Effects of Ebb-and-flow Irrigation on Tomato Seedling Growth and Substrate Water-dissipation
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摘要:目的 研究潮汐灌溉方式下番茄幼苗生长及根系抗氧化酶活性变化和基质水分耗散规律，为番茄潮汐灌溉育苗技术的推广应用提供科学依据。方法 以番茄瓯秀201为试材，设置潮汐灌溉和顶部洒水灌溉2种方式，分析2种灌溉方式下番茄幼苗生长和根系生理指标的变化，拟合潮汐灌溉方式下基质水分耗散规律。结果 潮汐灌溉方式下，穴盘质量与气温、空气相对湿度呈线性关系，相关系数分别为−0.846、0.920；穴盘质量减少量与气温、空气相对湿度呈线性关系，相关系数分别为0.966、−0.853。与顶部洒水灌溉相比，在番茄4叶1心时，潮汐灌溉下番茄根系鲜质量、干质量、根系体积、根系长度分别提高44.81%、45.91%、93.81%、9.41%；潮汐灌溉下番茄根系抗氧化酶活性显著高于顶部洒水灌溉处理，而丙二醛（MDA）含量却显著下降；潮汐灌溉下番茄幼苗的净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）均显著高于顶部洒水灌溉处理。结论 潮汐灌溉下基质的水分吸收与耗散与气温、空气相对湿度显著相关，潮汐灌溉可显著促进番茄幼苗生长，使番茄根系保持较高生长活性，有利于番茄植株保持较高的光合能力。Abstract:Objective Growth and root physiology of tomato seedlings and water-dissipation of substrate under ebb-and-flow irrigation in tray cultivation were studied.Methods Growth and root physiology of Ouxiu 201 Tomato seedlings as well as dissipation of moisture in the substrate irrigated by either ebb-and-flow or sprinkling method were monitored in a greenhouse experimentation.Results Under the ebb-and-flow irrigation, the seedling tray weight correlated linearly with the greenhouse temperature at a correlation coefficient of −0.846 and with the RH at 0.920. The weight loss due to evaporation increased with rising temperature at a coefficient of 0.966 and RH at −0.853. In comparison to sprinkling, the ebb-and-flow irrigation resulted in higher fresh weight, dry weight, volume, and length of roots at 4-leaves-and-one-bud stage of the seedlings by 44.81%, 45.91%, 93.81%, and 9.41%, respectively, and significantly elevated antioxidant enzyme activity of the roots as well as the Pn, and Gs of the plant, but significantly lower MDA content.Conclusion In the tray cultivation of tomato seedlings, the gain and loss of water in the substrate significantly correlated with the ambient temperature and RH under the ebb-and-flow irrigation which enhanced the seedling growth and fostered a vital root system with robust photosynthesis.
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Keywords:
- Tomato /
- ebb-and-flow irrigation /
- growth /
- substrate water dissipation
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0. 引言
【研究意义】潮汐灌溉是水或营养液凭借栽培介质的毛细作用经栽培容器底部由下向上运输到植株根部，可有效避免顶部洒水灌溉产生的边缘效应和雨伞效应，是一种降湿、节水、高效、省工的灌溉技术。潮汐灌溉可实现水肥的闭合循环利用及精准供应，有利于作物育苗的智能管理与集约化生产，研究与应用前景广阔[1]。【前人研究进展】我国潮汐灌溉技术研究起步相对较晚，目前已在潮汐灌溉设备开发与改进、潮汐灌溉对作物生长发育的影响等方面做了相关研究[2-3]，提出了番茄（Solanum lycopersicum L.）[4]、黄瓜（Cucumis sativus L.）[5]、西葫芦（Cucurbita pepo L.）[6]、茄子（Solanum melongena L.）[7]等作物的潮汐灌溉育苗技术相关参数，与顶部洒水灌溉相比，潮汐灌溉下可显著促进植株幼苗生长，提高壮苗指数。相关学者在适于潮汐灌溉的基质配比方面也做了探索，提出了适于番茄[8]、辣椒（Capsicum annuum L.）[9]、小白菜（Brassica campestris L.ssp. chinensis Makino）[10]等作物潮汐灌溉下的适宜基质配方；研究表明基质的物理特性如粒径大小及比例、稳定性、容重、孔隙度等直接影响基质的水分吸收速率[11-13]，毛细管水上升的高度和速度取决于基质的孔隙度，且在一定范围内呈正相关关系[14]。【本研究切入点】目前关于潮汐灌溉与顶部洒水灌溉方式下植物根系生长及其生理变化比较的研究报道还较少，同时潮汐灌溉下基质水分吸持及耗散规律的研究仍鲜见报道。【拟解决的关键问题】本研究以番茄为材料，研究潮汐灌溉与顶部洒水灌溉方式下番茄幼苗生长及番茄根系生理变化，分析潮汐灌溉下基质水分吸持及耗散规律，为番茄潮汐灌溉育苗技术的推广应用提供科学依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
供试番茄品种为瓯秀201，由温州市农业科学研究院蔬菜科学研究所培育。试验所用穴盘为50孔穴盘（540 mm×280 mm×50 mm，上口径48 mm，下口径18 mm，单孔容积55 mL），购于台州隆基塑业有限公司。试验基质为草炭、珍珠岩、蛭石的混合基质，购于杭州临安锦大绿产业技术有限公司，基质pH为6.34，可溶性盐浓度（EC）0.87 mS·cm−1，有机质含量95.4%。试验所用潮汐灌溉育苗系统（专利号：ZL201520333950.6）由温州市农业科学研究院研发，主要包括育苗架、设置在育苗架上的若干个水平放置的潮汐式专用托盘以及营养液循环装置。试验所用的称重系统为MODNUS工控称重仪，由北京中科嘉和科技发展有限公司安装并连接，数据上传至系统。
1.2 试验设计
试验于2019年8–9月在温州市农业科学研究院温州种子种苗科技园玻璃温室内进行。设置2种试验处理，一是潮汐灌溉水分处理（EFI），潮汐灌溉育苗参数参考课题组的方法进行[4]；二是顶部洒水灌溉水分处理（TSI），作为对照。选用饱满健壮的番茄种子直播于50孔穴盘中，待番茄苗子叶展平后开始采用上述2种方式进行水分管理，其余管理方式相同，直至试验结束。每个处理均设置3次重复，每重复6个穴盘，随机区组排列。
1.3 项目测定
1.3.1 温室内环境因子变化指标测定
试验期间玻璃温室内的环境因子如气温（空气温度）、基质温度、空气相对湿度和光照强度，由中国移动公司温州分公司安装的智能化园区数据采集系统（数据采集系统网址：http://www.wenzhou.kebaidate.com）进行实时测定采集。番茄苗穴盘重数据每隔5 min由称重系统记录1次，用于拟合数据曲线。
1.3.2 番茄幼苗形态学指标参数测定
在番茄4叶1心时，分别取样测定番茄幼苗株高（从茎基部至生长点）、茎粗（子叶下方1 cm处），采用称重法测定地上部和地下部鲜样质量。番茄幼苗根系用水冲洗去除基质及其他杂质，用纸吸干水分，采用STD4800 高质量高速扫描仪得到完整的根系扫描系统，用WinRHIZO PRO 2012根系分析系统进行总根长、根系直径、根系表面积、根系体积等形态指标。最后将根系置于85 ℃下烘干称重。每处理3次重复，每重复随机选取10株番茄幼苗进行测定。
1.3.3 番茄幼苗生理指标参数测定
在番茄4叶1心时，分别取2种处理下的番茄根系0.5 g于液氮中速冻，加入1 mL 0.1 mol·L−1 pH7.0的磷酸缓冲液，冰浴研磨成匀浆，加缓冲液至终体积5 mL，取2 mL于10000 r·min−1下离心10 min，上清液即为酶液粗提液，4 ℃下保存待用。超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）检测参考ARGANDOÑA 等[15]的方法。根系活力采用TTC法进行测定[16]。
1.3.4 番茄幼苗光合指标测定
在番茄4叶1心时，选取番茄顶部第2～3片真叶采用便携式光合系统（LI-COR-6400）测定番茄幼苗的光合指标，测定时间为上午9：00-11：00，记录净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、细胞间CO2浓度（Ci）和气孔导度（Gs）等4个光合参数，每次测定重复5次，每次取10棵植株进行测定。采用SPAD-502叶绿素仪进行叶绿素含量测定。
1.4 数据处理
试验数据采用Microsoft Excel 2021 和SPSS 26.0进行处理和统计分析。
2. 结果与分析
2.1 潮汐灌溉下穴盘质量及减少量的变化
在试验期间选取晴天（2019-08-18）和阴天（2019-08-23）2种天气测定了潮汐灌溉下穴盘质量在8：00 —17：00的变化情况。由图1可以看出，在晴天和阴天情况下穴盘质量随时间延长呈下降趋势，晴天下降趋势大于阴天；在8：00 —17：00，晴天穴盘质量总减少量为192.9 g，阴天穴盘质量总减少量为67.7 g。对晴天和阴天穴盘质量和时间的拟合曲线分别为y=−21.97x+1608（r=−0.981）、y=−8.808x+1554（r=−0.981）。在11：00 —14：00时间段内穴盘质量减少量最多，晴天和阴天在11：00 —12：00、12：00 —13：00、13：00 —14：00时段内穴盘质量的减少量分别为38.47、32.74、23.44 g和15.07、10.33、9.42 g，由于此时段晴天光照最强，温度最高，蒸腾、蒸发作用加剧穴盘质量减少。
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图 1 晴天和阴天潮汐灌溉下穴盘质量及减少量在8：00 —17：00的变化Figure 1. Tomato seedling tray weight and water loss in sunny or cloudy day under ebb-and-flow irrigation from 8 a.m. to 5 p.m.2.2 潮汐灌溉下穴盘质量与气温、空气相对湿度的相关性分析
潮汐灌溉下穴盘质量与气温、空气相对湿度的相关分析如图2所示，以穴盘质量为Y轴，以气温和空气相对湿度为X轴，气温和空气相对湿度数据均采用平均值进行一元线性回归分析，可以看出穴盘质量与气温的拟合方程为y=−0.02009x+1.988（r=−0.846），穴盘质量与空气相对湿度的拟合方程为y=0.006405x+0.8944（r=0.920），呈极显著相关（P＜0.01）。
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图 2 潮汐灌溉下穴盘质量与气温、空气相对湿度的相关性Figure 2. Correlation between seedling tray weight and ambient temperature and RH under ebb-and-flow irrigation2.3 潮汐灌溉下穴盘质量减少量与气温、空气相对湿度的相关性分析
潮汐灌溉下穴盘质量减少量与气温、空气相对湿度的相关分析如图3所示，以穴盘质量减少量为Y轴，以气温和空气相对湿度为X轴，气温和空气相对湿度数据均采用平均值进行一元线性回归分析，可以看出穴盘质量减少量与气温的拟合方程为y=2.157x−44.261（r=0.966），穴盘质量减少量与空气相对湿度的拟合方程为y=−0.6771x+69.88（r=−0.853），呈极显著相关（P＜0.01）。
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图 3 潮汐灌溉下穴盘质量减少量与气温、空气相对湿度的相关性Figure 3. Correlation between seedling tray weight loss and ambient temperature and RH under ebb-and-flow irrigation2.4 潮汐灌溉对番茄幼苗生长的影响
在番茄4叶1心时，潮汐灌溉处理的番茄株高、茎粗分别较顶部洒水灌溉处理提高12.36%和9.42%，且不同处理间差异显著（P＜0.05）（表1）。潮汐灌溉处理的番茄根系的干质量、鲜质量分别较顶部洒水灌溉处理提高45.92%和44.82%，不同处理间差异显著。番茄叶片干质量和鲜质量的变化与根系变化相似，均为潮汐灌溉处理显著高于顶部洒水灌溉处理。
表 1 潮汐灌溉对番茄幼苗生长的影响Table 1. Effect of ebb-and-flow irrigation on growth of tomato seedlings处理
Treatment株高
Height/cm茎粗
Stem diameter/mm根系鲜质量
Root fresh weight/g根系干质量
Root dry weight/g叶片鲜质量
Leaf fresh weight/g叶片干质量
Leaf dry weight/g潮汐灌溉
Ebb-and-flow irrigation（EFI）19.63±1.21 a 3.137±0.03 a 0.824±0.04 a 0.057±0.00 a 4.456±0.14 a 0.266±0.01 a 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）17.47±0.60 b 2.867±0.04 b 0.569±0.04 b 0.039±0.00 b 3.046±0.06 b 0.175±0.01 b 同列数值不同字母表示差异达显著水平（P＜0.05）。下同。
Different letters within a same column indicate significant difference at 0.05 level. The same as below.2.5 潮汐灌溉对番茄幼苗根系形态的影响
潮汐灌溉处理的番茄幼苗的总根长、总表面积、根系总体积、根系平均直径、根尖数、根冠比分别较顶部洒水灌溉处理增加62.54%、15.61%、93.81%、9.41%、49.81%、12.74%，且不同处理间差异显著（P＜0.05）（表2），表明在潮汐灌溉处理下的番茄根系生长效果更好。
表 2 潮汐灌溉对番茄幼苗根系形态的影响Table 2. Effect of ebb-and-flow irrigation on tomato root morphology处理
Treatment总根长
Total root
length/cm总表面积
Total surface
area/cm2根系总体积
Total root
volume/cm3平均直径
Average
diameter/mm根尖数
Number of
tips/个根冠比
Root-to-shoot
ratio潮汐灌溉
Ebb-and-flow irrigation（EFI）1719.23±91.712 a 392.79±10.565 a 132.35±4.783 a 0.279±0.0074 a 1173±60.982 a 0.2151±0.021 a 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）1057.73±84.182 b 339.75±23.073 a 68.29±5.451 b 0.255±0.0058 b 783±79.915 b 0.1908±0.013 b 2.6 潮汐灌溉对番茄幼苗根系保护酶活性的影响
在番茄4叶1心时，潮汐灌溉处理的番茄根系的SOD、POD、CAT活性分别为96.66 、705.67、10.68 U·g−1·min−1，分别比顶部洒水灌溉处理增加12.99%、16.98%、18.25%，且2种处理间差异显著（P＜0.05）（表3）。潮汐灌溉处理的番茄幼苗根系GR和APX活性分别为22.21、11.20 μmol·mg−1·min−1，分别较顶部洒水灌溉处理增加46.51%和28.18%，且2种处理间差异显著（P＜0.05）。顶部洒水灌溉处理的番茄根系MDA含量为3.87 μmol·g−1，显著高于潮汐灌溉处理。
表 3 潮汐灌溉对番茄幼苗根系保护酶活性的影响Table 3. Effect of ebb-and-flow irrigation on protective enzyme activities in roots of tomato seedlings处理
TreatmentSOD活性
SOD activity/
（U·g−1）POD活性
POD activity/
（U·g−1·min−1）CAT活性
CAT activity/
（U·g−1·min−1）GR活性
GR activity/
（μmol·mg−1·min−1）APX活性
APX activity/
（μmol·mg−1·min−1）MDA含量
MDA content/
（μmol·g−1）潮汐灌溉
Ebb-and-flow irrigation（EFI）96.66±3.45 a 705.67±27.96 a 10.68±0.80 a 22.21±1.28 a 11.20±1.26 a 3.63±0.23 b 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）85.63±4.84 b 603.23±28.96 a 9.03±0.62 b 15.16±1.88 b 8.74±0.87 b 3.87±0.28 a 2.7 潮汐灌溉对番茄幼苗光合性能和根系活力的影响
叶片中叶绿素含量是反映作物光合能力的重要指标。在番茄4叶1心时，潮汐灌溉处理和顶部洒水灌溉处理番茄叶片中的叶绿素含量分别为26.70SPAD和28.66SPAD，且2个处理间差异显著（P＜0.05）（表4）。潮汐灌溉处理的番茄Pn、Gs、Tr分别为8.81 μmol·m−2·s−1、0.606 mmol·m−2·s−1和1.34 mmol·m−2·s−1，比顶部洒水灌溉处理分别提高28.38%、21.71%和19.79%，且2处理间差异显著（P＜0.05）。根系活力指标是反映植物根系生理活性的重要指标，表明植物代谢能力的强弱，会直接影响植株的抗逆性及对养分、水分等的吸收。潮汐灌溉处理的番茄幼苗根系活力为78.93 μg·g−1·h−1，较顶部洒水灌溉处理增加14.15%，且2种处理间差异显著。
表 4 潮汐灌溉对番茄幼苗光合性能和根系活力的影响Table 4. Effect of ebb-and-flow irrigation on photosynthesis and protective enzyme activities of tomato seedlings处理
Treatment叶绿素含量
Chlorophyll content/
（SPAD）光合速率Pn/
（μmol·m−2·s−1）气孔导度Gs/
（mmol·m−2·s−1）蒸腾速率Tr/
（mmol·m−2·s−1）根系活力
Root activity/（μg·g−1·h−1）Ebb-and-flow irrigation潮汐灌溉
（EFI）26.70±1.09 b 12.30±1.07 a 0.774±0.09 a 1.67±0.13 a 78.93±3.50 a 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）28.66±0.82 a 8.81±0.81 a 0.606±0.07 b 1.34±0.09 b 69.14±2.54 b 2.8 潮汐灌溉下不同指标相关性分析
不同指标相关性分析结果见表5，株高（r=0.588）、茎粗（r=0.926）、根长（r=0.865）均与根系活力显著相关；根系鲜质量（r=0.943）、叶片鲜质量（r=0.916）与SOD活性显著相关；根系干质量（r=0.908）、叶片干质量（r=0.919）均与GR显著相关。根系鲜质量（r=0.978）、根系干质量（r=0.974）与叶片鲜质量均极显著相关；茎粗（r=0.993、r=0.976）、SOD（r=0.815、r=0.803）、POD（r=0.843、r=0.909）与CAT、GR均呈极显著相关；SOD（r=0.850、r=0.892）、POD（r=0.842、r=0.904）、CAT（r=0.863、r=0.787）、GR（r=0.903、r=0.897）、APX（r=0.812、r=0.851）均与根系活力、光合速率呈极显著相关。
表 5 不同指标的相关性Table 5. Correlation coefficient evaluation between morphological and physiological parameters1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 1.000 2 0.891 1.000 3 0.797 0.813 1.000 4 0.711 0.900 0.930* 1.000 5 0.821 0.909* 0.978** 0.974** 1.000 6 0.759 0.930* 0.935* 0.993** 0.981** 1.000 7 0.945* 0.897 0.810 0.817 0.844 0.826 1.000 8 0.545 0.304 0.827 0.688 0.710 0.640 0.812* 1.000 9 0.964** 0.921* 0.890 0.864 0.918* 0.876 0.981** 0.803* 1.000 10 0.823 0.861 0.846 0.814 0.900 0.834 0.591 0.363 0.688 1.000 11 0.840 0.821 0.943* 0.831 0.916* 0.879 0.712 0.657 0.769 0.706 1.000 12 0.837 0.930* 0.785 0.897 0.880 0.884 0.921** 0.654 0.943** 0.740 0.889** 1.000 13 0.920* 0.993** 0.828 0.898 0.910* 0.923* 0.777 0.528 0.844* 0.494 0.815** 0.843** 1.000 14 0.888 0.976** 0.809 0.908* 0.895 0.919* 0.945** 0.668 0.959** 0.729 0.803** 0.909** 0.850** 1.000 15 0.935* 0.846 0.759 0.637 0.798 0.703 0.772 0.512 0.864* 0.682 0.773** 0.813** 0.846** 0.820** 1.000 16 0.588* 0.926* 0.862 0.803 0.891 0.866 0.865* 0.630 0.921** 0.708 0.850** 0.842** 0.863** 0.903** 0.812** 1.000 17 0.666* 0.987** 0.812 0.849 0.888 0.896 0.935** 0.695 0.932** 0.756 0.892** 0.904** 0.787** 0.897** 0.851** 0.877** 1.000 1~17分别表示第一行的17个指标。
1-17 represents the 17 indicators in the first row, respectively.3. 讨论与结论
潮汐灌溉中穴盘质量的总重包括穴盘本身的质量、基质的质量、基质中水分的质量及植物的质量。本研究选取了典型天气（晴天和阴天）进行了穴盘质量在8：00-17：00的变化测定，可以看出穴盘的质量随时间的变化不断下降，而且与时间有较好的拟合关系，晴天下降速率大于阴天，表明水分的蒸发与天气状况及环境温度有明显的关系。从穴盘质量减少量的情况来看，主要集中在11：00-15：00，此时阳光照射强烈，基质蒸发和植物蒸腾作用使水分散失较多。本试验中，穴盘质量和穴盘质量减少量与气温和空气相对湿度的拟合均有较好的线性关系，因此可作为潮汐灌溉中水分调控管理的辅助参考指标。从试验结果来看，潮汐灌溉下基质的水分吸收与耗散与气温、空气相对湿度具有显著相关性，气温与穴盘育苗基质水分耗散速率成极显著正相关性，空气相对湿度与穴盘基质水分耗散速率成极显著负相关性。
在本试验中，与顶部洒水灌溉相比，潮汐灌溉处理可显著增加番茄幼苗茎粗、根系干鲜质量等指标，证实了潮汐灌溉的优越性。同时，潮汐灌溉下番茄幼苗的总根长、根系体积、根系平均直径等均显著高于顶部洒水灌溉处理，表明潮汐灌溉方式有利于促进番茄根系的发根，从而促进植株的生长。SOD、POD和CAT是植物体内的重要保护酶，它们相互作用将自由基分解为H2O和O2，同时与AsA-GSH循环协同作用调节活性氧代谢[17-20]，维持植物细胞氧化还原平衡。本研究发现，番茄4叶1心时，潮汐灌溉处理番茄根系的SOD、POD及CAT活性高于顶部洒水灌溉处理，而根系MDA含量却显著下降，表明潮汐灌溉处理的番茄根系保持较高生长活性，可有效清除MDA的积累，减少膜脂过氧化伤害；同时潮汐灌溉处理的番茄根系保持较高的APX和GR活性，有利于增强番茄植株的抗性。
潮汐灌溉处理的番茄根系活力显著高于顶部洒水灌溉处理，保持较旺盛的代谢活动，表明潮汐灌溉可持续稳定为番茄生长供应水分，可减少因顶部洒水灌溉处理引起的水分变化不均的不利影响。净光合速率（Pn）与气孔导度（Gs）等可有效反映不同水分灌溉形式下植物光合能力的强弱。Fang[21]报道荞麦的光合指标随着水分胁迫的延长，其Pn、Gs指标均显著下降；在中度水分胁迫下番茄叶片气孔关闭较多而导致蒸发减少，Pn和Gs降低[22]。在本试验中，潮汐灌溉处理的番茄Pn和Gs均高于顶部洒水灌溉处理，表明在潮汐灌溉下番茄植株保持较高的光合能力，而顶部洒水灌溉处理则会由于浇水的不均性导致番茄光合能力受到影响，从而导致番茄叶片气孔导度和蒸腾速率降低。
潮汐灌溉下番茄生长指标与生理指标之间存在显著的相关性，特别是番茄茎粗与叶片干鲜质量、根系体积、抗氧化酶活性、光合速率及根系活力等均有显著相关性，同时潮汐灌溉下番茄的茎粗也显著高于顶部洒水灌溉处理，表明潮汐灌溉可通过调控番茄茎粗的生长进而协调番茄幼苗的整体发育。试验结果表明，与顶部洒水灌溉处理相比，潮汐灌溉可显著促进番茄幼苗生长，使番茄根系保持较高生长活性，有利于番茄植株保持较高的光合能力，有利于壮苗的培育。
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图 1 晴天和阴天潮汐灌溉下穴盘质量及减少量在8：00 —17：00的变化
Figure 1. Tomato seedling tray weight and water loss in sunny or cloudy day under ebb-and-flow irrigation from 8 a.m. to 5 p.m.
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图 2 潮汐灌溉下穴盘质量与气温、空气相对湿度的相关性
Figure 2. Correlation between seedling tray weight and ambient temperature and RH under ebb-and-flow irrigation
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图 3 潮汐灌溉下穴盘质量减少量与气温、空气相对湿度的相关性
Figure 3. Correlation between seedling tray weight loss and ambient temperature and RH under ebb-and-flow irrigation
表 1 潮汐灌溉对番茄幼苗生长的影响
Table 1 Effect of ebb-and-flow irrigation on growth of tomato seedlings
处理
Treatment株高
Height/cm茎粗
Stem diameter/mm根系鲜质量
Root fresh weight/g根系干质量
Root dry weight/g叶片鲜质量
Leaf fresh weight/g叶片干质量
Leaf dry weight/g潮汐灌溉
Ebb-and-flow irrigation（EFI）19.63±1.21 a 3.137±0.03 a 0.824±0.04 a 0.057±0.00 a 4.456±0.14 a 0.266±0.01 a 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）17.47±0.60 b 2.867±0.04 b 0.569±0.04 b 0.039±0.00 b 3.046±0.06 b 0.175±0.01 b 同列数值不同字母表示差异达显著水平（P＜0.05）。下同。
Different letters within a same column indicate significant difference at 0.05 level. The same as below.
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表 2 潮汐灌溉对番茄幼苗根系形态的影响
Table 2 Effect of ebb-and-flow irrigation on tomato root morphology
处理
Treatment总根长
Total root
length/cm总表面积
Total surface
area/cm2根系总体积
Total root
volume/cm3平均直径
Average
diameter/mm根尖数
Number of
tips/个根冠比
Root-to-shoot
ratio潮汐灌溉
Ebb-and-flow irrigation（EFI）1719.23±91.712 a 392.79±10.565 a 132.35±4.783 a 0.279±0.0074 a 1173±60.982 a 0.2151±0.021 a 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）1057.73±84.182 b 339.75±23.073 a 68.29±5.451 b 0.255±0.0058 b 783±79.915 b 0.1908±0.013 b
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表 3 潮汐灌溉对番茄幼苗根系保护酶活性的影响
Table 3 Effect of ebb-and-flow irrigation on protective enzyme activities in roots of tomato seedlings
处理
TreatmentSOD活性
SOD activity/
（U·g−1）POD活性
POD activity/
（U·g−1·min−1）CAT活性
CAT activity/
（U·g−1·min−1）GR活性
GR activity/
（μmol·mg−1·min−1）APX活性
APX activity/
（μmol·mg−1·min−1）MDA含量
MDA content/
（μmol·g−1）潮汐灌溉
Ebb-and-flow irrigation（EFI）96.66±3.45 a 705.67±27.96 a 10.68±0.80 a 22.21±1.28 a 11.20±1.26 a 3.63±0.23 b 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）85.63±4.84 b 603.23±28.96 a 9.03±0.62 b 15.16±1.88 b 8.74±0.87 b 3.87±0.28 a
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表 4 潮汐灌溉对番茄幼苗光合性能和根系活力的影响
Table 4 Effect of ebb-and-flow irrigation on photosynthesis and protective enzyme activities of tomato seedlings
处理
Treatment叶绿素含量
Chlorophyll content/
（SPAD）光合速率Pn/
（μmol·m−2·s−1）气孔导度Gs/
（mmol·m−2·s−1）蒸腾速率Tr/
（mmol·m−2·s−1）根系活力
Root activity/（μg·g−1·h−1）Ebb-and-flow irrigation潮汐灌溉
（EFI）26.70±1.09 b 12.30±1.07 a 0.774±0.09 a 1.67±0.13 a 78.93±3.50 a 顶部洒水灌溉
Top sprinkler irrigation（TSI）28.66±0.82 a 8.81±0.81 a 0.606±0.07 b 1.34±0.09 b 69.14±2.54 b
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表 5 不同指标的相关性
Table 5 Correlation coefficient evaluation between morphological and physiological parameters
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 1.000 2 0.891 1.000 3 0.797 0.813 1.000 4 0.711 0.900 0.930* 1.000 5 0.821 0.909* 0.978** 0.974** 1.000 6 0.759 0.930* 0.935* 0.993** 0.981** 1.000 7 0.945* 0.897 0.810 0.817 0.844 0.826 1.000 8 0.545 0.304 0.827 0.688 0.710 0.640 0.812* 1.000 9 0.964** 0.921* 0.890 0.864 0.918* 0.876 0.981** 0.803* 1.000 10 0.823 0.861 0.846 0.814 0.900 0.834 0.591 0.363 0.688 1.000 11 0.840 0.821 0.943* 0.831 0.916* 0.879 0.712 0.657 0.769 0.706 1.000 12 0.837 0.930* 0.785 0.897 0.880 0.884 0.921** 0.654 0.943** 0.740 0.889** 1.000 13 0.920* 0.993** 0.828 0.898 0.910* 0.923* 0.777 0.528 0.844* 0.494 0.815** 0.843** 1.000 14 0.888 0.976** 0.809 0.908* 0.895 0.919* 0.945** 0.668 0.959** 0.729 0.803** 0.909** 0.850** 1.000 15 0.935* 0.846 0.759 0.637 0.798 0.703 0.772 0.512 0.864* 0.682 0.773** 0.813** 0.846** 0.820** 1.000 16 0.588* 0.926* 0.862 0.803 0.891 0.866 0.865* 0.630 0.921** 0.708 0.850** 0.842** 0.863** 0.903** 0.812** 1.000 17 0.666* 0.987** 0.812 0.849 0.888 0.896 0.935** 0.695 0.932** 0.756 0.892** 0.904** 0.787** 0.897** 0.851** 0.877** 1.000 1~17分别表示第一行的17个指标。
1-17 represents the 17 indicators in the first row, respectively.
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1. 李文剑，高畅. 脱毒草莓苗生产基质筛选和潮汐式灌溉技术研究. 上海蔬菜. 2024(05): 71-73 . 
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