)養(yǎng)液配方(做Target檢測(cè)),這樣可以及時(shí)了解排液中礦質(zhì)元素的變化,適當(dāng)調(diào)整灌溉策略,給植物根系創(chuàng)造更佳的礦質(zhì)元素吸收環(huán)境。

通過(guò)本試驗(yàn)可以得出,和進(jìn)口新巖棉比較,使用進(jìn)口舊巖棉、國(guó)產(chǎn)新巖棉、國(guó)產(chǎn)舊巖棉均可種植番茄,番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)沒(méi)有受到影響。因栽培管理對(duì)灌溉營(yíng)養(yǎng)液的調(diào)控,本試驗(yàn)營(yíng)養(yǎng)液排液的EC較高,所以大部分排液的大量元素濃度在結(jié)果期均較高。栽培中應(yīng)該注重排液營(yíng)養(yǎng)液的定期檢測(cè)分析,使用舊巖棉基質(zhì),番茄結(jié)果期應(yīng)該適當(dāng)增加S、Mn、Zn、Mo元素的供給;如果使用椰糠作為番茄栽培基質(zhì),應(yīng)注重S、Fe、Mn、Zn、Mo元素的供給;栽培溫室中一個(gè)灌溉區(qū)(同一灌溉閥控制同時(shí)灌溉的區(qū)域)最好選用一種栽培基質(zhì),這樣更利于營(yíng)養(yǎng)液配方和灌溉策略的調(diào)整優(yōu)化。