垄向和株行距配置对日光温室番茄生育及产量的影响

陈真真 李仪曼 栾恒 许良鹤 胡泓 魏珉

摘要：为了寻求日光温室果菜适宜机械化的种植模式，本试验以番茄为试材，采用二因素裂区设计，研究了垄向和株行距配置对其生长发育、产量及品质的影响。主区为垄向，设置NS（南北垄向）和EW（东西垄向）两水平;副区为株行距，在666.7m2栽植密度约2400株的前提下，设T40（大行距100cm，小行距40cm，株距40cm）、T30（大行距140cm，小行距40cm，株距30cm）和T25（大行距180cm，小行距40cm，株距25cm）三水平。结果表明：相同垄向，随着行距增大、株距减小，番茄株高呈上升趋势，茎粗呈下降趋势，果实成熟时间提前，根系活力、叶绿素含量、净光合速率、果实产量和品质均呈先升高后降低的变化趋势，以T30处理综合表现最优;相同株行距，与南北垄向相比，东西垄向番茄株高、茎粗、根系活力、叶绿素含量、净光合速率、果实成熟时间、品质等差异不显著，产量以T30处理增加较显著;南北垄向相邻双行之间植株生长和产量没有显著差异，东西垄向相邻双行之间植株生长和产量存在一定差异，但小于日光温室内南、北位置所造成的差异。综合冬春和秋冬两茬试验结果，日光温室番茄可以采用东西向宽行种植，适宜株行距为大行距140cm、小行距40cm、株距30cm。

关键词：日光温室;垄向;株行距;番茄;产量

日光温室是我国北方地区冬春季节蔬菜保护栽培的主要设施类型。长期以来，日光温室果菜种植主要采用南北向平畦或小高垄，南北距离短，行间距小，生长后期群体郁闭，通风透光条件差，人工管理和机械作业不便[1-3]。伴随劳动力成本急剧上升，设施蔬菜生产机械化成为大势所趋[4]。改变传统的日光温室蔬菜种植模式成为提升生产机械化水平的关键[4，5]。

前人研究表明，合理的株行距配置有利于冠层光能截获和群体气体交换，提高光能利用效率，促进地上、地下部协调生长及光合产物分配，提高产量[6，7];不同垄向也会显著影响作物群体内光照等小气候条件，进而影响产量[8]。前人关于垄向与株行距影响的研究主要集中在玉米、水稻等大田作物上[9-11];日光温室内部光温环境空间差异大，垄向与株行距，尤其是不同垄向对果菜生长和产量的影响少见报道。为此，本试验研究了垄向和株行距配置对日光温室秋冬茬、冬春茬番茄生长发育和产量、品质的影响，以期探索适合机械化作业的种植模式，推动日光温室蔬菜轻简高效生产。

1材料与方法

1.1试验场地和材料

秋冬茬试验于2018年8月至2019年1月在山东农业大学园艺实验站日光温室进行，供试番茄品种为‘罗拉’，8月30日定植;冬春茬试验于2019年2月至6月在山东省禹城市良占家庭农场日光温室进行，供试番茄品种为‘圣罗兰’，2月26日定植。采用小高垄大、小行种植，密度为每666.7m2约2400株，单干整枝，5穗果后留2片叶打顶，常规管理。

1.2试验设计

采用二因素裂区设计，主区为垄向，设置NS（南北垄向）和EW（东西垄向）2水平;副区为株行距，设置3水平，即T40（對照，大行距100cm，小行距40cm，株距40cm）、T30（大行距140cm，小行距40cm，株距30cm）和T25（大行距180cm，小行距40cm，株距25cm）。

1.3测定指标及方法

1.3.1生长发育指标 每处理在不同位置选取长势一致的植株标记，打顶后测量株高和茎粗，并采用TTC法测定根系活力[12]。

1.3.2光合特性指标 盛果期每处理选择长势一致的番茄6株，采用CIRAS-3便携式光合测定仪于晴天上午9—11时测量倒数第4片功能叶光合参数;采用乙醇浸提法[12]测定叶绿素含量。

1.3.3产量、品质指标 每处理选择长势一致的植株标记，记录每次采收果实数和果重;选取第二穗成熟度一致的果实测定品质。可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法，有机酸含量采用酸碱滴定法，游离氨基酸含量采用茚三酮溶液显色法，番茄红素含量采用石油醚比色法[12]。

1.4数据处理

采用MicrosoftExcel2013作图，利用DPS7.05软件对数据进行统计分析，Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验（P<0.05）。

2结果与分析

2.1垄向和株行距配置对番茄生长发育的影响

2.1.1植株生长 由图1可以看出，相同垄向，随着行距增大、株距减小，株高呈上升趋势，茎粗呈下降趋势，秋冬茬与冬春茬规律一致;相同株行距，除冬春茬T40外，东西垄向与南北垄向的株高、茎粗无显著差异。

2.1.2叶片色素含量 从表1可以看出，相同垄向，随着行距增大、株距减小，叶片光合色素含量先增大后减少，以T30处理最大。相同株行距，东西垄向的叶片光合色素含量略高于南北垄向，但差异多不显著。

2.1.3叶片光合参数 从表2可以看出，相同栽培垄向，随着行距增大、株距缩小，番茄叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均呈先增大后减小变化趋势，以T30处理最大。NST30净光合速率比NST40高4.68%，比NST25高16.91%;EWT30净光合速率比EWT40高8.72%，比EWT25高11.69%。相同株行距，东西垄向番茄的净光合速率、蒸腾速率略高于南北垄向，但二者差异不显著。

2.1.4根系活力 从图2可以看出，相同栽培垄向，随着行距增大、株距减小，根系活力呈先增大后减小的变化趋势，以T30处理最高，差异显著。NST30比NST40和NST25分别提高3.8%和14.1%，EWT30比EWT40和EWT25分别提高3.0%和13.0%。相同株行距条件下，东西垄向与南北垄向植株的根系活力差异不显著。

2.1.5果实成熟时间 表3是冬春茬番茄每穗果实的首次采收时间。相同栽培垄向，随着行距增大、株距减小，番茄果实成熟时间逐渐提前，并且随着果穗节位升高，提前天数增加。第一穗果成熟期NST25比NST40提前2.7d，EWT25比EWT40提前2.5d;第五穗果成熟期NST25比NST40提前5.5d，EWT25比EWT40提前6.1d。相同株行距，东西垄向与南北垄向的番茄果实成熟时间无明显差异。

2.2垄向和株行距配置对番茄果实产量和品质的影响

2.2.1果实产量 从表4可以看出，无论秋冬茬还是冬春茬，相同垄向，随着行距增大、株距减少，平均单果重、单株结果数和单株产量均先增大后减小，以T30处理最大，T25最小。相同株行距，东西垄向的产量要优于南北垄向，其中T30达显著差异水平。秋冬茬T40、T30和T25东西垄向单株产量较南北垄向分别增加4.3%、6.2%和5.2%，冬春茬分别增加9.3%、10.2%和0.3%。

2.2.2果实品质 从表5可以看出，相同垄向，随着行距增大、株距减小，果实可溶性糖、可溶性蛋白、有机酸和番茄红素含量均呈先升高后降低的变化趋势，以T30处理最高，但除番茄红素外，差异不显著。相同株行距，东西垄向的果实品质指标与南北垄向无显著差异。

2.3垄向和株行距配置对同垄双行番茄植株生长及产量的影响

2.3.1植株生长 表6为冬春茬番茄不同垄向和株行距栽培条件下同垄双行植株的生长状况。可以看出，相同株行距配置，无论在温室南侧还是北侧，南北垄向种植的番茄东、西两行植株的株高、茎粗均无显著差异;而东西垄向种植的北行植株高度大于南行，部分达到差异显著水平，但茎粗差异不显著。

2.3.2番茄产量 表7为冬春茬番茄不同垄向

和株行距栽培條件下同垄两行植株的单株产量。可以看出，相同株行距，无论温室南侧还是北侧南北垄向种植的同垄双行植株产量差异不显著，而东西垄向种植的北行植株的产量显著低于南行，但两者差异远低于温室北侧和南侧植株自然存在的差异。以T30为例，南北垄向种植时，东、西行植株产量差0.04～0.06kg/株，温室南、北侧植株产量差0.47～0.49kg/株;东西垄向种植时，南、北行植株产量差0.32～0.43kg/株，温室南、北侧植株产量差0.57～0.68kg/株。

3讨论与结论

种植方式影响作物生长及产量形成[13]。研究表明，植株株距过大，群体光能捕获率低，光照损失大;株距过小，株间遮荫重，植株易徒长[14，15]。本试验中，无论种植垄向如何，T30处理的植株生长、果实产量和品质均优于T40和T25，说明T30处理的株行距配置更为适宜。栽培垄向会改变作物群体受光条件，进而影响光合作用和产量[16-18]。本试验中，不论何种株行距配置，东西垄向种植番茄的产量优于南北垄向，可能与东西垄向改善了群体生长环境条件有关。我们及国内同行之前的研究都表明，东西垄向种植的番茄冠层光强高于南北垄向[8，19，20]。

综上所述，在日光温室内采用东西垄向种植番茄是可行的，适宜的株行距配置为大行距140cm、小行距40cm、株距30cm。