常昊王傳清李儀曼張大龍李巖魏珉曹欣

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018；2.山東省中日設(shè)施園藝合作研究中心，山東 泰安 271018；3.山東果蔬優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，山東 泰安 271018；4.濟(jì)南萊蕪安信農(nóng)業(yè)科技有限公司，山東 濟(jì)南 271100)

我國(guó)設(shè)施蔬菜栽培面積較大，但標(biāo)準(zhǔn)化和綜合機(jī)械化水平較低[1]，不利于產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。建立標(biāo)準(zhǔn)化種植模式，提高種植標(biāo)準(zhǔn)化水平，是提升蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化水平的關(guān)鍵[2]。壟作與畦作是生產(chǎn)上常用的兩種栽培模式，不僅影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量[3]，而且影響機(jī)械化作業(yè)方便程度[4]。研究表明，壟作通過(guò)改變土壤微地形，增大土壤表面積，改變土壤光、水、熱等條件和田間小氣候，有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育，增加產(chǎn)量[5]。此外，合理的壟畦類型可以提高作業(yè)管理效率，推動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械化[4，6]。目前針對(duì)玉米、烤煙等大田作物栽培模式的研究較多[7-9]，設(shè)施蔬菜雖有報(bào)道，但缺乏深入系統(tǒng)研究[10]。為此，本試驗(yàn)通過(guò)比較不同壟畦類型對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，以期為標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)械化種植提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)場(chǎng)地和材料

試驗(yàn)于2021年2—7月在濟(jì)南萊蕪安信農(nóng)業(yè)科技有限公司大跨度非對(duì)稱外保溫塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。大棚東西走向，高度6.5 m，跨度20 m，長(zhǎng)度50 m。供試番茄品種為大型粉果‘圣羅蘭3681’，2月23日定植，666.7m2密度約2 400株。定植后采取常規(guī)管理，五穗果后留兩片葉打頂。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置平畦雙行(T1:畦底寬100 cm、畦背寬40 cm，小行距40 cm、大行距100 cm、株距40 cm)、小高壟雙行(T2:壟底寬30 cm、壟高15 cm，小行距40 cm、大行距100 cm、株距40 cm)、高畦雙行(T3:畦頂寬55 cm、畦底寬80 cm、畦高25 cm，小行距40 cm、大行距120 cm、株距35 cm)和高畦單行(T4:畦頂寬55 cm、畦底寬80 cm、畦高25 cm，行距160 cm，株距17.5 cm)4種處理，以平畦雙行和小高壟雙行為對(duì)照，每處理3次重復(fù)。每重復(fù)面積約60 m2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 土壤指標(biāo) 土壤溫度使用L99-TWS-2土壤溫度水分記錄儀(杭州路格科技有限公司)測(cè)定。傳感器埋設(shè)于植株行內(nèi)兩株中間，深度分別為10 cm和20 cm，間隔30 min記錄一次。植株打頂后，采集不同處理的植株行間耕層土壤樣品，采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重。

1.3.2 植株生長(zhǎng)與生理指標(biāo) 每處理選取30株長(zhǎng)勢(shì)一致植株掛牌標(biāo)記，測(cè)量株高、莖粗和葉面積[11]，記錄第一、三穗開花和果實(shí)轉(zhuǎn)色時(shí)間。植株打頂后，每處理選取3株，于晴天上午測(cè)定功能葉片光合參數(shù)，并用丙酮提取法測(cè)定葉片色素含量；用TTC法測(cè)定根系活力[12]。

1.3.3 產(chǎn)量指標(biāo) 每處理選取30株長(zhǎng)勢(shì)一致植株掛牌標(biāo)記，記錄每次采收果數(shù)和單果質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)總產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016作圖，SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 壟畦類型對(duì)設(shè)施番茄土壤溫度和容重的影響

2.1.1 土壤溫度 總體來(lái)說(shuō)，不同壟畦類型番茄根區(qū)的晝平均地溫、夜平均地溫、最高地溫、最低地溫由高到低表現(xiàn)為高畦單行＞高畦雙行＞平畦雙行＞小高壟雙行，且高畦單行和高畦雙行間差異不顯著，但顯著高于平畦雙行和小高壟雙行(表1)。說(shuō)明高畦栽培有利于提高番茄根系生長(zhǎng)的土壤溫度。

表1 壟畦類型對(duì)番茄根區(qū)不同深度土壤溫度的影響 (℃)

2.1.2 土壤容重 由圖1可以看出，不同壟畦類型番茄根區(qū)土壤容重由高到低順序?yàn)?平畦雙行＞小高壟雙行＞高畦單行＞高畦雙行，后三者之間差異不顯著，但均顯著低于平畦雙行。其中高畦雙行和高畦單行種植的土壤容重分別比平畦雙行種植降低11.1%和9.1%。

圖1 壟畦類型對(duì)番茄根區(qū)土壤容重的影響

2.2 壟畦類型對(duì)番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.2.1 株高、莖粗和葉面積 由表2可見，開花期，高畦單行、高畦雙行種植的番茄株高和葉面積均大于平畦雙行和小高壟雙行，但莖粗以平畦雙行最高、高畦單行最低。打頂期，株高和葉面積仍以高畦雙行最高，與平畦雙行和小高壟雙行相比，株高分別增加6.5%和3.0%，葉面積分別增加15.8%和6.3%，莖粗在各處理間差異不顯著。

表2 壟畦類型對(duì)番茄株高、莖粗和葉面積的影響

2.2.2 開花時(shí)間、轉(zhuǎn)色時(shí)間和始采期 由表3可知，高畦雙行種植的番茄開花時(shí)間、轉(zhuǎn)色時(shí)間和始采期均最早，第一穗花開放時(shí)間比平畦雙行和小高壟雙行分別提前1.9 d和0.9 d，第三穗花開放時(shí)間分別提前0.7 d和0.2 d；第一穗果轉(zhuǎn)色時(shí)間比平畦雙行和小高壟雙行分別提前0.9 d和0.3d，第三穗果轉(zhuǎn)色時(shí)間分別提前0.5 d和0.1 d；第一穗果采收期提早，比平畦雙行和小高壟雙行栽培分別提早0.8 d和0.4 d?？梢?，高畦雙行促進(jìn)春季番茄生長(zhǎng)和果實(shí)成熟，尤其在結(jié)果前期。

表3 壟畦類型對(duì)番茄開花時(shí)間、轉(zhuǎn)色時(shí)間和始采期的影響

2.2.3 葉片光合作用和根系活力 由表4可見，不同壟畦類型間葉綠素含量和凈光合速率變化一致，均表現(xiàn)為高畦雙行＞高畦單行＞平畦雙行＞小高壟雙行，高畦雙行種植的番茄葉綠素含量比平畦雙行和小高壟雙行分別增加16.7%和27.3%，凈光合速率分別提高42.0%和45.3%。番茄根系活力由高到低順序?yàn)楦咂桦p行＞小高壟雙行＞平畦雙行＞高畦單行，高畦雙行根系活力比平畦雙行、小高壟雙行和高畦單行分別高11.6%、1.7%和73.5%。

表4 壟畦類型對(duì)番茄凈光合速率、葉綠素含量及根系活力的影響

2.3 壟畦類型對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量的影響

從表5可以看出，各壟畦類型間單株結(jié)果數(shù)差異不顯著；單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量均以高畦雙行最高，高畦單行次之，平畦雙行最小。666.7m2產(chǎn)量以高畦雙行最高，較平畦雙行、小高壟雙行分別顯著增加11.4%和7.8%。

表5 壟畦類型對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)

壟畦栽培通過(guò)將耕層土壤集中到壟和高畦上，加厚了適宜作物生長(zhǎng)的熟土層，改良了土壤結(jié)構(gòu)和微環(huán)境，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，增加產(chǎn)量[13-15]。本試驗(yàn)中，與平畦雙行和小高壟雙行相比，高畦雙行栽培能夠有效提高地溫，降低土壤容重，說(shuō)明其可以較好地協(xié)調(diào)土壤水熱狀況；同時(shí)，高畦栽培番茄植株的葉片凈光合速率增強(qiáng)，光合能力提高，表明高畦栽培擴(kuò)大了植株在垂直方向上的生長(zhǎng)空間，增強(qiáng)了通風(fēng)透光性，有利于番茄植株生長(zhǎng)，提高果實(shí)產(chǎn)量。高畦單行栽培可能由于植株較密，根系和地上部形成較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)，使根系活力有所降低，影響了番茄植株的生長(zhǎng)發(fā)育。

綜合本試驗(yàn)結(jié)果，與傳統(tǒng)的平畦雙行、小高壟雙行相比，設(shè)施內(nèi)高畦栽培有利于提高土壤溫度，降低土壤容重，其中高畦雙行種植能夠明顯改善番茄根際環(huán)境，促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育，從而使采收期提前并提高果實(shí)產(chǎn)量。