高寒地区不同番茄品种对新型槽培系统的适应性
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作者:魏晓强 张广楠 谭龙 钟启文
摘 要： 为了研究新型槽培系统在高寒地区的适应情况，以22份番茄为试验材料，对新型槽培系统栽培的番茄品种进行多样性分析和植物学性状、果实性状的对比分析。结果表明，22份番茄品种具有丰富的遗传多样性，变异范围为6.91%～38.75%，平均变异系数达22.83%。其中，‘佳西娜’株高最高，茎粗最大且坐果率也最大;‘亿家K-18’叶长叶宽最大;‘佳西娜’的葡萄糖、果糖和可溶性总糖含量最高且可溶性蛋白含量处于较低水平;‘佳西娜’‘东农708’‘中农49号’‘中农48号’和‘东农724’单株产量超过2.6 kg，且667 m2总产量均超过7 000 kg，其中‘中农49号’667 m2总产量最高，为7 624.36 kg;‘佳西娜’次之，为7 476.28 kg。综合比较得出，‘佳西娜’可以作为新型槽培系统的配套品种推广应用。
关键词： 番茄;新型槽式栽培;品质;产量
Abstract： In order to study the adaptability of the new groove cultivation system in alpine region， 22 tomato cultivars were selected to analyze the diversity， botanical traits and fruit traits in the new groove cultivation system. The results showed that 22 tomato cultivars exhibited a rich genetic diversity， with the rang of variation 6.91% to 38.75%， and the average coefficient of variation 22.83%. ‘Jia Xina’ appeared the highest plant height， the largest stem and the best fruiting rate， meanwhile ‘Jia Xina’ was observed the highest glucose， fructose， soluble total sugar， while the soluble protein content was the lowest. ‘Yijia K-18’ was found the longest leaf length and width. The per plant yield of ‘Jia Xina’， ‘Dongnong 708’， ‘Zhongnong 49’， ‘Zhongnong 48’ and ‘Dongnong 724’ was over 2.6 kg， and the 667 m2 yield was over 7 000 kg. ‘Zhongong 49’ showed the highest yiled on667 m2 （7 624.36 kg）， followed by ‘Jia Xina’ （7 472.28 kg）. According to the comprehensive comparison， ‘Jia Xina’ was the most suitable cultivar to the new groove cultivation system， which could be popularized and applied in production.
無土栽培是未来蔬菜栽培发展的一种趋势，其主要分为两类。一类是固体基质栽培，主要分为固体基质栽培和固体基质加营养液栽培;另一类是非固体基质栽培，主要就是营养液栽培[1-3]。在我国，无土栽培的主要形式为固体基质栽培，除很小一部分用于花卉栽培外，其他都用作蔬菜栽培[4-6]。无土栽培相比于传统土壤栽培可以解决连作障碍、环境污染和土传病害等问题，能有效提高蔬菜的水肥利用效率、提高果实的产量和品质[7-9]。但是随着无土栽培的不断发展，一些新的问题也随之出现。国内的固体基质栽培主要是下挖式和长槽式，这些模式都是开放式的，不能防止水分蒸发，水资源不能得到充分利用。而且作物吸收不了的多余营养液也随着槽底的孔洞直接排放到土壤中，严重污染了土壤环境。为解决这一问题，青海省农林科学院园艺所引进一种新型的槽培系统，栽培基质为珍珠岩[10]。该系统通过设计栽培槽的结构解决了营养液的循环问题，并根据循环系统定时定量的对蔬菜进行水肥一体化供液。该系统已经建立了完善的技术体系[11-13]，但在青海高寒地区还未进行相关试验。笔者通过对22份番茄品种进行新型槽式栽培，比较番茄的植物学性状、品质性状和产量性状，以期为新型槽式栽培筛选出适合高寒地区栽培的品种。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2018年4—10月在青海省农林科学院园艺所蔬菜示范基地9号温室进行。水肥一体化营养液循环供应系统，珍珠岩基质栽培槽，番茄专用水溶肥。供试品种采用青海省农林科学院引进的22份番茄品种，详见表1。
1.2 试验设计
试验采用完全随机区组设计，每个品种为1个处理，共22个处理，每处理3次重复，每重复5株，共66个试验小区，每小区2.1 m2，共138.6 m2。采用北京市农林科学院蔬菜研究中心研发的新型槽培系统，以珍珠岩为基质，营养液为该中心的番茄改良配方。栽培槽按南北方向排列，规格为50 cm×20 cm×18 cm，盆与盆之间株行距为40 cm×100 cm，1个栽培槽定植2株，株距为30 cm。采用水肥一体化营养液循环控制系统，病虫害防治采用常规防治方法。
1.3 方法
1.3.1 番茄主要农艺性状指标的测定与观察 11个番茄农艺性状为株高、茎粗、果形指数、心室数、单果质量、叶长、叶宽、坐果率、干物质含量、单株产量、总产量。其中果形指数为果实纵径与横径之比。干物质含量采用烘干称重法测定。其他指标的测定参照《番茄品种描述规范和数据标准》。 1.3.2 番茄果实性状的测定 番茄葡萄糖、果糖含量采用高效液相色谱法测定，具体方法为：称取1 g烘干的样品，加入20 mL蒸馏水，85 ℃沸水浴30 min后晾凉，离心（12 000 r·min-1，10 min），收集上清液定容25 mL，过膜，备用。HPLC分析系统，示差折光检测器检测， Shim-packSCR-101-C （7.9 mm×30 cm）糖分析专用柱，超纯水为流动相，流速1 mL·min-1，柱温80 ℃，进样量5 μL。可溶性总糖含量采用蒽酮比色法测定。可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝比色法测定。
1.3.3 数据分析 采用Excel 2007和SPSS 16.0进行数据分析和处理。
2 结果与分析
2.1 不同番茄品种性状的多样性分析
对22份番茄品种的15个性状进行多样性分析表明（表2），各性状在各个番茄品种间存在不同程度的的差异，变异范围为6.91%～38.75%，平均变异系数达22.83%。其中心室数、单果质量的变异系数相对较高，分别为38.75%、30.63%;果形指数、坐果率、可溶性总糖变异系数较低，分别为9.56%、6.91%、8.33%。可见，22份番茄品种具有丰富的遗传多样性。
2.2 不同番茄品种的植物学性状分析
从表3可以看出，22个番茄品种在各项植物学性状上的都有显著性差异。‘佳西娜’‘中农48’‘中农20’‘金盾4号’‘东农724’‘红宝2号’‘申粉十八’‘申粉十六’‘申粉10号’‘嘉田2号’和‘亿家K-13’的株高无显著差异且显著大于其他品种，其中‘佳西娜’株高最高，为297.50 cm。‘佳西娜’的茎粗为14.60 mm，显著大于其他品种。果形指数做为一个品质指标，其越接近1说明番茄的品相越好。在小于1的品种中以‘佳西娜’和‘申粉8号’最接近1，分别为0.85和0.86;在大于1的品种中以‘东农713’和‘东农706’最接近1，分别为1.14和1.15。‘佳西娜’‘东农713’和‘金盾4号’的心室数都为2个，显著小于其他品种。‘佳西娜’单果质量的误差值为5.17且小于其他处理。‘亿家K-18’叶长、叶宽均显著大于其他处理，分别为50.71、47.81 cm。‘佳西娜’的坐果率为75%，显著大于其他处理。
2.3 不同番茄品种的果实性状分析
从表4可以看出，‘东农706’干物质含量最大，为7.18%;‘中农48号’干物质含量最小，为4.55%。‘佳西娜’的葡萄糖、果糖和可溶性总糖含量分别为82.31、123.32和349.07 mg·g-1，显著大于其他处理。‘申粉十八’‘申粉十六’的可溶性蛋白含量显著大于其他处理，分别为67.32、67.27 mg·mL-1;‘佳西娜’可溶性蛋白含量为41.28 mg·mL-1，处于较低水平。‘佳西娜’‘东农708’‘中农49号’‘中农48号’和‘东农724’单株产量超过2.6 kg，且667 m2总产量均超过7 000 kg，其中‘中农49号’总产量最高，为7 624.36 kg;‘佳西娜’次之，为7 476.28 kg。
3 讨论与结论
3.1 番茄生长、品质性状的比较
植株的生长旺盛程度可以用生长势来表示，单位时间内植株生长越旺盛，其生长势越强;株高和茎粗能够直接反映作物的发育程度[14-16]，而叶片作为植株光合、呼吸和蒸腾作用的主要器官，其叶长、叶宽等指标也能够直接反映植株的生长情况。一般来说，株高越高、茎粗越粗、叶片越茂盛则说明其生长发育越好[17]。在本试验中，‘佳西娜’的株高、茎粗均为最大且叶长、叶宽也较大。
可溶性糖和可溶性酸含量决定番茄果实的口感与风味，是评价番茄品质的重要指标之一[18]。普通栽培种番茄果实中干物质含量占5%～6%，其中糖分占干物质含量的30%左右，糖含量中主要是果糖和葡萄糖。糖酸比与酸度、甜度具有相关性，香气和果皮口感具有相关性。对于番茄来说，风味不仅取决于糖和酸的含量，与糖酸比也有很大关系[19]。笔者仅测定了番茄果实中可溶性总糖、葡萄糖和果糖的含量，虽无法用糖酸比去鉴定番茄的风味品质，但也可以对后人研究番茄的品质高低提供参考。而可溶性蛋白含量的升高会使番茄植株的抗病性降低[20]。在本研究中番茄品种‘佳西娜’可溶性总糖、葡萄糖和果糖含量均优于其他品种且可溶性蛋白含量较低，说明番茄品种‘佳西娜’的风味品质具有一定的潜力且抗病性较高。
3.2 新型槽培系统的建议
青海省内大多数日光温室都为土墙温室，何芬等[21]研究发现，青海省土墙温室在冬季由于气温低、日照短等问题不易种植果菜类蔬菜。虽然在青海高寒地区使用新型栽培槽系统在夏季已形成了标准的技术模式，但是冬季栽培槽散热比土壤要快，温室内空气温度及番茄根部温度不能达到要求。因此，在冬季使用新型槽培系统时应注意选择温室或加设温室加热装置和营养液加热装置。
综上所述，番茄品種‘佳西娜’植株生长越旺盛，生长势强;且品质、产量和抗病性都要优于其他品种。因此，在青海高寒地区使用新型槽培系统栽培番茄时建议选用番茄品种‘佳西娜’。
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