不同栽培基质对设施番茄产量和品质的影响
摘要：设施番茄的种植通常采用无土栽培技术，需要根据作物的需求和生长环境调节栽培基质的成分和比例。通过设置不同栽培基质，探讨不同栽培基质对番茄生长情况、果实品质及经济效益的影响。结果表明，在常规栽培基质中添加牛粪、麦秆、有机肥等，可以显著提高番茄的品质和经济效益，其中，栽培基质为泥炭∶蛭石∶牛粪∶肥料=3∶2∶3∶1（处理4）时，番茄生长最好且品质最佳，经济效益最高，为608686.0元/hm2。
番茄是重要的经济作物之一，富含维生素C、维生素A、钾等营养成分，有助于维持身体健康，其特有的茄红素具有抗氧化和抗炎症功效[1]。番茄的栽培方式多样，设施番茄是指在温室、大棚等受控环境下种植番茄，具有保护作物不受恶劣气候影响、提高产量和质量、延长生长周期等优点[2]。设施番茄的种植需要充分考虑土壤环境、温度控制、光照供给、水肥管理等因素[3-4]。通过设施种植，番茄的产量和质量能得到有效控制和提升，满足市场需求，同时，也能在一定程度上节约资源和减少病虫害发生，是一种现代化、高效的番茄栽培方式[5]。
设施番茄的种植通常采用无土栽培技术，如水培、气培或基质栽培，能减少病虫害的发生[6]，提高作物的生长效率和果实品质。栽培基质是无土栽培的核心组成部分，直接影响植物的生长和发育[7]，优质的栽培基质应具备良好的透气性、排水性和保水性，以及适当的pH值和养分含量[8-9]。常见的栽培基质包括泥炭、腐植土、珍珠岩、蛭石等，或是混合物，如蛭石和珍珠岩进行混合，每种基质都有其独特的物理和化学特性[10]。栽培基质的选择和应用需要考虑作物的需求和生长环境，调节栽培基质的成分和比例。此外，基质取材的方便性、来源的广泛性和低廉的价格也是选择时的重要考量因素[11]。在种植过程中，栽培基质的选择和管理是确保植物生长良好的关键因素，对于培育健康的植物和增加产量具有重要意义。
栽培基质在发展中面临一些挑战，如资源消耗大、环境污染等，不符合环保和可持续发展的要求[12]，同时，成本高，且单一基质难以满足作物生长要求等[13]。本研究通过选取牛粪和麦秆等农业废弃物替代部分草炭，并添加有机肥进行混配，探索适用于设施番茄使用的栽培基质，以期为设施番茄行业的发展提供参考。
1材料与方法
1.1供试材料
试验基质为庞茂农业有限公司生产的大粒蛭石和承冠园艺有限公司生产的椰糠基质。试验肥料由尿素（N：46%）、磷酸一铵（N：12%、P2O5：61%）和硫酸钾（K2O：52%）配置而成的水溶肥，番茄试验品种为‘京番309’。
1.2试验地概况
试验设在山西省朔州市推广示范基地生产大棚内，属温带大陆性季风气候区，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋两季气温变化较大，年平均气温4～14℃，试验大棚是日光温室，东西走向，光照充足、通风良好。
1.3试验设计
试验设计6个处理，每个处理使用不同的栽培基质。处理1为对照组，栽培基质为泥炭、蛭石、珍珠岩，平均每株灌溉300mL，处理2至处理6泥炭和蛭石各减量40%，并搭配牛粪、麦秆、有机肥。其中，处理2栽培基质组成为泥炭∶蛭石∶牛粪=2∶2∶3，处理3栽培基质组成为泥炭∶蛭石∶牛粪∶麦秆=2∶2∶3∶2；处理4栽培基质组成为泥炭∶蛭石∶牛粪∶肥料=3∶2∶3∶1；处理5栽培基质组成为泥炭∶蛭石∶麦秆∶肥料=3∶2∶3∶1；处理6栽培基质组成为泥炭∶蛭石∶牛粪∶麦秆∶肥料=3∶1∶3∶3∶2。每个处理重复3次，共设置18个区域，每个区域长30m、宽10m，面积为300m2，各处理小区采取随机区组排列，各栽培基质的理化性状见表1。
1.4指标测定与计算
采用五点取样法，在每个区域中随机选取5株番茄进行指标测定，分别番茄定植后10d和50d测定番茄株高，定植后25d和50d测定番茄茎粗，并于定植后50d使用分光光度法来测定番茄中硝酸盐含量和维生素C含量，使用手提式折光仪来测定番茄中可溶性固形物含量，根据每个区域番茄果实的重量和数量折算产值和经济效益。
1.5数据处理与统计分析
使用Excel对数据进行汇总，使用SPSS19.0软件进行差异性显著性分析。
2结果与分析
2.1不同栽培基质对番茄生长情况的影响
由表2可知，定植后10d各个处理番茄株高和茎粗无显著性差异，但定植50d后，处理4和处理6的番茄株高显著高于其他处理。其中，处理4的番茄株高最高，为182.3cm，处理2、处理3和处理5的株高无显著差异，但都显著高于处理1。同时，处理4和处理6的番茄茎粗显著高于其他处理，分别为21.77mm和21.34mm，处理2、处理3和处理5的番茄茎粗无显著差异，但均显著高于处理1。由此可知，处理4和处理6的栽培基质对番茄生长效果最好。
2.2不同栽培基质对番茄品质的影响
由表3可知，处理1、处理4和处理6的番茄硝酸盐含量无显著性差异，分别为24.53mg/kg、23.96mg/kg和23.89mg/kg，处理2的番茄硝酸盐含量最低，为19.33mg/kg；处理4和处理6的番茄果实维生素C含量显著高于其他处理，处理5和处理1的番茄果实维生素C显著低于其他处理；处理4和处理6的可溶性固形物含量最高，分别为4.38%和4.37%，处理1和处理5的可溶性固形物含量最低。
2.3不同栽培基质对经济效益的影响
由表4可知，处理4和处理6产值最高，分别为815620元/hm2和813680元/hm2，处理1产值最低，为623150元/hm2；处理1的经济效益最低，为395725.0元/hm2，处理4和处理6的折合经济效益最高，分别为608686.0元/hm2和597689.6元/hm2。对比处理4和处理6，产值及经济效益无显著性差异，但处理6的基质成本高于处理4。由此可知，处理4的总体经济效益最高。
3结论与讨论
通过对比分析不同栽培基质下番茄的生长情况、番茄品质及经济效益，发现向栽培基质中添加牛粪、麦秆、有机肥等，可显著提高番茄的品质和经济效益。其中，处理4栽培基质组成为泥炭∶蛭石∶牛粪∶肥料=3∶2∶3∶1，此时，番茄生长最好且品质最高，同时经济效益最高，为608686.0元/hm2。
在番茄栽培基质中添加牛粪、麦秆等农业废弃物以及有机肥，可以显著提高番茄的品质和产量。原因是这些添加物能为植物提供丰富的营养物质，改善土壤结构，增强土壤的保水保肥能力，同时，促进有益微生物的活动，从而优化植物生长的环境。具体来说，牛粪和麦秆等农业废弃物含有丰富的有机质，它们在分解过程中可以释放出氮、磷、钾等植物生长必需的营养元素，这些营养元素是植物生长发育的基础。此外，牛粪和麦秆等农业废弃物在分解过程中还能改善土壤的物理结构，增加土壤的孔隙度，提升土壤的透气性和保水性。
良好的土壤结构有助于根系的扩展和吸收，使植物能够更好地吸收水分和养分，提高番茄的品质和产量。添加有机质能促进土壤中有益微生物的活动，提高植物的抗病能力，减少病虫害发生。有益微生物的活动能促进土壤中有机物质的分解，形成良性循环，进一步提高土壤的肥力。因此，设施番茄种植中可以向栽培基质中添加牛粪、麦秆、有机肥等，能提高番茄的品质和经济效益，同时，减少环境污染，实现可持续发展。
