不同栽培基質(zhì)對設(shè)施水果黃瓜生長發(fā)育及品質(zhì)的影響

韓慶典 李寶慶 謝寶東

摘要：以水果黃瓜心靈為試驗材料，研究3種不同栽培基質(zhì)對水果黃瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在2種基質(zhì)配方栽培條件下，水果黃瓜心靈的長勢及果實品質(zhì)均優(yōu)于土壤栽培。其中菌渣、兔糞及骨粉等混合發(fā)酵基質(zhì) ∶ 土壤=3 ∶ 1（體積比，處理2）時的栽培效果最好，菌渣、兔糞及骨粉混合發(fā)酵基質(zhì) ∶ 土壤=1 ∶ 1（體積比，處理1）時次之，土壤栽培（對照）效果最差。與對照處理相比，處理2栽培條件下，水果黃瓜的株高、葉長和葉寬分別提高了29.47%、15.42%和12.09%;單株平均產(chǎn)量、果實個數(shù)分別提高47.19%、29.79%;果實可溶性糖含量、可溶性蛋白含量分別增加 20.99%、5.58%，而硝酸鹽含量則降低了25.75%。

關(guān)鍵詞：基質(zhì)栽培;水果黃瓜;生長發(fā)育;品質(zhì)

中圖分類號：S642.204 ??文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）13-0140-03

目前，我國設(shè)施栽培產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，但由于多年連作導(dǎo)致設(shè)施內(nèi)土壤環(huán)境惡化，植物病害增加，不僅嚴重影響了設(shè)施蔬菜的生長，而且降低了其產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)[1]。研究表明，應(yīng)用土壤調(diào)理劑可以增加土壤的肥力，促進土壤團粒的形成，但成本較高[2-3]。采用廉價的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)秸稈、有機肥發(fā)酵后混入土壤中獲得的基質(zhì)進行設(shè)施蔬菜栽培，不僅可在一定程度上改良土壤，增強蔬菜作物抗逆性，提高蔬菜的品質(zhì)，而且減少了農(nóng)藥的施用和廢棄物的污染，更節(jié)約了成本，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4-7]。

本試驗利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有機廢棄物（菌渣、兔糞和骨粉）開展循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，通過采用充分腐熟的基質(zhì)替代部分土壤進行栽培試驗，研究不同替代量對溫室水果黃瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為充分消化農(nóng)業(yè)廢棄物資源，解決設(shè)施蔬菜連作障礙提供科學(xué)依據(jù)，并為促進基質(zhì)栽培技術(shù)的發(fā)展和農(nóng)村設(shè)施蔬菜種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

設(shè)施試驗于2017年4—7月在山東省臨沂市羅莊區(qū)東開種養(yǎng)殖專業(yè)合作社有機蔬菜基地日光溫室內(nèi)進行，棚內(nèi)具有水肥一體化系統(tǒng)，室內(nèi)試驗在臨沂大學(xué)實驗室進行。

1.2 試驗材料

試驗采用的水果黃瓜品種為心靈，由山東壽光益豐種苗科技有限公司提供。原料為當(dāng)?shù)赝眉S、菌渣、骨粉、蓖麻粕和基地內(nèi)大田土壤。發(fā)酵基質(zhì)的配制：兔糞和菌渣發(fā)酵前按體積比4 ∶ 1混合均勻，1 m3加入1 kg骨粉以及1 kg經(jīng)水蒸氣蒸3 h后的蓖麻粕，并加入一定比例發(fā)酵菌（臨沂奧浦生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)），將混合物堆漚發(fā)酵，濕度控制在50%～60%范圍內(nèi)，每2 d用肥料翻堆機翻堆1次，發(fā)酵時間為 40 d，控制發(fā)酵肥料充分腐熟，待肥料從高溫冷卻后施用，避免栽培時引入病蟲害和燒苗。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，共設(shè)3個處理，不同處理間株距與行間距相同。對照（CK）：用未栽培過蔬菜的大田土壤過篩后栽植;處理1（T1）：用發(fā)酵基質(zhì)與土壤1 ∶ 1（體積比）混合后栽植;處理2（T2）：用發(fā)酵基質(zhì)與土壤3 ∶ 1（體積比）混合后栽植。栽培時采用地槽，橫斷面為等腰梯形，槽上口寬度為35 cm，底部寬度為25 cm，槽深為 25 cm，槽距為50 cm，槽兩側(cè)鋪0.1 mm厚的聚乙烯塑料薄膜與土壤隔離。定植前，澆透水;定植后，采用滴灌方式澆水。

1.3.2 測定項目及方法

1.3.2.1 生長指標觀測 在定植后5、15、25、35、45 d測定黃瓜生長指標，每小區(qū)隨機取10株，用卷尺測定黃瓜牽引后的株高，株高的測定以根莖部到生長點為準;采用游標卡尺測定植株莖粗，測莖粗時，以第1片真葉下部節(jié)間為準，測垂直2個方向，取平均值;選取毎株功能葉最大葉片，用直尺測量葉長、葉寬。在果實成熟時，每采摘1次計產(chǎn)1次，各處理隨機抽取10個果實，測定單果質(zhì)量和品質(zhì)指標。產(chǎn)量測定：從4月30日至5月26日，每2～3 d同時采摘固定10株成品果實，分別記錄并統(tǒng)計結(jié)實個數(shù)。

1.3.2.2 理化性質(zhì)測定 可溶性糖含量測定：參考李合生的方法[8]，采用蒽酮法測定果實可溶性糖含量，以%表示;維生素C含量測定：采用2，6-二氯酚靛酚法[9]測定，單位為 mg/kg;可溶性蛋白含量測定：參考李佐同等的方法[10]，采用考馬斯亮藍方法測定葉片可溶性蛋白含量，單位為mg/kg;硝酸鹽含量測定：參考盧基明等的方法[11]，采用紫外分光光度比色法測定，單位為mg/kg。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 利用Excel、DPS5.0和Graphpad Prism5等統(tǒng)計軟件對觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、繪圖和制表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水果黃瓜生長性狀的影響

2.1.1 不同處理對水果黃瓜株高的影響 在黃瓜定植后，5、15、25、35、45 d分別測量水果黃瓜的株高，發(fā)現(xiàn)不同栽培基質(zhì)對水果黃瓜株高的影響不同（圖1）。黃瓜移栽后5～15 d期間，其生長較緩慢，黃瓜株高增加不明顯，15～45 d期間，黃瓜生長迅速，不同栽培基質(zhì)間黃瓜株高明顯增加。移栽后5～25 d期間，各基質(zhì)間黃瓜株高差異不明顯，至移栽后35、45 d，不同基質(zhì)栽培的黃瓜株高差異明顯。處理2的黃瓜生長最快，至移栽后45 d，黃瓜株高達210.9 cm，較處理1栽培條件下的黃瓜株高增加11.65%;較對照處理的黃瓜株高增加 29.47%。而處理1的黃瓜株高亦明顯高于對照處理 15.96%。

2.1.2 不同處理對水果黃瓜莖粗的影響 由圖2可知，移栽后5～15 d期間，處理1與對照栽培條件下，黃瓜的莖粗增長不明顯，但此期間處理2栽培條件下黃瓜莖粗增加明顯。移栽后15～45 d，不同栽培基質(zhì)條件下，黃瓜的莖粗均隨時間的增加而明顯增加，移栽后45 d時，處理2栽培條件下的黃瓜莖粗較對照處理提高6.45%，但不同處理間黃瓜莖粗差異不明顯。

2.1.3 不同處理對水果黃瓜葉長、葉寬的影響 由圖3可知，移栽后5 d，各處理對黃瓜葉長和葉寬的影響差異較小，移栽后5～25 d，3種不同處理條件下黃瓜葉長和葉寬均明顯增加，但處理1和處理2條件下黃瓜葉長和葉寬的增加幅度明顯高于對照。至移栽后25 d，處理2條件下黃瓜的葉長、葉寬分別為17.77、21.98 cm，處理1條件下為17.49、21.62 cm，二者的葉長和葉寬差異不明顯，但對照條件下黃瓜的葉長、葉寬分別為14.96、16.63 cm，較處理2條件下黃瓜葉長、葉寬降低15.81%、24.34%，差異明顯。在移栽后25～45 d，黃瓜葉片的生長指標趨于穩(wěn)定，各處理葉長和葉寬變化較小，至移栽后45 d，處理2條件下黃瓜的葉長和葉寬分別為19.61 cm和24.75 cm，處理1為18.72 cm和24.08 cm，對照處理為 16.99 cm 和22.08 cm，此時，處理2條件下黃瓜葉長、葉寬相較對照處理分別增加15.42%、12.09%。

2.2 不同處理對水果黃瓜產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同處理對水果黃瓜結(jié)實個數(shù)的影響 對不同處理的黃瓜結(jié)果數(shù)從4月30日開始至5月26日進行跟蹤統(tǒng)計，從圖4可以看出，不同栽培條件下相同時間水果黃瓜的果實個數(shù)差異較大，采摘時間主要集中在5月份。結(jié)果初期，采收數(shù)量較少，到5月上中旬，采收的果實個數(shù)增加較快。采收結(jié)束時，處理2條件下共采摘果實數(shù)為122個，處理1條件下為104個，對照栽培條件下為94個，處理2總采摘個數(shù)相較處理1增加17.31%，增加明顯，相較對照條件下增加29.79%。

2.2.2 不同處理對水果黃瓜單株產(chǎn)量及平均單果質(zhì)量的影響 對不同栽培方式的黃瓜平均單株產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量進行統(tǒng)計，由圖5可知，處理2條件下黃瓜平均單株產(chǎn)量最高，為774.74 g，處理1條件產(chǎn)量次之，為621.18 g，對照處理平均單株黃瓜產(chǎn)量僅為526.34 g，較處理2栽培條件低 32.06%。統(tǒng)計分析表明，3種栽培方式下平均單株黃瓜產(chǎn)量之間差異明顯。處理2栽培條件下黃瓜平均單果質(zhì)量最高，為64.14 g，處理1平均單果質(zhì)量為60.62 g，對照處理的黃瓜平均單果質(zhì)量最小，為56.70 g，統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，3種栽培方式下黃瓜的平均單果質(zhì)量差異不明顯。

2.3 不同處理對水果黃瓜品質(zhì)的影響

從不同處理水果黃瓜品質(zhì)的測定結(jié)果（表1）可以看出，3種不同栽培基質(zhì)處理條件下，水果黃瓜的可溶性糖含量差異

明顯，其中處理2條件下，水果黃瓜的可溶性糖含量最高，為1.96%，較處理1條件增加11.36%，差異極顯著;較對照栽培條件提高20.99%，差異極顯著。不同處理對水果黃瓜維生素C含量的影響較小，3種栽培條件下黃瓜維生素C含量差異不顯著。處理2條件下黃瓜可溶性蛋白質(zhì)含量，為 28.76 g/kg，較對照處理提高5.58%，差異極顯著，而處理1和對照條件下差異不顯著。通過對黃瓜硝酸鹽含量的測定發(fā)現(xiàn)，黃瓜硝酸鹽含量表現(xiàn)為對照處理﹥處理1﹥處理2，分別為554.79、449.01、411.93 mg/kg，其中處理2條件下黃瓜硝酸鹽含量較對照降低25.75%，較處理1條件下降低8.26%，3種栽培條件下黃瓜的硝酸鹽含量差異極顯著。

綜上所述，（1）菌渣、兔糞和骨粉復(fù)混后，經(jīng)過充分腐熟，作為溫室栽培土壤的替代成分，提高了栽培基質(zhì)的肥力，隨著復(fù)混比例的增加，可以有效提高水果黃瓜的株高、葉長和葉寬等生長指標，與單純利用土壤栽培相比，差異明顯。（2）發(fā)酵基質(zhì)與土壤3 ∶ 1（體積比）混合處理水果黃瓜的平均單果質(zhì)量和結(jié)果個數(shù)較對照土壤栽培條件明顯增加。栽培基質(zhì)與土壤1 ∶ 1（體積比）混合處理水果黃瓜的產(chǎn)量性狀和結(jié)實個數(shù)也高于僅用土壤栽培。（3）水果黃瓜可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸鹽含量，受栽培基質(zhì)的影響較大，而維生素C含量在各處理間差異不明顯。

3 討論

近年來，基質(zhì)栽培得到越來越廣泛的應(yīng)用[12-13]，張黎杰等采用菌渣雞糞（體積比3 ∶ 1）混合發(fā)酵料 ∶ 草炭 ∶ 珍珠 巖=4 ∶ 1 ∶ 1 的復(fù)合基質(zhì)栽培日光溫室黃瓜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該栽培條件下黃瓜的生長發(fā)育指標和產(chǎn)量品質(zhì)遠遠優(yōu)于土壤栽培[6]。蘆波等研究發(fā)現(xiàn)，以稻殼、草炭和爐渣體積比為 5 ∶ 7 ∶ 2 發(fā)酵的復(fù)合基質(zhì)為設(shè)施黃瓜的最佳基質(zhì)配方[14]。汪勝軍等研究發(fā)現(xiàn)，草炭土、蛭石和爐渣體積比為2 ∶ 2 ∶ 1的配方為黃瓜生長的較好配方[1]。與土壤相比，腐熟的菌渣、兔糞、骨粉混合物具有較高的有機質(zhì)和速效養(yǎng)分含量，有利于栽植作物的生長[15-16]，但菌渣的速效氮含量較低，在配料中增加兔糞可以很好地提高氮素含量，而骨粉中含有的磷元素較多，在生產(chǎn)基質(zhì)中增加骨粉可以提高腐熟肥料中磷的含量，從而生產(chǎn)出可供作物生長且富含氮磷鉀的栽培基質(zhì)[17-19]。

本研究因地制宜，選擇菌渣、兔糞、骨粉為厚料經(jīng)充分腐熟發(fā)酵獲得混合發(fā)酵基質(zhì)，通過基質(zhì)與土壤的混合栽培發(fā)現(xiàn)，該基質(zhì)與土壤體積比為 3 ∶ 1 設(shè)施栽種條件下較基質(zhì)與土壤體積比為1 ∶ 1條件下和單純采用土壤栽培條件水果黃瓜的長勢、產(chǎn)量及品質(zhì)好，其可大大促進水果黃瓜的生長發(fā)育，提高產(chǎn)量及品質(zhì)。但是利用該基質(zhì)直接栽培水果黃瓜時，早期黃瓜幼苗長勢較基質(zhì)與土壤混合栽培效果差，可能是由于基質(zhì)中有機肥含量較高，早期黃瓜需要養(yǎng)分較少，反倒不利于幼苗的生長。關(guān)于基質(zhì)與土壤比例對水果黃瓜栽培的影響在后面的試驗中將進一步研究。

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