不同山核桃蒲殼配方基質(zhì)對(duì)番茄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響

邵泱峰，馬燕萍，應(yīng)學(xué)兵，徐 健，李松昊，何 勇，*

(1.臨安區(qū)農(nóng)林技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 311300)

隨著我國(guó)設(shè)施栽培面積日益擴(kuò)大，蔬菜栽培基質(zhì)的研究也越來(lái)越受到重視。栽培基質(zhì)質(zhì)量直接影響蔬菜的生長(zhǎng)和發(fā)育，進(jìn)而影響產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。不同地區(qū)的有機(jī)基質(zhì)原料千差萬(wàn)別，具有很強(qiáng)的地域性。王鵬等[2]以張家口地區(qū)豐富的菌渣資源作為栽培基質(zhì)，明顯提高了番茄的產(chǎn)量與品質(zhì)。聶書(shū)明等[3]發(fā)現(xiàn)以牛糞、羊糞、菊芋稈、油菜稈作為配方基質(zhì)材料可實(shí)現(xiàn)番茄的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。因此結(jié)合不同地區(qū)特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)來(lái)源廣、成本低、養(yǎng)分充足、易于處理且無(wú)污染的基質(zhì)，成為基質(zhì)栽培的關(guān)鍵。

浙江省各地區(qū)在長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中形成了各自的特色產(chǎn)業(yè)，如臨安的山核桃產(chǎn)業(yè)，但加工之后產(chǎn)生了較多山核桃蒲殼，目前還未有成熟的處理方法，大多焚燒或者隨意堆放，不僅導(dǎo)致資源浪費(fèi)，而且對(duì)土壤、水源和大氣造成了一定程度的污染[4]。將山核桃蒲殼作為栽培基質(zhì)，既能緩解對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的壓力，又能提高山核桃產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。目前關(guān)于山核桃蒲殼作為栽培基質(zhì)研究較少。本文以山核桃蒲殼為原料，研究不同基質(zhì)配方對(duì)番茄生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，篩選出適合番茄生長(zhǎng)、能提高番茄品質(zhì)與產(chǎn)量的基質(zhì)配方，為山核桃蒲殼的利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016年12月于浙江省杭州市臨安區(qū)板橋桃源蔬菜基地溫室內(nèi)進(jìn)行，番茄品種為福寶(杭州友邦種子有限公司)。以當(dāng)?shù)卦耘嗤翞閷?duì)照，經(jīng)前期預(yù)備試驗(yàn)篩選出兩個(gè)效果較好的基質(zhì)，配方1為腐熟牛糞- 腐熟山核桃蒲殼復(fù)合基質(zhì)(比例為7∶3)，配方2為腐熟牛糞- 腐熟山核桃蒲殼- 谷殼復(fù)合基質(zhì)(比例為7∶2∶1)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)小區(qū)，單行種植，每667 m21 800株，槽式基質(zhì)栽培，各處理設(shè)置3條深度為25 cm、寬度為35～40 cm的種植槽，在槽底鋪設(shè)寬為1.0～1.4 m的100目的隔離篩網(wǎng)，然后在篩網(wǎng)上分別填充兩個(gè)配方基質(zhì)，并以常規(guī)栽培為對(duì)照。分別在播種后第157天(始花期)、第177天、第187天(盛果期)、第197天進(jìn)行番茄生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定及葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)量，并于盛果期采收果實(shí)，用于品質(zhì)測(cè)定。每個(gè)處理重復(fù)5次。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 基質(zhì)理化性質(zhì)

于定植前測(cè)定基質(zhì)的電導(dǎo)率(EC)、pH、容重、總孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量。基質(zhì)EC、pH的測(cè)定采用浸提法[5]?；|(zhì)的容重、總孔隙度的測(cè)定采用郭世榮[6]的方法。有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用重鉻酸鉀低溫外加熱法。

1.3.2 生長(zhǎng)指標(biāo)

莖粗采用游標(biāo)卡尺測(cè)定(測(cè)定整株植株莖最粗處)，花序距離采用卷尺測(cè)定，葉面積采用手持葉面積測(cè)定儀測(cè)定，單果質(zhì)量采用電子天平測(cè)定。

1.3.3 葉綠素含量和熒光參數(shù)

用SPAD- 502plus 葉綠素儀(Konica Minolta，日本)測(cè)定葉綠素含量；用PAM 2500調(diào)制式熒光儀(Heinz Walz，德國(guó))測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)，光合作用最大量子產(chǎn)量(Fv/Fm)、實(shí)際量子產(chǎn)量(Y(Ⅱ))、光化學(xué)淬滅系數(shù)(qP)。葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定之前先對(duì)葉片進(jìn)行20 min暗處理，每株選取中部最大功能葉測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。

1.3.4 品質(zhì)測(cè)定

可溶性固形物采用手持式糖度計(jì)測(cè)定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定[7]；可滴定酸含量采用微量堿式滴定法測(cè)定[8]；番茄紅素含量采用浸提法測(cè)定[9]；Vc含量采用2，6- 二氯靛酚鈉鹽滴定法測(cè)定[10]；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G- 250染色法測(cè)定。

1.3.5 產(chǎn)量測(cè)定

果實(shí)成熟后按小區(qū)采摘，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)標(biāo)記10株，每次收獲時(shí)將各計(jì)產(chǎn)處理分別稱(chēng)重，計(jì)算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用最小差數(shù)法(LSD)進(jìn)行顯著性分析，采用Excel進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)的理化性質(zhì)

從表1中可以看出，2種配方基質(zhì)容重顯著低于常規(guī)栽培土，且均在理想容重范圍內(nèi)[11]。與對(duì)照相比，基質(zhì)1和基質(zhì)2的總孔隙分別提高了24.7%和32.0%；配方1和配方2的pH值顯著高于對(duì)照；理想基質(zhì)的EC值應(yīng)小于2.0 mS·cm-1，配方1的EC值為1.75 mS·cm-1，配方2的EC值為1.83 mS·cm-1，均符合理想基質(zhì)要求；配方1和配方2的有機(jī)質(zhì)含量均明顯高于對(duì)照，分別提高了1 547.9%和1 709.8%。

2.2 不同基質(zhì)對(duì)番茄果實(shí)果形指數(shù)、單果質(zhì)量、產(chǎn)量的影響

從表2中可以看出，與對(duì)照相比，配方1的果形指數(shù)達(dá)到0.84，提高了8.3%；配方1的單果質(zhì)量為136.20 g，配方2的單果質(zhì)量為135.21 g，分別比對(duì)照提高了13.2%和12.4%；配方1的單位面積產(chǎn)量最高，達(dá)到22.88 kg·m-2，配方2的單位面積產(chǎn)量達(dá)到21.86 kg·m-2，分別比對(duì)照提高了35.9%和29.9%。

2.3 不同基質(zhì)對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

從圖1中可以看出，番茄植株莖粗和葉面積隨著時(shí)間逐漸增大，花序距離則先上升后下降。配方1的莖粗最大，范圍為1.11～1.35 cm，比對(duì)照提高了5.3%～9.5%。對(duì)照的花序距離最大，范圍為27.47～28.72 cm，配方1比對(duì)照減少了1%～8%，配方2比對(duì)照減少了5%～18%。3個(gè)處理中，配方1的葉面積最大，范圍為75.98～122.05 cm2，比對(duì)照提高了9%～21%。

表1不同基質(zhì)的理化性質(zhì)

Table1Physical and chemical properties of different substrates

處理Treatments容重Bulkdensity/(g·cm-1)總孔隙Totalporosity/%pHEC/(mS·cm-1)有機(jī)質(zhì)含量Organiccontent/(g·kg-1)對(duì)照Control1.15a56.6b5.2b2.54a23.4c配方1Substrate10.78b70.6a6.5a1.75b385.6b配方2Substrate20.67b74.7a6.2a1.83b423.5a

表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

The lowercase letters after values in the same column showed the significance (P<0.05). The same as below.

表2不同基質(zhì)配方對(duì)番茄果實(shí)果形指數(shù)、單果質(zhì)量、產(chǎn)量的影響

Table2Effects of different substrates on fruit shape index， fruit weight and yield of tomato

處理Treatments果形指數(shù)Fruitshapeindex單果質(zhì)量Fruitweight/g單位面積產(chǎn)量Yieldperunit/(kg·m-2)對(duì)照Control0.78±0.08ab120.28±21.69b16.83b配方1Substrate10.84±0.05a136.20±17.14a22.88a配方2Substrate20.72±0.03b135.21±9.16a21.86a

圖1 不同基質(zhì)配方對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effect of different substrates on plant growth of tomato

2.4 不同配方基質(zhì)對(duì)番茄葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

從圖2中可以看出，葉綠素含量、Fv/Fm、qP、Y(Ⅱ)均呈現(xiàn)出隨著播種時(shí)間先上升后下降再上升的趨勢(shì)。配方2的葉綠素含量最大，范圍為56.36～62.16，比對(duì)照提高了3%～10%，在播種后第177天，配方2的葉綠素含量與對(duì)照呈顯著性差異。配方1和配方2的Fv/Fm，分別比對(duì)照提高了2.7%～12.7%和2.5%～10.9%，在播種后第157天、177天、197天，配方1和配方2均顯著高于對(duì)照 (P<0.05)；配方1和配方2的Y(Ⅱ)分別比對(duì)照提高了1.9%～3.5%和1.5%～3.2%，在播種后第187天，2種配方均顯著高于對(duì)照(P<0.05)；配方1和配方2的qP分別比對(duì)照提高了1.9%～5.8%和1.1%～4.2%，在播種后第157天和第187天，2種配方均與對(duì)照呈顯著性差異(P<0.05)。

2.5 不同基質(zhì)配方對(duì)果實(shí)糖酸含量的影響

從表3中可以看出，配方1的可溶性固形物含量最高，從對(duì)照的4.1%提高到了4.5%，可溶性糖含量也最高，從對(duì)照的1.22%提高到了2.10%；配方2的可滴定酸含量最高，從對(duì)照的1.27%提高到了1.60%；配方1的糖酸比最高，從0.96%提高到了1.50%。

2.6 不同基質(zhì)配方對(duì)果實(shí)番茄紅素、Vc含量和可溶性蛋白含量的影響

從表4中可以看出，配方2的番茄紅素含量最高，與對(duì)照相比，提高了18.8%；3個(gè)處理中，配方1的Vc含量和可溶性蛋白含量最高，與對(duì)照相比，分別提高了23.6%和122.1%。

3 討論

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)基質(zhì)栽培做了大量研究。良好的基質(zhì)既能提高蔬菜的產(chǎn)量也可以提高蔬菜的品質(zhì)[12]。本研究以山核桃蒲殼作為基質(zhì)原料，與對(duì)照相比，2個(gè)配方基質(zhì)的容重和EC值顯著降低，孔隙度、pH值和有機(jī)質(zhì)含量顯著提高，理化性狀明顯改善，且配方1和配方2各指標(biāo)均在適宜范圍內(nèi)，更適合作為理想基質(zhì)[11]，這與王博等[13]研究一致。

圖2 不同基質(zhì)配方對(duì)番茄葉片葉綠素含量和熒光參數(shù)的影響Fig.2 Effects of different substrates on chlorophyll content and fluorescence parameters of tomato leaves

表3不同配方對(duì)各時(shí)期番茄果實(shí)糖酸含量的影響

Table3Effects of different substrates on the contents of sugar and acid in tomato fruits

處理Treatments可溶性固形物Solublesolidcontent/%可溶性糖Solublesugarcontent/%可滴定酸Titratableacid/%糖酸比Sugar-acidratio對(duì)照Control4.10±0.16b1.22±0.20b1.27±0.16b0.96±0.06c配方1Substrate14.50±0.16a2.10±0.26a1.40±0.08ab1.50±0.12a配方2Substrate24.35±0.06ab1.81±0.13a1.60±0.08a1.14±0.08b

表4不同配方對(duì)果實(shí)番茄紅素、Vc含量和可溶性蛋白含量的影響

Table4Effects of different substrates on contents of lycopene， Vc and soluble protein in tomato fruits

處理Treatments番茄紅素Lycopenecontent/(mg·100g-1)Vc/(mg·100g-1)可溶性蛋白Solubleproteincontent/(mg·100g-1)對(duì)照Control1.6±0.4a17.8±3.2b6.8±1.4b配方1Substrate11.3±0.3a22.0±3.2a15.1±2.1a配方2Substrate21.9±0.4a21.5±3.6a7.1±1.4b

在基質(zhì)栽培研究中，產(chǎn)量是重要的指標(biāo)之一。Luitel等[14]發(fā)現(xiàn)以椰糠為原料的基質(zhì)可顯著提高番茄的結(jié)果率與產(chǎn)量。本研究中配方1的產(chǎn)量最高，達(dá)到22.88 kg·m-2，配方2的產(chǎn)量達(dá)到21.86 kg·m-2，均顯著高于對(duì)照，這說(shuō)明2個(gè)配方均能有效提高番茄產(chǎn)量。

莖粗是番茄生長(zhǎng)的重要指標(biāo)，葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要器官，這些都會(huì)通過(guò)影響番茄的生長(zhǎng)進(jìn)而影響番茄的產(chǎn)量[15]。谷建田等[16]研究發(fā)現(xiàn)，配方基質(zhì)能促進(jìn)主莖增粗，部分基質(zhì)對(duì)單果質(zhì)量有一定的促進(jìn)作用。王博等[13]研究發(fā)現(xiàn)，牛糞∶玉米稈∶菇渣∶草炭∶蛭石∶河沙(體積比為2.5∶2.0∶1.0∶1.0∶1.0∶2.5)的混合基質(zhì)能促進(jìn)番茄主莖增粗且產(chǎn)量較高。本研究與此相一致，配方1和配方2的番茄莖粗、葉面積、單果質(zhì)量均明顯高于對(duì)照，與產(chǎn)量的提高相一致。

葉綠素含量間接反映了番茄植株的生長(zhǎng)狀況，是植株利用光能能力強(qiáng)弱的指標(biāo)之一[17]。葉綠素?zé)晒鈪?shù)是光合作用的探針，是植物生長(zhǎng)的重要指標(biāo)[18]。李敬蕊等[19]發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)配方的基質(zhì)增加了茄子葉片F(xiàn)v/Fm、qP和ETR。本研究結(jié)果與此類(lèi)似，在播種后第177天，配方2的葉綠素含量明顯高于對(duì)照；播種后第157、177和187天，配方1和配方2的Fv/Fm均明顯高于對(duì)照，在播種后第157天和第187天，配方1和配方2的qP和Y(Ⅱ)均明顯高于對(duì)照。這說(shuō)明配方1和配方2的光能吸收、轉(zhuǎn)化效率較高，能有效提高葉片光合作用的能力。

番茄中的可溶性固形物、可溶性糖、酸是番茄重要的風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)，Vc和番茄紅素是重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。杜中平等[20]發(fā)現(xiàn)基質(zhì)配方為菇渣∶油菜稈∶河沙(體積比4∶3∶3)時(shí)黃瓜的Vc含量最高，采用牛糞∶河沙(體積比7∶3)時(shí)黃瓜的可溶性糖含量最高。本研究中，配方1的番茄可溶性固形物含量較高，配方1和配方2的可溶性糖含量、糖酸比均顯著高于對(duì)照。配方1和配方2的Vc含量顯著高于對(duì)照，配方1的可溶性蛋白含量顯著高于對(duì)照。這說(shuō)明2種基質(zhì)配方均能提高番茄果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

綜上所述，腐熟牛糞- 山核桃蒲殼復(fù)合基質(zhì)和腐熟牛糞- 山核桃蒲殼- 谷殼復(fù)合基質(zhì)，改善了基質(zhì)理化性狀，提高了產(chǎn)量，提升了風(fēng)味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，因此可以作為設(shè)施番茄栽培基質(zhì)。

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