唐欣悅，阿西木·吾舒爾，王 磊，阿布都卡地爾·斯依提，薩伊代·圖爾罕，曼蘇爾·那斯爾

（新疆農業(yè)大學園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052）

新疆位于歐亞大陸的中心地帶，晝夜溫差大，夏季光照充足，太陽輻射量較大，氣候干旱少雨，這對于干物質和紅色素的形成起到有利作用。由于降雨量較少，番茄生育期的供水以灌溉為主，這種供水方式可以最大程度的控制番茄植株長勢。其次，新疆冬季氣候寒冷干燥，有利于抑制病蟲害的繁衍滋生，從而改善番茄品質、提高番茄產量，生產出優(yōu)質的無公害原料。特別的自然條件使新疆非常適宜番茄的種植生長，生產出的番茄中可溶性固形物、紅色素等物質含量均較高，病害、蟲害較少，國際公認品質優(yōu)等。新疆是世界上少數(shù)適宜番茄種植加工的地區(qū)之一[1]，已逐步發(fā)展成為中國最大的種植和工業(yè)加工番茄的基地，占全國番茄生產能力的90%以上[2]。但新疆在栽培技術方面較落后，生產效率也較低，關于番茄栽培技術的研究主要集中在播種前種子處理、番茄病蟲害防治、水肥管理等方面[3-4]，對于特殊環(huán)境下新型栽培模式方面的研究較少。

根域限制的栽培模式可以有效控制植物的地上營養(yǎng)，不僅可以控長促花、提高產量，還可以改善果實品質，這種栽培方式在密植栽培及容器栽培中都發(fā)揮著重要的作用，同時在園藝植物的生產中也具有重要意義。目前，已在葡萄[5-14]、柑橘[15-19]、蘋果[20-21]、桃[22-27]、櫻桃[28]、柿[29]、無花果[30]等果樹上進行了試驗，結果發(fā)現(xiàn)此技術在控制植物地上部的生長、提高產量和果實品質等諸多方面都能起到積極的作用，也因此被譽為果樹栽培技術的最新成果[31]。但目前對于根域限制栽培方式的研究多集中于果樹栽培，在蔬菜上尚未展開研究。

本研究以新疆主栽品種無限生長型雜交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’為試驗材料，比較不同栽培模式下番茄產量及品質的差異，旨為在新疆自然環(huán)境中開展番茄新型栽培方式的研究提供重要的理論依據及生產實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與試驗材料

試驗地點位于新疆農業(yè)大學園藝學院試驗地。供試材料為新疆主栽品種無限生長型雜交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’?！商锓塾瘛怯伤商锓N業(yè)公司專家小組從‘金鵬’品系提純改良雜交而成的粉果番茄最新品種；‘松田粉娜’是雙抗番茄TY 病毒的粉紅果番茄品種。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 試驗設置3 種營養(yǎng)模式和2 種種植模式，共設6 個處理：RZRC+TN、RZRC+SN、RZRC+1.5TN、RZSC+TN（CK）、RZSC+SN、RZSC+1.5TN。分別在番茄苗移栽15 d、開花初期、坐果期、第1 穗果采收后、第2 穗果采收后進行處理。

（1）種植模式。根域限制栽培（限根栽培模式）（Root zone restricted cultivation，RZRC）：定制花盆規(guī)格為25 cm×25 cm×25 cm。

根域分享栽培（普通栽培模式）（Root zone sharing cultivation，RZSC）：株距為25 cm，行距為50 cm，定制花盆規(guī)格為125 cm×25 cm×25 cm。

（2）營養(yǎng)模式。全營養(yǎng)（Total Nutrition，TN）：基質配合為珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶2?；A營養(yǎng)液配方為：七水硫酸鎂492 mg·L-1，磷酸氫二胺152 mg·L-1，四水硝酸鈣944 mg·L-1，硝酸鉀808 mg·L-1；其中微量元素為：鐵3 mg·L-1，硼和錳各0.5 mg·L-1，鋅0.05 mg·L-1，銅0.02 mg·L-1，鉬0.01 mg·L-1。

半營養(yǎng)（Seminutrition，SN）：基質配合為珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶2?；A營養(yǎng)液配方為全營養(yǎng)模式的1/2。

半高營養(yǎng)（1.5 times nutrition，1.5 TN）：基質配合為珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶2?；A營養(yǎng)液配方為全營養(yǎng)模式的1.5 倍。

1.2.2 相關指標的測定 （1）果實品質的測定。參照李錫香[32]的方法，在第3 穗果成熟期，隨機選取15個達到商品成熟的正常果實進行品質測定。

可溶性固形物含量及可滴定酸含量，采用PAL-BX/ACID3 番茄糖酸度計測定；VC 含量采用二氯酚靛酚滴定法測定；番茄紅素含量采用紫外分光光度計法測定；單果質量用電子天平秤稱總質量，計算單果質量，精確到小數(shù)點后2 位；果實硬度用GY-1 型果實硬度計測定。

（2）產量的測定。產量為每小區(qū)從第1 穗果成熟開始，各穗果的產量求和所得。

1.3 數(shù)據處理

使用Excel 2016 處理數(shù)據，運用SPSS 19.0 進行數(shù)據分析。

2 結果與分析

2.1 限根栽培模式對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實內在品質的影響

2.1.1 可溶性固形物含量的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實可溶性固形物含量均有顯著的影響。由圖1可以看出，限根栽培不同營養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實可溶性固形物含量均高于普通栽培模式。普通栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。而在限根栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’果實可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢；‘松田粉娜’果實可溶性固形物含量呈現(xiàn)升高的趨勢，在半營養(yǎng)條件下可溶性固形物含量為（5.1±0.09）%，半高營養(yǎng)條件下可溶性固形物含量為（5.6±0.10）%，二者之間差異顯著（P＜0.05）。

圖1 不同處理番茄果實可溶性固形物含量

2.1.2 可滴定酸含量的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實可滴定酸含量均有顯著的影響。由圖2 可以看出，限根栽培不同營養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’可滴定酸含量低于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實可滴定酸含量均呈先下降后升高的趨勢，可滴定酸含量均在全營養(yǎng)條件下最小。

圖2 不同處理番茄果實可滴定酸含量

2.1.3 糖酸比的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實糖酸比均有顯著的影響。由圖3 可以看出，限根栽培不同營養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’糖酸比大于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實糖酸比均呈先升高后下降的趨勢，糖酸比均在全營養(yǎng)條件下達到最大值。

圖3 不同處理番茄果實糖酸比

2.1.4 VC 含量的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實VC 含量均有顯著的影響。由圖4 可以看出，除半高營養(yǎng)條件外，限根栽培模式下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實VC 含量高于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’果實VC含量均呈現(xiàn)升高的趨勢。隨著營養(yǎng)液濃度的提高，普通栽培模式下，‘松田粉娜’果實VC 含量呈現(xiàn)升高趨勢；限根栽培模式下，‘松田粉娜’果實VC 含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。

圖4 不同處理番茄果實VC 含量

2.1.5 番茄紅素含量的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實番茄紅素含量均有顯著的影響。由圖5 可以看出，限根栽培不同營養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實番茄紅素含量均大于普通栽培模式。在普通栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實番茄紅素含量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，在全營養(yǎng)條件下達到最大值；而在限根栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實番茄紅素含量均呈現(xiàn)升高的趨勢，在半高營養(yǎng)條件下達到最大值。

圖5 不同處理番茄果實番茄紅素含量

2.2 限根栽培模式對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實外在品質的影響

2.2.1 單果質量的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實單果質量均有顯著的影響。由圖6 可以看出，除半高營養(yǎng)條件外，限根栽培模式下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實單果質量大于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實單果質量均呈現(xiàn)先增大后變小的趨勢。

圖6 不同處理番茄單果質量

2.2.2 果實硬度的影響 根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實硬度均有顯著的影響。由圖7 可以看出，不同栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’果實硬度均呈現(xiàn)先變小后變大的趨勢。

圖7 不同處理番茄果實硬度

2.3 限根栽培模式對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產量的影響

根據方差分析結果可知，限根栽培對雜交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產量均有顯著的影響。由圖8 可以看出，限根栽培不同營養(yǎng)條件下，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產量均大于普通栽培模式。不同栽培模式下，隨著營養(yǎng)液濃度的提高，‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，均在全營養(yǎng)條件下達到最大值。

圖8 不同處理番茄產量

3 討論與結論

根系是植物組成中重要的一部分，在以往常規(guī)的園藝作物栽培中，多數(shù)農戶根據自己的經驗，一味追求深耕地、多施肥、根深、苗大等[31,33]。但隨著社會進步、科技發(fā)展、各項研究的不斷深入，人們逐漸意識到根深葉茂僅能表明植物的生長較為茂盛，不能保證植株的高產，而且會造成植株營養(yǎng)集中在生長上，影響坐花成果，進一步影響果實的產量及品質。自20 世紀80 年代，人們發(fā)現(xiàn)種植在花盆中的植物生長會受到限制，紛紛受到啟發(fā)并進行了各項與根域限制栽培技術相關的試驗。通過試驗得出，此項技術可以在很大程度上決定植物的營養(yǎng)生長，以此控長促花、增加產量、提升果實品質和質量。Imai 等[5]在對葡萄限根栽培的研究中得出，與傳統(tǒng)的大田栽培相比較，根域限制栽培模式下的坐果率和果實品質都得到了顯著提高；隨后，各學者[6-14]在對其他葡萄品種的試驗中也得到相同結果。Sawano[15]的研究顯示，通過根域限制栽培模式可以使柑橘的成花數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢，果實產量也能得到大幅增加。Yoneda 等[17-18]和Yakushiji 等[19]研究表明，溫州蜜柑等品種在種植時采用根域限制栽培模式，可以有效降低成熟期的土壤水分，進而促使果實含糖量上升，果實的商品性得到提高。Yosef 等[20]對‘金冠/Hawhabi’的試驗結果得出，根域容量越小，N03-吸收、干物質積累等都會越少，但果實的可溶性固形物含量和水分利用率卻會增高。Myers[21]在蘋果根域限制試驗中也得到了類似試驗結果。Costa 等[22]以‘Springcrest’桃為試驗材料，設計不同的容積進行對比，結果發(fā)現(xiàn)干徑的年增粗量、新梢的日增長量都會隨根域容積的減少而降低，而在20 L 處理下的果實產量以及干物質對果實的分配率均為最高。Boland 等[23-24]進行多年研究后認為，根域容積越小，每米新梢的花芽數(shù)、節(jié)數(shù)越多，樹冠容積及節(jié)間長度越小，而坐果率不受根域容積的影響。Williamson 等[25]、Hommi 等[26]和Rieger 等[27]的研究也肯定了根域限制對桃樹的作用。Webster 等[28]在采用40 L 坑穴內栽植‘Sunburst’甜櫻桃并與根系修剪進行對比時發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，新梢生長下降80%～90%，但每米新梢的坐果率和成花率均增加近2 倍，單株櫻桃樹產出的商品果數(shù)量也有所增加，但商品果的單果質量與對照組并無差異。此外，Ogawa 等[29]和Matsuura 等[30]分別對柿和無花果進行研究，也進一步驗證根域限制的控長促花效果。

本研究發(fā)現(xiàn)，限根栽培對新疆主栽雜交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’產量和品質均有顯著的影響，不同品系產量和品質表現(xiàn)有所不同，其中‘松田粉娜’各項品質較‘松田粉玉’更高，但差異不顯著。普通栽培模式下，尤其是普通模式低營養(yǎng)或高營養(yǎng)條件下，番茄生長競爭強烈，同一品系在同一營養(yǎng)條件下，不同番茄樹產量和果實品質差異較大（即商品性低），影響產量和果實品質；而與普通栽培模式相比，限根栽培顯著提高了番茄產量，改善了果實品質。由此可知，限根栽培一定程度上限制了無限生長型番茄的生長，通過調整營養(yǎng)分配[31]，改善了果實品質，提高了產量，是番茄較理想的新型栽培模式。