適宜黃瓜無(wú)土栽培的椰糠基質(zhì)對(duì)比試驗(yàn)

趙 鶴，王鐵臣，張寶杰

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2.北京市昌平區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站，北京 102200）

椰糠是基質(zhì)栽培中應(yīng)用較廣泛的材質(zhì)之一，而且栽培效果較為理想[1]。椰糠基質(zhì)是以椰子外殼的纖維粉末為主要原料加工而成的，是從椰子外殼纖維加工過(guò)程中脫落下的一種可以天然降解、純天然的有機(jī)質(zhì)媒介[2]。

目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上已有多家公司生產(chǎn)適宜無(wú)土栽培的椰糠產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品來(lái)源于斯里蘭卡、印度、越南等熱帶地區(qū)。我國(guó)是椰子主產(chǎn)區(qū)之一，在熱帶和亞熱帶部分地區(qū)如海南省、廣東西部沿海地區(qū)、臺(tái)灣南部、云南西南部均有栽培，椰糠基質(zhì)的生產(chǎn)工廠主要位于廈門、海南等地。但不同產(chǎn)地的椰糠，由于其品種、產(chǎn)地環(huán)境因素以及其分解度的不同，其理化性狀存在很大差異，對(duì)不同的植物栽培有一定影響[3-6]。因此，試驗(yàn)以生態(tài)環(huán)保、性狀穩(wěn)定和成本相對(duì)低廉為基礎(chǔ)，以黃瓜為試驗(yàn)作物，比較分析市場(chǎng)上和生產(chǎn)上常見的不同散裝椰糠產(chǎn)品的理化性狀及其對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥生產(chǎn)效率等方面的影響，篩選出適宜黃瓜生產(chǎn)的椰糠基質(zhì)，為京郊地區(qū)黃瓜無(wú)土栽培的生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2016年3-7月在北京市昌平區(qū)金六環(huán)農(nóng)業(yè)園塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，占地面積390 m2，棚體為鍍鋅管組裝式結(jié)構(gòu)，跨度7.8 m、長(zhǎng)度50 m、肩高1.5 m。

1.2 供試材料

供試作物為黃瓜，接穗品種為“中農(nóng)大22號(hào)”，砧木品種為“北農(nóng)砧秀”。

1.3 供試基質(zhì)

供試基質(zhì)選取市場(chǎng)中常見的7種椰糠基質(zhì)，成本價(jià)格基本一致，分別來(lái)自不同廠家（表1）。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為椰糠基質(zhì)的單因素試驗(yàn)，采用田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)7個(gè)處理，分別為椰能、歐勃亞、格陸谷、菲博達(dá)、Pelemix、格瑞雅、捷飛7種基質(zhì)，以示范園區(qū)常用基質(zhì)“捷飛”為對(duì)照，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積9.06 m2。

1.5 試驗(yàn)方法

2016年2月19日播種砧木，2月27日播種接穗，3月7日采用插接法嫁接，育苗方式為50孔穴盤基質(zhì)育苗，3月29日定植。

定植：選取3葉l心且長(zhǎng)勢(shì)一致的嫁接壯苗定植，每平方米種植5株（667 m2栽植3 300株），株距25 cm，平均行距78 cm（小行距20 cm、大行距136 cm）。

栽培方式：采用槽式椰糠栽培（槽體規(guī)格：長(zhǎng)×寬×高=83.5 cm×29 cm×25 cm），南北畦向栽培，采用營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)封閉管理，灌溉方式為滴灌，應(yīng)用水肥自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。

水肥管理：不同處理的灌水量、灌溉頻次、施肥量等均一致。

田間管理：不同處理生產(chǎn)中整枝、病蟲害防控等田間管理均相同。

表1 椰糠產(chǎn)品廠家及產(chǎn)地

1.6 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.6.1 椰糠理化性質(zhì)測(cè)定

每個(gè)處理隨機(jī)選取等量的椰糠基質(zhì)進(jìn)行理化性質(zhì)測(cè)定，委托中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水肥研究室進(jìn)行。

1.6.1.1 基質(zhì)物理性狀測(cè)定

容重、孔隙度測(cè)定[7]：取風(fēng)干基質(zhì)加滿體積為625 cm3的塑料燒杯（50 g），稱重（m1），然后浸泡水中24 h，稱重（m2），燒杯中的水分自然瀝干后再稱重（m3），按以下公式計(jì)算各指標(biāo)：

1.6.1.2 基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)測(cè)定[8]

采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定水解氮，鋁銻抗比色法測(cè)定速效磷，火焰光度法測(cè)定速效鉀，電位測(cè)定法（土水質(zhì)量比為1∶5）測(cè)定pH，電導(dǎo)法（土水質(zhì)量比為1∶5）測(cè)定EC（Electric Conductivity,EC）值，重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量，采用自動(dòng)電位滴定儀DL28（Mettler Toledo）的DG-133-SC電極測(cè)定陽(yáng)離子代換量（Cation Exchange Content，CEC）。

1.6.2 植株形態(tài)指標(biāo)測(cè)定

株高：定植后每周測(cè)1次植株株高（莖蔓拉直后莖基部至生長(zhǎng)點(diǎn)的垂直高度），以鋼卷尺測(cè)定。

莖粗：定植后每周測(cè)量1次莖粗，即植株莖基部嫁接傷口上部1 cm處莖蔓直徑，以游標(biāo)卡尺測(cè)定。

葉片數(shù)：定植后每周測(cè)定1次新增的葉片數(shù)，以葉片展平且直徑約2 cm左右為新增葉片。

1.6.3 果實(shí)生理生化指標(biāo)測(cè)定

采收盛期選取各處理植株上節(jié)位一致、大小相同的商品瓜取樣，送交中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定，分別測(cè)定以下指標(biāo)：果實(shí)可溶性糖含量（蒽酮比色法測(cè)定）、可溶性固形物含量（TD-45手持糖度計(jì)測(cè)定）、VC含量（2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定）、硝酸鹽含量（水楊酸-硫酸比色法測(cè)定）、亞硝酸鹽含量（格里斯試劑比色法測(cè)定）[9]。

1.6.4 產(chǎn)量指標(biāo)

采收期記錄各小區(qū)黃瓜產(chǎn)量。

1.6.5 水肥用量

記錄每次灌水量和施肥量。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007、SPSS18.0等應(yīng)用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同椰糠基質(zhì)理化性質(zhì)的比較

在物理性質(zhì)方面，優(yōu)良基質(zhì)的固、液、氣三相比例恰當(dāng)，容重為0.1～0.8 g/cm3，總孔隙度在75%以上[7,11]。試驗(yàn)中所用基質(zhì)來(lái)源不同，各處理基質(zhì)的物理性質(zhì)也不同。容重大小是影響椰糠通透性的重要因子之一，椰糠容重越小，其通透性也就越好[12]。從表2可以看出，所有椰糠基質(zhì)的容重均為0.1～0.2 g/cm3，通氣性較好。在大小孔隙比方面，處理2的大小孔隙比為0.42，明顯高于其他處理，從肉眼觀察也可以辨別處理2的直徑大于0.5 cm，椰糠纖維較其他處理多，而其他處理間大小孔隙比差異不大。在持水能力方面，各處理持水能力均較高，其中處理2和處理4最高，處理3和處理5最低。

為了滿足作物生長(zhǎng)需要，栽培基質(zhì)除了要求具備良好的物理性質(zhì)之外，pH、EC值、有機(jī)質(zhì)含量等化學(xué)指標(biāo)也應(yīng)該處于合適范圍[13-14]。EC值表示溶液中的電解質(zhì)離子濃度，基質(zhì)EC值的高低與植物生長(zhǎng)發(fā)育有著密切的關(guān)系[15-18]。優(yōu)良基質(zhì)的陽(yáng)離子交換量（CEC）大，基質(zhì)保肥性好，pH接近中性，并具有一定的緩沖能力，具有一定的C/N比以維持栽培過(guò)程中基質(zhì)的生物穩(wěn)定性[7,11]。

由表3可以看出，試驗(yàn)中所有處理的pH均在6.0至7.0之間，接近中性，具有一定的緩沖能力；各處理的椰糠EC值在0.11～0.52 mS/cm，處理5的 EC值最高，說(shuō)明其含有較豐富的可溶性礦質(zhì)元素；除了處理2，其他處理的陽(yáng)離子交換量均在250 cmol/kg以上，處理5和處理6的陽(yáng)離子交換量（CEC）較大，保肥性較好；在有機(jī)質(zhì)含量方面，除了處理1含量較低，其他處理間差異不大。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，不同處理的椰糠基質(zhì)理化性質(zhì)不同，在容重和總空隙度等物理性質(zhì)以及pH和有機(jī)質(zhì)含量等化學(xué)性質(zhì)方面差異不大，但在大小孔隙比、持水能力、EC值以及陽(yáng)離子交換量等方面存在較大差異。

2.2 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜植株長(zhǎng)勢(shì)的影響

由表4和表5可知，不同基質(zhì)處理的黃瓜植株長(zhǎng)勢(shì)不同。7種椰糠基質(zhì)的植株株高生長(zhǎng)速率在生長(zhǎng)前2周基本一致，從第4周開始表現(xiàn)出一定的差異，尤其在第6周后植株進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)階段，各處理的株高差異表現(xiàn)更為明顯。在整個(gè)生育期中，處理2株高生長(zhǎng)速率最快，為3.58 cm/d，較對(duì)照高3.0%，其余處理均低于對(duì)照。在株高方面，處理2最大，對(duì)照、處理1和處理3依次減小，處理4小于其他處理；在莖粗方面，處理2、處理5、處理4較粗，但7個(gè)處理間無(wú)顯著差異；在葉片數(shù)量方面，處理2葉片數(shù)最多，處理1和處理3次之，處理4顯著少于其他處理；在節(jié)間長(zhǎng)度方面，對(duì)照的節(jié)間最長(zhǎng)，其余處理間差異不大。從整體長(zhǎng)勢(shì)來(lái)看，處理2長(zhǎng)勢(shì)較好，對(duì)照，處理1、處理3次之，處理4長(zhǎng)勢(shì)較差，其他處理長(zhǎng)勢(shì)差異不大。

表2 不同椰糠基質(zhì)的物理性質(zhì)比較

表3 不同椰糠基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較

表4 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)株高生長(zhǎng)的影響

2.3 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

從表6中可知，不同椰糠基質(zhì)處理的黃瓜產(chǎn)量不同。其中，處理2、處理3的黃瓜產(chǎn)量較高，折合667 m2產(chǎn)量分別為5 750.73、5 609.13 kg，分別較對(duì)照高4.3%、1.8%，其余處理產(chǎn)量均低于對(duì)照，其中處理1產(chǎn)量最低，折合667 m2產(chǎn)量為4 993.67 kg，較對(duì)照低9.4%。從產(chǎn)量方差分析方面來(lái)看，處理2與處理3、處理4、處理6、對(duì)照均無(wú)顯著差異，但顯著高于處理1和處理5。

2.4 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜水肥生產(chǎn)效率的影響

在試驗(yàn)中，不同處理的灌水量和施肥量均一致，667 m2用水量均為121.5 m3，667 m2用肥量均為213.1 kg。從表7可以看出，不同椰糠基質(zhì)處理的水肥生產(chǎn)效率不同。處理2和處理3的水肥生產(chǎn)效率最高，每立方米水產(chǎn)出分別為47.33、46.17 kg，分別較對(duì)照高4.34%和1.78%；每千克肥料產(chǎn)出分別為26.99、26.32 kg，分別較對(duì)照高4.34%和1.78%；其余處理的水肥生產(chǎn)效率均低于對(duì)照。

2.5 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響

蔬菜中硝酸鹽含量的最高限制標(biāo)準(zhǔn)為432 mg/kg，亞硝酸鹽最高限制標(biāo)準(zhǔn)為1 mg/kg。由表8可知，各處理的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均在適宜范圍內(nèi)，不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響。不同處理的黃瓜果實(shí)中亞硝酸鹽、VC和可溶性糖含量差異不顯著，而硝酸鹽和可溶性固形物含量差異較大。其中，處理3硝酸鹽含量最高，顯著高于對(duì)照，處理5硝酸鹽含量最低，但與對(duì)照差異不顯著；處理3、處理4、處理2的可溶性固形物含量均較高，分別為4.0%、3.8%、3.6%，與對(duì)照差異不顯著，但明顯高于其他處理。因此，從黃瓜品質(zhì)來(lái)看，處理3、處理4、處理2以及對(duì)照表現(xiàn)較好。

表5 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)植株長(zhǎng)勢(shì)的影響

表6 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

無(wú)土栽培基質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和生物穩(wěn)定性都要達(dá)到一定的要求，才能保證作物的正常生長(zhǎng)[19]。優(yōu)質(zhì)的無(wú)土栽培基質(zhì)能為植物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的根際水、肥、氣、熱環(huán)境條件，具有支持錨定植物、保持水分和透氣的作用。椰糠是由椰果較厚的中果皮層的纖維部分（包括長(zhǎng)椰糠纖維、短椰糠纖維和椰糠廢渣）組成的，可加工成為園藝基質(zhì)，亦稱作椰子泥炭。目前，市場(chǎng)中生產(chǎn)椰糠的公司較多，但是由于椰糠來(lái)源不一，各批次間質(zhì)量可能會(huì)存在一定差異。孫程旭以海南3市（縣）5鎮(zhèn)的椰糠為材料，對(duì)不同地域椰糠的容重、總孔隙度、pH及EC值等理化特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明：不同來(lái)源地的椰糠基質(zhì)，其EC值、陽(yáng)離子代換量均達(dá)到顯著差異水平[12]。這與試驗(yàn)結(jié)果相似，試驗(yàn)結(jié)果表明：不同來(lái)源地的椰糠基質(zhì)理化性質(zhì)不同，尤其是在大小孔隙比、EC值、陽(yáng)離子代換量等方面差異較大，分析其原因可能是椰糠產(chǎn)地不同導(dǎo)致本身EC值、陽(yáng)離子代換量不同；另外，不同廠家生產(chǎn)的椰糠產(chǎn)品配比不同，試驗(yàn)選取的產(chǎn)品多數(shù)為大小孔隙比較低的椰糠產(chǎn)品，而處理2歐勃亞公司生產(chǎn)的椰糠產(chǎn)品的大小孔隙比較其他公司椰糠產(chǎn)品高。不同蔬菜對(duì)基質(zhì)的理化性質(zhì)要求有所不同，而目前尚未有針對(duì)不同蔬菜栽培基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化性狀參數(shù)。因此，針對(duì)不同蔬菜作物開展椰糠基質(zhì)理化性質(zhì)指標(biāo)與產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的關(guān)系研究將是未來(lái)的研究方向之一。

表7 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜水肥生產(chǎn)效率的影響

表8 不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響

通過(guò)分析不同椰糠基質(zhì)處理對(duì)黃瓜長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、水肥產(chǎn)出效率以及果實(shí)品質(zhì)方面的影響，結(jié)果表明：不同椰糠基質(zhì)處理?xiàng)l件下，黃瓜長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、水肥產(chǎn)出效率以及果實(shí)品質(zhì)均有差異，但在長(zhǎng)勢(shì)方面普遍差異不顯著。從綜合性狀來(lái)看，處理2、處理3及對(duì)照的黃瓜植株表現(xiàn)較好，產(chǎn)量較大，品質(zhì)較好，水肥產(chǎn)出效率較高。因此，在春季塑料大棚槽式無(wú)土栽培黃瓜時(shí)可選擇歐勃亞、格陸谷和捷飛的椰糠產(chǎn)品，但是由于同一廠家不同批次的椰糠產(chǎn)品理化性質(zhì)也有一定差異，在實(shí)際應(yīng)用中還需要進(jìn)一步試驗(yàn)測(cè)定其產(chǎn)品效果后方可用于生產(chǎn)，以免造成不必要的損失。

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