番茄(LycopersiconesculentumMill.)是茄科番茄属的多年生草本植物,原产于南美洲,是全世界栽培最为广泛的蔬菜作物之一,也是我国主要的设施栽培蔬菜。由于番茄为草质茎,木质化程度不高,生产上常采用搭架或吊蔓栽培。两种方式各有优点,但也都存在不足,需要加以改进。蔬菜连年设施栽培会导致土壤次生盐渍化、酸化和养分失衡等问题,需要对土壤进行修复和改良。因此,针对传统搭架和吊蔓方式的不足,以及土壤劣化日益严重的问题,设计了一种新型的栽培架,并使用一种新型土壤调理剂--生物炭作为土壤改良剂,探讨新型栽培架的应用效果,确定适宜的定植密度,明确生物炭施用量对土壤性质和番茄产量品质的影响,为两种新型栽培方式的应用提供依据。主要研究结果如下:1.研制了 一种适用于露地和设施条件、可拆装和调节的番茄立体栽培架。以大果番茄品种’中研988’和樱桃番茄品种’摩斯特’为材料,在连栋塑料大棚、单栋塑料大棚和露地栽培条件下,分别使用新型栽培架、吊蔓和竹竿搭架方式的栽培,初步明确了新型栽培架在不同设施条件下的应用效果。在连栋大棚条件下,对于’中研988’,使用新型栽培架的产量高于搭架栽培,但与吊蔓栽培差异不显著;对于品种’摩斯特’,使用新型栽培架的产量略低于吊蔓栽培。在单栋大棚和露地栽培条件下,3种栽培方式间的产量差异不显著。综上分析,采用新型栽培架,产量比传统搭架略高或无差异,比吊蔓栽培略低或无差异,但新型栽培架的使用年限长,坚固性高,可拆卸,使用方便,植株固定后叶片群体分布合理,形态美观,适合机械化管理,显示出潜在的应用前景。2.新型栽培架为提高番茄定植密度,采用篱壁式等新型栽培模式提供可能。为了确定适合新型栽培架的定植密度,比较其与吊蔓栽培对番茄植株生长和产量的影响,以大果番茄’中研988’和樱桃番茄’摩斯特’为材料,以单栋塑料大棚为栽培设施,分别在新型栽培架和吊蔓栽培方式下,固定宽行行距80cm,窄行行距30cm,设株距分别为20cm、30cm和40cm,对应的番茄定植密度为6064株·667m-2(T1)、4042株·667m-2(T2)和3032株·667m-2(T3),研究两种栽培方式对番茄生长、产量和品质的影响,筛选出适合新型栽培架的定植密度。结果表明,随着定植密度提高(株距减小),番茄的茎粗变细,株高增加,比叶重降低,总叶绿素含量减少,单果重和单株产量减少,但对净光合速率、气孔导度和果实品质无显著影响。对于品种’摩斯特’,3个株距下使用新型栽培架折合的单位面积产量分别为6757.96 kg·667m-2、5838.16 kg·667m-2和4666.04 kg·667m-2,以T1产量最高,较吊蔓栽培稍低(10.44%);对于T2和T3,2种栽培方式的产量差异不显著。对于品种’中研988’,3个密度下使用新型栽培架的折合单位面积产量分别为9685.67 kg·667m-2、8547.00 kg·667m-2和8908.33 kg·667m-2,与吊蔓栽培的产量差异不显著。栽培方式和密度对番茄果实品质影响不显著。本试验结果初步显示,使用新型栽培架进行番茄塑料大棚栽培,对于2个品种均以20cm株距(6064株·667m-2)产量最高。3.以南方地区设施蔬菜土壤为研究对象,以樱桃番茄品种’摩斯特’为试验材料,通过测定土壤有机碳、速效养分、酶活性以及番茄的产量和品质等指标,探讨生物炭施用量对设施土壤性状及樱桃番茄产量与品质的影响,为在蔬菜栽培中合理使用生物炭提供依据。试验设 200kg·667m-2(TI)、400kg·667m-2(T2)和 600kg·667m-2(T3)3个生物炭施用量,以不施用生物炭为对照(CK)。结果表明,施用生物炭能提高土壤有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量。在番茄生长前期,以T1的土壤蔗糖酶活性最高,但3个处理的脲酶和中性磷酸酶活性与对照的差异不显著;到生长后期,T1的蔗糖酶活性依然保持最高,脲酶和中性磷酸酶活性也逐渐提高且高于对照及其它处理。生物炭可提高番茄单株坐果率,降低单株僵果率,以T1的单株坐果率最高,T3的单株僵果率最低。3个生物炭施用量均可提高番茄产量,折合单位面积产量分别为5157.99 kg·667m-2、4539.05 kg·667m-2 和 4610.31 kg·667m-2,分别较 CK 增产 20.44%、5.99%和7.65%,以T1产量最高。在本试验中,以生物炭施用量为200 kg·667m-2的增产效果最好。