溫室植物無土栽培標(biāo)準(zhǔn)化基質(zhì)配方試驗(yàn)

孔德棟，齊振宇，黃沖平

(浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，浙江杭州 3 10058)

隨著設(shè)施園藝的迅速發(fā)展，無土栽培技術(shù)得到廣泛地推廣應(yīng)用，栽培基質(zhì)的開發(fā)和應(yīng)用也成為研究熱點(diǎn)。溫室植物栽培采用無土栽培方式為主，而基質(zhì)選擇是無土栽培成功與否的關(guān)鍵［1］。理想的基質(zhì)應(yīng)具有一定容重可支撐植物生長(zhǎng)，并能為植物提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的水分、氧氣、養(yǎng)分、pH值的根系環(huán)境。本文設(shè)計(jì)了12個(gè)基質(zhì)配比組合，并分析、比較、研究了所有基質(zhì)配比的理化性狀，以期篩選出系列適宜的基質(zhì)配方并提供理論依據(jù)，為建立溫室植物無土栽培的標(biāo)準(zhǔn)化體系奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2014年在浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站設(shè)施園藝試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行。泥炭為加拿大進(jìn)口，松鱗(3～5 mm)、珍珠巖由浙江虹越花卉股份有限公司提供，椰糠由上海大漢園景科技有限公司提供。

試驗(yàn)共設(shè)12個(gè)不同體積配比組合。其中T1-T4為單純的泥炭、松鱗、珍珠巖、椰糠;T5-T6分別為泥炭∶珍珠巖為1∶1和2∶1;T7-T8分別為泥炭∶松鱗為1∶1和 2∶1;T9為椰糠∶珍珠巖為 1∶1;T10為椰糠∶松鱗為1∶1;T11為椰糠∶松鱗∶珍珠巖為2∶1∶1;T12 為椰糠∶松鱗∶珍珠巖為2∶1∶1。

基質(zhì)理化性質(zhì)測(cè)定。基質(zhì)容重和孔隙度測(cè)定按劉士哲方法［2］，pH值、EC值測(cè)定用水土比 (5:1)浸提法，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀采用常規(guī)法。每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

表1顯示不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果。

表1 不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)

2.1 不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)

容重。泥炭T1容重最大，為0.28 g·cm-3;珍珠巖T3容重最小，為0.15 g·cm-3;添加珍珠巖的混合基質(zhì)容重均未超過0.22 g·cm-3，說明添加珍珠巖可以調(diào)低混合基質(zhì)的容重。容重可以反映基質(zhì)的疏松、緊實(shí)程度。容重過大，則基質(zhì)過于緊實(shí)，通氣透水性能較差，對(duì)作物生長(zhǎng)不利;而容重過小，則表示基質(zhì)過于疏松，通氣透水性能較好，有利于植物根系伸展，但不易固定植物;另外容重偏輕的基質(zhì)，更有利于降低運(yùn)輸費(fèi)用。一般基質(zhì)的容重在0.1～0.8 g·cm-3，植物均可正常生長(zhǎng)［3］。所有基質(zhì)配比的容重均在此范圍內(nèi)。

總孔隙度。椰糠T4的總孔隙度最大，達(dá)到90.68%，其次是松鱗T2的89.56%，其他配比均在81%～87%。總孔隙度是基質(zhì)中空氣孔隙度和毛管孔隙度的總和，總孔隙度大的基質(zhì)容納空氣和水的量大，有利于植物根系生長(zhǎng)，但固定和支撐植物的效果較差，容易造成植物倒伏;反之，則水分和空氣的容納量小，不利于根系伸展［4］。理想基質(zhì)的總孔隙度為70% ～90%［5］，通氣孔隙度在20% ～40%，具有良好的通氣性［6］。因此，所有配比的總孔隙度和空氣孔隙度均符合要求。

氣水孔隙比。松鱗T2的氣水孔隙比最高為0.56，其次是T10，其他配比均在0.37～0.46。氣水孔隙比指基質(zhì)中氣、水間的相對(duì)比值，是衡量基質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，與總孔隙度一起可全面反映基質(zhì)中氣和水的狀態(tài)。若氣水孔隙比大，說明基質(zhì)空氣容量大，而持水量小，貯水力弱而透氣性強(qiáng);反之，空氣容量小，而持水量大。一般來說，基質(zhì)的氣水孔隙比應(yīng)保持在0.25～0.67為宜［7］。結(jié)果表明，松鱗可有效提高泥炭和椰糠的氣水孔隙比，改善氣和水的狀態(tài)。

2.2 不同配比基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)分析

pH值。珍珠巖T3的pH值最高為6.88，椰糠T4的pH值最低為5.65，其他不同配比基質(zhì)的pH值均在5.5～6.5，均符合植物生長(zhǎng)的需要?；|(zhì)的pH值影響植物對(duì)必需元素的吸收，pH值過高將造成微量元素的缺乏和鈣的過量，pH值過低則會(huì)造成微量元素過剩和大量元素缺乏［8］。結(jié)果表明，椰糠pH值偏酸性，珍珠巖的pH值接近中性，通過添加一定比例的珍珠巖可以使復(fù)合基質(zhì)達(dá)到適合植物生長(zhǎng)要求的pH值。

EC值。椰糠T4的EC值最高，達(dá)到0.168 mS·cm-1，珍珠巖T3的EC值最低只有0.101 mS·cm-1。EC值可反映基質(zhì)中帶有的可溶性鹽分的高低［9］，值大的基質(zhì)會(huì)對(duì)所加入的營養(yǎng)物質(zhì)的組成和比例產(chǎn)生較大影響，使得植物栽培試驗(yàn)中很難對(duì)所需的養(yǎng)分濃度和組成進(jìn)行有效的控制。植物生長(zhǎng)的安全EC值范圍應(yīng)小于 2.6 mS·cm-1［10］。結(jié)果表明，添加一定比例的珍珠巖可調(diào)節(jié)復(fù)合基質(zhì)的EC值，使其適宜植物的安全生長(zhǎng)。

營養(yǎng)成分。椰糠T4的有機(jī)質(zhì)含量最高，達(dá)34.66 g·kg-1，珍珠巖T3中的有機(jī)質(zhì)含量最低，僅為2.11 g·kg-1;其他混合基質(zhì)大多在20～30 g·kg-1。因此，除珍珠巖外的各種配比均能給栽培植物帶來一定的有機(jī)質(zhì)營養(yǎng)，有利于植物的生長(zhǎng)。

泥炭T1的堿解氮含量最高為583.82 mg·kg-1，其次是T8，為514.25 mg·kg-1，而珍珠巖T3中的含量最低，僅為6.73 mg·kg-1。其他配比的堿解氮含量居中，也能有效地為栽培植物提供一定的氮營養(yǎng)。

松鱗T2的速效磷含量最高為155.62 mg·kg-1，其次是 T10，為149.36 mg·kg-1，最低為珍珠巖T3，僅為8.22 mg·kg-1。其他配比的速效磷含量均在70～140 mg·kg-1之間。

松鱗T2的速效鉀含量最高為167.67 mg·kg-1，最低是T6，為81.63 mg·kg-1。其他配比的速效鉀含量均在90～150 mg·kg-1。結(jié)果表明，松鱗可調(diào)節(jié)復(fù)合基質(zhì)的速效鉀的含量，有利于植物的根系生長(zhǎng)。

綜合各個(gè)元素含量測(cè)定結(jié)果分析，不同配比基質(zhì)中植物生長(zhǎng)必需的N，P，K含量較為豐富，這些都有利于促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，而復(fù)合配比基質(zhì)的速效氮、速效磷和速效鉀的含量分別較單一基質(zhì)珍珠巖增加，且差異均達(dá)到顯著水平。

3 小結(jié)與討論

從單一基質(zhì)看，泥炭因其具有良好的保肥、保水、透氣性能，同時(shí)具有能減少病蟲害、介質(zhì)均一、便于管理等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)林、花卉業(yè)生產(chǎn)所需要的栽培基質(zhì)中，以泥炭為原料生產(chǎn)的基質(zhì)產(chǎn)品始終占主導(dǎo)地位［11］。泥炭T1理化性質(zhì)較穩(wěn)定且富含營養(yǎng)成分，可單獨(dú)作為栽培基質(zhì)也可作為復(fù)合基質(zhì)的重要原料。松鱗是以松樹皮為原料，經(jīng)過收集、破碎、發(fā)酵、分級(jí)、去雜等工序精制而成適于植物生長(zhǎng)的有機(jī)基質(zhì)，松鱗T2在所有配比中具有最高的氣水孔隙比和速效磷、速效鉀含量，它既可單獨(dú)作為眾多蘭科植物的栽培基質(zhì)，也可作為復(fù)合基質(zhì)的主要成分，可改善復(fù)合基質(zhì)的通氣性和速效營養(yǎng)。珍珠巖是一種硅性火山石，其養(yǎng)分大多為植物不能吸收利用的形態(tài)而很少作為單一基質(zhì)使用，但正因其對(duì)栽培過程中所加入的營養(yǎng)物質(zhì)的干擾最小，而常在溫室植物肥料試驗(yàn)中作為單一基質(zhì);珍珠巖T3的容重和EC值最低，且pH值接近中性，也使其成為復(fù)合基質(zhì)中的重要調(diào)節(jié)劑。Meerow［12］證實(shí)，椰糠具有優(yōu)良的園藝基質(zhì)性能，椰糠T4的理化性狀與泥炭T1相近，作為可再生資源，可逐步替代泥炭作為園藝栽培基質(zhì)，但其應(yīng)用范圍可能會(huì)因pH值偏酸性而受到一定限制。

從復(fù)合基質(zhì)來說，可根據(jù)不同溫室植物的栽培需求，進(jìn)行不同基質(zhì)的復(fù)合配比，調(diào)節(jié)復(fù)合基質(zhì)的理化性狀。從試驗(yàn)結(jié)果看，本研究中的復(fù)合基質(zhì)均具有較好的理化性狀，根據(jù)多年的栽培實(shí)踐結(jié)合文獻(xiàn)分析，這組復(fù)合基質(zhì)可分別滿足多種溫室植物的無土栽培需要。草炭與珍珠巖的合理配比可作為黃瓜、番茄、辣椒等蔬菜育苗基質(zhì)［13］。本研究中的T5，T6，T11可作為黃瓜、番茄、辣椒育苗基質(zhì)的選擇。另外，椰糠適合作為黃瓜穴盤育苗基質(zhì)，出苗情況較好，秧苗質(zhì)量高［14］。本研究中采用椰糠復(fù)配的復(fù)合基質(zhì)T9，T10及T12可作為黃瓜穴盤育苗基質(zhì)的選擇。蘭科植物的育苗基質(zhì)要求具備良好的透氣性、透水性及保肥能力，如鐵皮石斛育苗基質(zhì)尤其需要有較高的氣水孔隙比和速效鉀的含量［15］。本研究中的T2，T10均符合此要求。松鱗與泥炭的合理配比可作為紅葉石楠、花葉女貞、地中海英蒾等多種園林植物的栽培基質(zhì)［16］。本研究中的T7，T8，T11可分別作為多種園林植物栽培介質(zhì)的選擇。

基質(zhì)的容重、總孔隙度、氣水孔隙比、pH值、EC值，以及有機(jī)質(zhì)、各種營養(yǎng)元素的含量直接影響到植物栽培的效果，通過綜合分析研究這些理化性狀指標(biāo)，篩選出系列標(biāo)準(zhǔn)化基質(zhì)配方，對(duì)建立溫室植物無土栽培的標(biāo)準(zhǔn)化體系至關(guān)重要。溫室植物無土栽培基質(zhì)的容重應(yīng)在0.1～0.8 g·cm-3，總孔隙度在70% ～90%，氣水孔隙比在0.25～0.67，性質(zhì)穩(wěn)定，pH值在 5.5～6.5，EC值應(yīng)小于2.6 mS·cm-1。從測(cè)定結(jié)果來看，不同配比的基質(zhì)均能符合這些理化性狀的基本要求。

評(píng)價(jià)基質(zhì)的優(yōu)劣不僅要考慮基質(zhì)本身的理化性狀，還要考慮試驗(yàn)植物的生物學(xué)特性對(duì)基質(zhì)的要求。本文對(duì)12個(gè)基質(zhì)配比組合的理化性狀進(jìn)行了綜合研究，為多種溫室植物篩選適宜的標(biāo)準(zhǔn)化基質(zhì)配方提供理論依據(jù)，并為建立溫室植物無土栽培的標(biāo)準(zhǔn)化體系奠定基礎(chǔ)。下一階段還需要根據(jù)特定植物的生物學(xué)特性，繼續(xù)深入研究特定植物對(duì)基質(zhì)的精確要求，優(yōu)化現(xiàn)有的基質(zhì)配方，并研究配套的營養(yǎng)液配方和環(huán)控技術(shù)指標(biāo)，以期建立溫室植物無土栽培的標(biāo)準(zhǔn)化體系。

［1］ Lemaire F.Physical，chemical and biological properties of growing［J］.Acta-hort，1995，396:273-284.

［2］ 劉士哲.現(xiàn)代實(shí)用無土栽培技術(shù)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

［3］ 郭世榮.無土栽培學(xué) ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［4］ 馬太源，藍(lán)炎陽，洪志方，等.花卉栽培介質(zhì)不同配方理化性狀的比較研究 ［J］.福建熱作科技，2010，35(1):1-5.

［5］ 徐強(qiáng)，張沛東，涂忠.植物基質(zhì)栽培的研究進(jìn)展 ［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，47(3):131-137.

［6］ 侯紅波，陳明皋，郭天峰.無土栽培之不同基質(zhì)的比較研究 ［J］.湖南林業(yè)科技，2003，30(4):73-75.

［7］ 周躍華，聶艷麗，趙永紅.國內(nèi)外固體基質(zhì)研究概況 ［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，13(4):40-43.

［8］ Roger CS，David SK.穴盤苗生產(chǎn)原理與技術(shù)［M］.劉濱，等.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006:84.

［9］ 俞繼英，周芳勇，林建軍，等.仙客來栽培基質(zhì)配方的研究［J］.林業(yè)科技開發(fā)，2005，19(4):53-55.

［10］ 程斐，孫朝暉，趙玉國，等.蘆葦末有機(jī)栽培基質(zhì)的基本理化性能分析 ［J］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，24(3):19-22.

［11］ 孟憲民.我國泥炭資源概況與園藝種苗基質(zhì)解決方案［J］.中國花卉園藝，2004，23:14-17.

［12］ Meerow A W.Growth of two subtropical ornamentals using coir(coconut mesocarp pith)as a peat substitute ［J］.Hort Science，1994，29:1484-1486.

［13］ 張軼婷，崔世茂，張曉梅，等.草炭復(fù)配基質(zhì)特性及對(duì)黃瓜、番茄、辣椒幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，32(2):123-128.

［14］ 趙瑞，張玉龍，陳俊琴，等.椰糠對(duì)黃瓜穴盤苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響 ［J］.中國蔬菜，2005(12):22-23.

［15］ 孔德棟.鐵皮石斛穴盤育苗關(guān)鍵技術(shù)研究及推廣應(yīng)用［D］.杭州:浙江大學(xué)，2010.

［16］ 江勝德，項(xiàng)智能，郭蘭，等.核鱗介質(zhì)做容器栽培介質(zhì)應(yīng)用試驗(yàn)研究［J］.中國園藝文摘，2009(9):30-33.