菌渣與河沙不同配比對番茄栽培的影響

李猛，李樹和，胡金鑫，劉珍珍（天津農(nóng)學院園藝園林學院，300384）

菌渣與河沙不同配比對番茄栽培的影響

李猛，李樹和，胡金鑫，劉珍珍
（天津農(nóng)學院園藝園林學院，300384）

試驗利用菌渣和廉價的河沙以不同比例配制混合基質(zhì)進行番茄無土栽培，以期篩選出利用菌渣與河沙混合基質(zhì)栽培番茄的最佳配比。試驗結果表明，菌渣可以促進番茄植株的生長，加速根系發(fā)育，改善果實品質(zhì)，以菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培方法，其中，以菌渣∶河沙=8∶2的處理效果最好。

菌渣；無土栽培；基質(zhì)；低成本

食用菌菌渣（Edible Fungi Residue，EFR）是食用菌栽培過程中收獲產(chǎn)品后剩下的培養(yǎng)基廢料[1]。菌渣中除了含有大量的菌絲體、蛋白質(zhì)外，還含有鈣、鎂，鐵、鋅等中微量元素[2，3]。據(jù)測定，每0.5 kg菌渣中含鈣10.86 g、磷3.6 g、鉀4.04 g、鈉8.7 g、銅0.004 9 g、鎂1.58 g、鐵0.69 g、鋅0.06 g、錳0.077 4 g，營養(yǎng)成分含量豐富，具有很高的研究利用價值[4]。河沙是一種常見而廉價的自然資源，如果把菌渣與河沙混合利用起來作為無土栽培的基質(zhì)，將成為農(nóng)民新的增收方式。但是，大多專門針對食用菌菌渣再利用的研究均側(cè)重于將菌渣充當有機肥使用，而有關菌渣與河沙混合用于蔬菜栽培的研究很少。因此，天津農(nóng)學院園藝系以期通過本試驗探究出菌渣與沙子的合適配比，為充分利用這些廉價而充足的資源以及保護生態(tài)環(huán)境提供新的科學依據(jù)，為某些食用菌主產(chǎn)區(qū)提供科學規(guī)劃的參考，并期望試驗成熟后作為一項新的農(nóng)業(yè)實用技術推廣。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013年4～9月在天津農(nóng)學院園藝系溫室內(nèi)進行，試驗材料為櫻桃番茄品種矮生紅玲，試驗基質(zhì)為菌渣、河沙。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，6個處理，1個對照，4次重復，處理1的基質(zhì)為全河沙；處理2的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=2∶8；處理3的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=4∶6；處理4的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=6∶4；處理5的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=8∶2；處理6的基質(zhì)為全菌渣；以土培作為對照。每個處理中按每1 m3加入生物有機肥15 kg。

1.3 試驗方法

①材料的準備 根據(jù)試驗需要，準備足量的花盆，洗凈、消毒備用。準備足夠的菌渣和河沙，先將菌渣充分發(fā)酵，河沙沖洗干凈，備用。試驗用番茄苗準備足量，備用。每個花盆底部鋪上編織袋防止基質(zhì)漏出及根系穿過，按比例混合裝好所需基質(zhì)，每個處理加入農(nóng)科院有機肥70 g。移栽時，澆透水，整理，擺在木板上。視基質(zhì)濕度進行澆水，根據(jù)生長情況適時施用億農(nóng)番茄專用肥，待苗長到一定程度，開始整枝。

②觀測項目及方法 a.觀測項目。對6個處理組合和對照的番茄植株進行測量，包括株高、莖粗、結果數(shù)、單果質(zhì)量、果形指數(shù)、根鮮質(zhì)量等形態(tài)指標，以及葉綠素、可溶性固形物含量等生理指標。

b.測定方法。利用游標卡尺測定莖粗，用卷尺測定株高，用直尺測定果實直徑、縱徑、最大根長等，用電子天平測定番茄的單果質(zhì)量、根鮮質(zhì)量。利用SPAD葉綠素儀測定葉綠素含量。利用ATAGO PAL-α數(shù)顯折射儀測定可溶性固形物含量。

2 結果與分析

2.1 不同配比基質(zhì)對番茄植株生長的影響

①對番茄株高的影響 株高對植株的抗性和果實品質(zhì)都有一定程度的影響。表1結果表明，處理1的番茄植株最高，處理3、處理5、處理4、處理2、處理1、處理6的株高無顯著性差異，對照的植株最矮，且極顯著矮于其他處理組合。表明不同配比對株高沒有顯著影響，以菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)種植番茄株高明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培方法。

②對番茄莖粗的影響 番茄的莖具有輸導營養(yǎng)物質(zhì)和水分以及支持葉、花和果實的作用。莖粗與植物的抗性和果實的品質(zhì)密切相關，通過莖粗可以初步估計植株的健壯度、抗病蟲害的能力，了解植株吸收營養(yǎng)的狀況。

從圖1可以看出，不同處理對番茄莖粗的影響不同，其中，處理6的莖粗最大，證明了處理6的基質(zhì)配比更有益于植株莖粗的增長；其次是處理2、處理1；CK的莖粗最小，且所有處理組合都與CK的差異達顯著水平。

從株高和莖粗可以看出，處理6的番茄莖粗最大，而株高在各處理中最小，可能是因為處理6為純菌渣，容重最小，孔隙度最大，導致其保水能力過差，雖然澆水頻率較大，但依然不能保證番茄生長所需水分，然而處理6基質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)最為豐富，能滿足番茄正常的生長需求。

③對番茄葉片葉綠素含量的影響 綠色植物進行光合作用的主要器官是葉綠體，葉綠體中含有大量的葉綠素，而進行光合作用的主要物質(zhì)就是葉綠素，光合作用屬于同化作用，能將環(huán)境中的無機物轉(zhuǎn)化為自身可利用的有機物。因此，葉綠素含量的高低直接反映了植物進行光合作用能力的強弱，反映出植物同化無機物的能力，反映出植物生長勢的強弱。

表1 不同基質(zhì)配比對番茄株高的影響

圖1 不同基質(zhì)配比對番茄莖粗的影響

圖2 不同基質(zhì)配比對番茄葉片葉綠素含量的影響

由圖2可以看出，CK的葉綠素含量最高，除處理5與CK無顯著差異之外，其他處理葉綠素含量均顯著低于CK；處理2葉綠素含量最低，與其他組合存在顯著差異。從基質(zhì)的配比上看，葉綠素含量隨著基質(zhì)中菌渣比例的增大而升高，在處理5時達到最大值，隨后處理6與之持平。顯然菌渣比例越大，混合基質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量越多，氮素含量越多，越有利于葉綠素的形成。CK葉綠素含量最高的原因可能是土培過程中深層土壤板結造成植物根系吸水能力下降，產(chǎn)生生理干旱，葉綠素含量相對增大[5]。

④對番茄根系的影響 根系是植物吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的主要器官，根的生長情況和活動能力影響植株個體的生長情況、營養(yǎng)水平和產(chǎn)量。從表2可以看出，不同處理對番茄幼苗根系生長影響不同，處理5的根鮮質(zhì)量最大，處理5、處理6與土培的根鮮質(zhì)量沒有顯著差異，處理4、處理3、處理2、處理1根鮮質(zhì)量依次降低。從基質(zhì)的配比來看，隨著菌渣比例的增加，植株根系鮮質(zhì)量逐漸增加，在處理5時根鮮質(zhì)量達到最大，表明菌渣可以促進根系的活動，增加根系的生長量。此趨勢與葉綠素含量相同，驗證了植物生理學中關于地上部和地下部相關性的理論。

2.2 不同配比基質(zhì)對番茄果實形狀的影響

通過對不同處理所結果實的數(shù)量、單果質(zhì)量、果實直徑、果實高度、可溶性固形物含量進行比較，選出最適宜的河沙與菌渣的配比，為菌渣的再利用提供新的途徑。

①對番茄產(chǎn)量的影響 果實的產(chǎn)量是重要的經(jīng)濟指標，關系到勞動者的經(jīng)濟效益。由圖3可以看到，對單果質(zhì)量而言，處理4的平均單果質(zhì)量最大，CK單果質(zhì)量最小，其他組合間差異未達到顯著水平；對結果數(shù)而言，處理5的結果數(shù)最多，其次是處理2、處理3、處理6，CK的結果數(shù)最少，處理4、處理1與CK有差異，但未達到顯著水平。綜合單果質(zhì)量和結果數(shù)可得番茄總產(chǎn)量變化趨勢：處理5＞處理6＞處理4＞處理2＞處理3＞處理1＞CK，說明菌渣與河沙混合作為無土栽培的基質(zhì)可以提高番茄的產(chǎn)量，從基質(zhì)的配比來看，隨著河沙中菌渣比例的增加，番茄產(chǎn)量呈上升趨勢，在處理5時達最大值，處理6與之持平，說明菌渣比例越大，混合基質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量越高，增產(chǎn)的可能性越大。

②對番茄果形的影響 果實的外形關系到商品價值，所以是不得不重視的又一指標，果實的外形不僅可以提高人們的購買欲，而且可提高商品的經(jīng)濟價值，其好壞還關系到內(nèi)在品質(zhì)的好壞。

圖4結果表明，處理4的果實縱徑和直徑最大，處理1、處理5與處理4沒有明顯的差異，其次是處理2、處理3和處理6，三者之間無顯著性差異，CK的果實縱徑和直徑最小，與其他處理組合差異均達極顯著水平，說明菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)在提高產(chǎn)品外形上要優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培。

③對番茄果實可溶性固形物的影響 果汁中可溶性固形物的多少是衡量果實品質(zhì)的重要指標。從表3可以看出，不同配比的基質(zhì)對番茄果實有一定的影響，各處理可溶性固形物含量明顯不同，但均低于CK，其中處理5與CK有差異，但未達到極顯著水平。處理4、處理1可溶性固形物含量最低，與其他處理組合有極顯著差異。CK可溶性固形物含量較高，可能是果實在生長過程中土壤物理結構較差，根系活動能力較低，導致果實生長發(fā)育受限，果實未充分膨大，相應的對處理4而言，結果數(shù)量少果實過分膨大致使可溶性固形物含量相對較低。處理5基質(zhì)配比較為合理，土壤物理結構較好，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，根系吸收能力強，產(chǎn)量最高，果實可溶性固形物含量在各處理中最高。處理1可溶性固形物含量和產(chǎn)量最低，可能是基質(zhì)配比中菌渣含量為0，營養(yǎng)物質(zhì)匱乏引起的。

表2 不同基質(zhì)配比對番茄根鮮質(zhì)量的影響

圖3 不同基質(zhì)配比對番茄產(chǎn)量的影響

圖4 不同基質(zhì)配比對番茄果形的影響

表3 不同基質(zhì)配比對番茄果實可溶性固形物含量的影響

3 討論

本試驗結果表明，用菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)有明顯的優(yōu)越性。在株高方面，處理3的番茄植株最高，但處理5、處理4、處理2、處理1、處理6的株高與處理3差異不顯著。處理6的莖粗最大，證明了處理6的基質(zhì)配比更有益于植株莖的增長。在根系生長方面，處理5的根鮮質(zhì)量最大。在生理方面，各處理可溶性固形物和葉綠素含量有明顯的不同，但均低于CK，其中僅處理5與CK沒有顯著差異。在果形方面，處理4的果實縱徑和橫徑最大，處理5、處理1與處理4沒有明顯的差異。在產(chǎn)量方面，處理5的結果數(shù)最多，總產(chǎn)量最大。

在可溶性固形物和葉綠素含量方面，CK均高于處理組合，這可能是菌渣容重較小，孔隙度較大，改善了土壤的理化性狀，但管理過程中由于澆水頻率大，造成了基質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)的流失。

本試驗僅以果菜類蔬菜番茄作為研究對象進行探究，但在分析試驗結果時發(fā)現(xiàn)某些配比的基質(zhì)在單方面表現(xiàn)出優(yōu)越性，如處理6的莖粗最大。如何充分利用此類基質(zhì)的優(yōu)越性，并發(fā)揮其最大效能以及菌渣與河沙混合栽培其他類型蔬菜 （如葉菜類、莖菜類）的最適配比仍需長期探究。

4 結論

試驗結果表明，河沙與菌渣混合作為無土栽培基質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培，菌渣中含有豐富的礦質(zhì)營養(yǎng)和有機質(zhì)，可以促進番茄植株的生長，加速根系發(fā)育。通過對菌渣與河沙不同配比的比較，處理5，即河沙∶菌渣=2∶8配制的混合基質(zhì)培育的番茄綜合表現(xiàn)穩(wěn)定，且優(yōu)于其他配比組合，尤其是在根系生長、產(chǎn)量、果形和可溶性固形物含量方面表現(xiàn)突出。因此，菌渣∶河沙=8∶2的基質(zhì)配比更適合番茄生長。

本試驗結果表明，采用成本較低的河沙，配合腐熟的菌渣，可以配制良好的無土栽培基質(zhì)，可降低成本，并且效果很好。由于食用菌主產(chǎn)區(qū)主要分布在南方，且該地區(qū)河沙資源豐富，因此，此方法可以在南方蔬菜生產(chǎn)中推廣使用。

[1]衛(wèi)智濤，周國英，胡清秀.食用菌菌渣利用研究現(xiàn)狀[J].中國食用菌，2010，29（5）：3-6.

[2]王永軍，田秀娥，李浩波.菌糠的營養(yǎng)價值與開發(fā)利用[J].中國飼料，2001（12）：30-31.

[3]劉曉牧，王中華，李福昌，等.菌糠營養(yǎng)價值及其應用[J].中國飼料，2000（18）：29-30.

[4]王德漢，項錢彬，陳廣銀.蘑菇渣資源的生態(tài)高值化利用研究進展[J].有色冶金設計與研究，2007，28（2）：262-266.

[5]王忠.植物生理學.2版[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009：75.

Effects of Soilless Cultivation Substrates Mixed by Edible Fungi Residue and River Sand with Different Ratios on Tomato Cultivation

LI Meng,LI Shuhe,HU Jinxin,LIU Zhenzhen

In this research,we used fungi residue and cheap river sand mixed with different ratios as soilless cultivation substrates for tomato,to make sure the optimum ratio.The results showed that the fungi residue promoted the growth of tomato plants,and accelerated root growth and improved fruit quality,so the soilless cultivation substrates mixed by edible fungi residue and river sand were superior to the traditional method of soil cultivation,among them,the best ratio of edible fungi residue and river sand was 8∶2.

Fungi residue;Soilless cultivation;Substrate;Low cost

S641.2

：A

：1001-3547（2014）02-0049-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.02.016

天津農(nóng)學院大學生科技創(chuàng)新活動項目李猛（1991-)，男，本科在讀，研究方向為設施園藝李樹和，通信作者，教授，E-mail：lishuhe@tjau.edu.cn

2013-11-12