屈 鋒,張 佼,朱玉堯,王嘉純,胡曉輝
(西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北設(shè)施園藝工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西省設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心,陜西 楊凌 712100)
黃瓜在世界范圍內(nèi)具有重要的商業(yè)價(jià)值,需求量逐年增長[1-2],因其風(fēng)味獨(dú)特而深受消費(fèi)者歡迎[3]。無土栽培是解決設(shè)施土壤連作障礙、土傳病害等問題最有效的方法[4-5]。目前以農(nóng)林廢棄物為主要原料的有機(jī)基質(zhì)栽培是適宜我國國情的無土栽培主要形式,占無土栽培面積的90%左右,并且能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,既保護(hù)環(huán)境又節(jié)約資源[6]。與土壤栽培相比,基質(zhì)袋式栽培簡化了操作過程,省去了整地、施肥、起壟、除草等勞動(dòng)環(huán)節(jié),節(jié)省了人工,提高了勞動(dòng)效率;同時(shí)與其他栽培容器相比,基質(zhì)用量少,并配以滴灌方法,可實(shí)現(xiàn)水肥的精準(zhǔn)控制,易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化管理。因此,面對(duì)我國未來農(nóng)村勞動(dòng)力不足的情況,它具有廣闊的應(yīng)用前景和空間[7-8]。
為實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)向著資源節(jié)約型和環(huán)境友好型方向發(fā)展,農(nóng)業(yè)廢棄物基質(zhì)化循環(huán)利用已成為無土栽培基質(zhì)配方研究的趨勢。Zhang等[9]在黃瓜和番茄上發(fā)現(xiàn)可用菇渣代替草炭成為基質(zhì)的主要成分。王濤等[10]研究表明,海鮮菇渣、蛭石、珍珠巖的體積比為1∶1∶1是黃瓜栽培的最佳復(fù)合基質(zhì)配方。在營養(yǎng)液方面,許雪等[11]對(duì)營養(yǎng)液配方和供應(yīng)量進(jìn)行了研究。采用不同配方營養(yǎng)液培養(yǎng)黃瓜幼苗,發(fā)現(xiàn)大量元素的比例和施用量的多少影響著黃瓜植株的生長。宋夏夏等[12]發(fā)現(xiàn)水果黃瓜的有機(jī)基質(zhì)栽培最優(yōu)營養(yǎng)液配方為N 20.67 mmol/L、K 10.58 mmol/L、Ca 4.54 mmol/L?;|(zhì)袋式栽培種植效果的優(yōu)劣不僅受到基質(zhì)配方和營養(yǎng)液供應(yīng)的影響,還受到基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋下沉深度的影響。壽偉松[13]研究表明,黃瓜采用炭化稻殼和木屑混合基質(zhì)塑料花盆栽培時(shí),每株基質(zhì)用量4 L為宜。周彤[14]發(fā)現(xiàn),5 L基質(zhì)適合單株黃瓜的基質(zhì)袋栽培,少于或多于,5 L基質(zhì)的處理栽培效果不佳。張玉玲等[15]發(fā)現(xiàn),基質(zhì)床高約為20 cm,底鋪塑料膜打孔1~2 cm,有利于黃瓜生長發(fā)育??梢姡煌|(zhì)栽培容器和栽培方式對(duì)黃瓜生長的影響存在差異。
但目前基質(zhì)栽培中關(guān)于基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度,以及兩者是否對(duì)黃瓜生長產(chǎn)生交互影響的研究很少,并且在實(shí)際生產(chǎn)過程中基質(zhì)用量一般是以傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)為主并未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,這樣易造成基質(zhì)的浪費(fèi)或是植株養(yǎng)分供應(yīng)不足,從而增加成本和降低收益,因此,本試驗(yàn)以袋式栽培基質(zhì)的供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度為切入點(diǎn),探究不同基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)春季黃瓜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分利用的影響,以期獲得一種資源節(jié)約型且能促進(jìn)設(shè)施黃瓜優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的袋式栽培模式。
本研究于2018年3~6月在陜西楊凌(北緯34°28′,東經(jīng)108°07′)揉谷設(shè)施農(nóng)業(yè)基地非對(duì)稱大跨度塑料大棚內(nèi)進(jìn)行,以‘博耐526’黃瓜為試材。試驗(yàn)期大棚內(nèi)的日平均溫度為15.4~36.1℃,日平均相對(duì)濕度變化范圍為34.4%~92.8%。試驗(yàn)期間共有31 d陰雨天。試驗(yàn)基質(zhì)基本理化性質(zhì)如下:堿解氮、有效磷、速效鉀、水溶性鈣、水溶性鎂、有效硫、有效鐵、有效鋅、有效銅、有效錳和有效鉬含量分別為1 903.78、99.41、988.00、3 893.41、576.93、205.31、53.32、48.65、11.34、10.73和0.85 mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量185.42 g/kg,pH值7.28,EC值2.05 mS/cm(生產(chǎn)商品為山東壽光生產(chǎn)的成品有機(jī)基質(zhì))。
2018年3月22日選取長勢一致的三葉一心黃瓜苗定植于栽培袋內(nèi),栽培袋的規(guī)格為100 cm×20 cm×16 cm(長×寬×高),每個(gè)栽培袋內(nèi)種植3株。
試驗(yàn)設(shè)置基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度二因素,共6個(gè)處理:T1,5 L/株+地面栽培;T2,7 L/株+地面栽培;T3,9 L/株+地面栽培;T4,5 L/株+地面下沉20 cm栽培;T5,7 L/株+地面下沉20 cm栽培;T6,9 L/株+地面下沉20 cm栽培。行距為80 cm,每行擺放9個(gè)栽培袋,每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)小區(qū)面積為19.20 m2,種植54株黃瓜。
于黃瓜開花結(jié)果期開始澆灌山崎黃瓜專用配方營養(yǎng)液(pH值6.60和EC 1.20 mS/cm),每株黃瓜每天供應(yīng)800~1 000 mL營養(yǎng)液(陰雨天不進(jìn)行灌溉),基質(zhì)濕度小于60%時(shí)進(jìn)行灌水。其他管理均按照常規(guī)田間管理方法進(jìn)行。
1.3.1 生長指標(biāo)的測定
于黃瓜定植后15 d開始測定植株的株高和莖粗,每隔10 d測定一次,連續(xù)測3次。莖粗用游標(biāo)卡尺在黃瓜子葉下1 cm處測定;株高用卷尺從子葉節(jié)至黃瓜最高生長點(diǎn)量取測定;選出最大葉,測量葉長(葉片基部至葉尖的距離)和葉寬(葉片上部肩寬測量值),運(yùn)用公式 y =0.743 0 x(x為葉長×葉寬)計(jì)算最大葉面積[16]。
1.3.2 黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的測定
每個(gè)小區(qū)選取5株黃瓜,每次采收時(shí)記錄單株產(chǎn)量。選取結(jié)果盛期果實(shí)測定品質(zhì)。采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法測定可溶性蛋白含量,采用蒽酮比色法測定可溶性糖和還原糖含量,采用鉬藍(lán)比色法測定維生素C含量,采用氫氧化鈉滴定法測定有機(jī)酸含量,采用水楊酸法測定硝酸鹽含量[17]。
1.3.3 植株氮磷鉀元素吸收量和基質(zhì)養(yǎng)分利用率
分別在黃瓜開花初期、結(jié)果初期、結(jié)果盛期和拉秧期4個(gè)時(shí)期,每個(gè)處理選取5株黃瓜,將根、莖、葉、果分別烘干磨碎過1 mm篩后用于測定全氮、全磷、全鉀的含量,將取樣植株對(duì)應(yīng)的基質(zhì)取適量風(fēng)干后測定速效氮、磷、鉀含量。采用H2O2-H2SO4消煮法進(jìn)行樣品消煮,用全氮流動(dòng)分析儀法、鉬藍(lán)比色法和火焰光度法分別對(duì)黃瓜不同器官內(nèi)全氮、全磷與全鉀含量進(jìn)行測定。采用堿解擴(kuò)散法測定基質(zhì)中堿解氮含量,速效鉀含量采用1 mol/L CH3COONH4浸提、用火焰光度計(jì)測定,有效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO3浸提、鉬銻抗比色法測定[18]。
基質(zhì)中速效氮、磷、鉀養(yǎng)分利用率 = 植株吸收該養(yǎng)分量/(基質(zhì)中原有該養(yǎng)分量+化肥中的該養(yǎng)分量)×100%[19]。
采用SPSS 25.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析,Excel 2013進(jìn)行作圖,Duncan法(P=0.05或=0.01)進(jìn)行多重比較。
依據(jù)線性加權(quán)模型對(duì)黃瓜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用率指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[20]。由6組處理的14個(gè)指標(biāo)構(gòu)成決策矩陣X=(x)n×m,采用改進(jìn)歸一化法對(duì)決策矩陣進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理[21]。首先將負(fù)向指標(biāo)(有機(jī)酸和硝酸鹽)按式(1)轉(zhuǎn)化為正向指標(biāo)。
式中x′ij為第i個(gè)處理的第j個(gè)轉(zhuǎn)化后正向指標(biāo);xij為第i個(gè)處理的第j個(gè)原始指標(biāo);min xij為第i個(gè)處理中第j個(gè)指標(biāo)的最小值;max xij為第i個(gè)處理中第j個(gè)指標(biāo)的最大值。
各項(xiàng)指標(biāo)按式(2)進(jìn)行歸一化處理,得到新決策矩陣 Y=(y)n×m。
各項(xiàng)指標(biāo)的具體權(quán)重按照熵權(quán)法獲得。按式(3)、(4)、(5)進(jìn)行計(jì)算,最終獲得權(quán)重矩陣Wj。
依據(jù)線性加權(quán)模型(6)計(jì)算各處理的綜合評(píng)價(jià)值 yi′。
從表1和圖1A可以看出,定植后15和25 d,基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)株高有顯著影響(P<0.05);定植后35 d基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)株高影響極顯著(P<0.01),兩者交互作用對(duì)株高有顯著影響(P<0.05)。在測定期內(nèi),T6處理的株高有最大值。從表1和圖1B可以得出,在測定期內(nèi),基質(zhì)供應(yīng)量、基質(zhì)袋擺放高度及兩者交互作用對(duì)黃瓜植株的莖粗無顯著影響(P>0.05)。莖粗變化范圍為7.78~12.77 mm,T6處理的莖粗有最大值。由表1和圖1C可知,在測定期內(nèi),基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜最大葉葉面積有顯著影響(P<0.05),T6處理最大葉葉面積有最大值,在15 d時(shí)顯著大于其他處理。在整個(gè)測定期間,隨著生育期的延長,T3處理的各生長指標(biāo)與T6相比差異逐漸變小。
表1 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜株高、莖粗和葉面積的方差分析(F值)
2.2.1 黃瓜植株氮素累積量
從圖2可以看出,隨著生育期的延長,黃瓜N素累積量呈現(xiàn)持續(xù)增加趨勢,在結(jié)果盛期有最大值。在開花初期T6的N素累積量(250.69 mg/株)最大,顯著高于其他處理;結(jié)果前期和結(jié)果盛期T3的N素累積量(分別為1 409.22和2 406.88 mg/株)顯著高于其他處理(除結(jié)果前期T6外)。綜上,在測定期內(nèi)基本呈現(xiàn)出隨基質(zhì)供應(yīng)量的增加黃瓜N素累積量也隨之增加。在相同基質(zhì)供應(yīng)量時(shí),開花初期T1和T3的N素累積量顯著低于T4和T6,而結(jié)果盛期呈現(xiàn)相反的情況。且從表2可知,基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)黃瓜N素累積量有極顯著影響(P<0.01),初花期和結(jié)果盛期黃瓜N素累積量受基質(zhì)袋擺放高度影響極顯著(P<0.01),兩者交互作用僅對(duì)開花初期黃瓜N素累積量有顯著影響(P<0.05)。
2.2.2 黃瓜植株磷素累積量
從圖3可知,與氮素累積量相似,隨著生育期的延長黃瓜P素累積量基本呈現(xiàn)增加趨勢,結(jié)果盛期各處理P素累積量達(dá)到最大值。開花初期和結(jié)果前期T6的P素累積量(分別為39.88和420.72 mg/株)顯著高于其他處理。結(jié)果盛期T3 的P素累積量(530.06 mg/株)顯著高于其他處理。在測定期內(nèi)隨著基質(zhì)供應(yīng)量的增多黃瓜P素累積量也呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。在基質(zhì)供應(yīng)量相同時(shí),開花初期T1和T3的P素累積量(11.85和27.36 mg/株)顯著低于T4和T6(27.17和39.88 mg/株);結(jié)果前期T6的P素累積量顯著高于T3;結(jié)果盛期T1、T2和T3的P素累積量分別顯著高于T4、T5和T6??梢?,基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜P素累積量的影響是動(dòng)態(tài)變化的,在開花初期和結(jié)果前期地面下沉栽培更有利于植株P(guān)素的累積,而在結(jié)果盛期地面栽培反而更有利于P素的累積。由表2可知,在測定的3個(gè)時(shí)期基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)黃瓜P素累積量均有極顯著影響(P<0.01)。開花初期和結(jié)果盛期黃瓜P素累積量受基質(zhì)袋擺放高度的影響極顯著(P<0.01),開花初期和結(jié)果前期兩者交互作用對(duì)黃瓜P素累積量影響顯著(P<0.05)。
圖1 基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜株高、莖粗和葉面積的影響
圖2 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜不同生育時(shí)期氮素累積量的影響
圖3 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜不同生育時(shí)期磷素累積量的影響
2.2.3 黃瓜植株鉀素累積量
從圖4可知,隨著生育期的延長各處理黃瓜植株鉀素累積量呈現(xiàn)不斷升高的趨勢。開花初期T6的鉀素累積量(190.61 mg/株)顯著高于其他處理,結(jié)果前期T6的鉀素累積量(1 428.23 mg/株)最高,而結(jié)果盛期T3鉀素累積量顯著高于其他處理。隨著基質(zhì)供應(yīng)量的增多黃瓜K素累積量呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢。在同一基質(zhì)量供應(yīng)下,開花初期T1和T3的K素累積量(55.17和135.12 mg/株)顯著低于T4和T6;盛果期T1、T2和T3處理的K素累積量(2 870.34、2 897.75和3 629.72 mg/株)分別顯著高于T4、T5和T6(2 103.18、2 161.34和2 719.74 mg/株)。由此可知,不同基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜植株K素累積量的影響隨生育期的推進(jìn)而不斷變化,開花初期和結(jié)果盛期基本表現(xiàn)為地面栽培的處理優(yōu)于地面下沉的處理。從表2可知,在初花期和結(jié)果盛期,基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜植株K素的累積量有極顯著影響(P<0.01),但二者的交互作用影響不顯著(P>0.05)。
表2 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜N、P、K養(yǎng)分積累量的方差分析(F值)
圖4 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜不同生育時(shí)期鉀素累積量的影響
2.2.4 基質(zhì)養(yǎng)分利用率
由圖5可知,3種元素的基質(zhì)養(yǎng)分利用率均呈現(xiàn)出隨著基質(zhì)供應(yīng)量的增加其養(yǎng)分利用率也隨之升高。在所有處理中,T3和T6的N、P、K利用率最高,分別為35.18%和29.61%、56.59%和56.54%、56.36%和53.35%, 且T3 的N利 用 率顯著高于T6。從表3可以看出,基質(zhì)袋擺放高度對(duì)P和K利用率影響極顯著(P<0.01),對(duì)N利用率影響顯著(P<0.05),基質(zhì)供應(yīng)量及兩者交互作用對(duì)基質(zhì)N、P、K利用率均有極顯著影響(P<0.01)。
圖5 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)基質(zhì)養(yǎng)分利用率的影響
表3 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)基質(zhì)養(yǎng)分利用率的方差分析(F值)
從表4可以看出,基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜單株產(chǎn)量有極顯著影響(P<0.01),且兩者交互作用對(duì)單株產(chǎn)量影響顯著(P<0.05)。由表4可知,T3處理單株產(chǎn)量(3 443.17 g/株)顯著高于其他處理。在一定范圍內(nèi),隨著基質(zhì)供應(yīng)量的不斷增多,基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)黃瓜產(chǎn)量的增產(chǎn)幅度逐漸增大,T2的單株產(chǎn)量比T1提高了11.04%,T3比T2的單株產(chǎn)量提高了43.96%;T5的單株產(chǎn)量比T4提高了15.90%,T6比T5的單株產(chǎn)量提高了19.20%。由此可知,基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜單株產(chǎn)量均有極顯著影響(P<0.01),黃瓜單株產(chǎn)量受兩者交互作用影響顯著(P<0.05),當(dāng)基質(zhì)供應(yīng)量為9 L且地面栽培時(shí)單株產(chǎn)量有最大值。
表4 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響
從表5可得,基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)黃瓜果實(shí)可溶性蛋白、維生素C、游離氨基酸和硝態(tài)氮含量的影響極顯著(P<0.01);基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜果實(shí)維生素C、可溶性總糖、游離氨基酸、有機(jī)酸含量有顯著影響(P<0.05);二者對(duì)黃瓜維生素C、游離氨基酸和硝酸鹽含量的影響存在極顯著的交互作用(P<0.01)?;|(zhì)供應(yīng)量對(duì)黃瓜果實(shí)可溶性蛋白、維生素C和游離氨基酸等的提高有不同程度的促進(jìn)作用,且基質(zhì)袋在同一擺放高度時(shí),T3和T6處理上述指標(biāo)均優(yōu)于其他兩個(gè)處理,T3和T6黃瓜果實(shí)可溶性蛋白含量(0.165和0.142 mg/g)顯著高于其他兩個(gè)處理。基質(zhì)供應(yīng)量為9 L 時(shí),T3的可溶性總糖和游離氨基酸含量(5.91%和1 836.06 mg/kg)顯著高于T6處理,分別提高了18.46%和23.43%;且T3的硝酸鹽含量(67.68 mg/kg)顯著低于T6的硝酸鹽含量(81.27 mg/kg)。T3的有機(jī)酸和硝酸鹽含量在所有處理中分別處于中間水平和較低水平。
表5 基質(zhì)供應(yīng)量及基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響
雖然在測定期間T6處理的生長指標(biāo)高于其他各處理,但株高、莖粗、葉面積在不同測定時(shí)間與其他處理相比存在差異不顯著的情況;而在產(chǎn)量方面,T3處理均顯著高于其他各處理;但T3黃瓜果實(shí)可溶性蛋白、還原糖和游離氨基酸含量與T6處理相比無顯著差異,且維生素C含量和硝酸鹽含量顯著低于T6處理;基質(zhì)P、K利用率T3和T6無顯著差異。因此難以通過單一指標(biāo)對(duì)不同處理的黃瓜進(jìn)行評(píng)判,需根據(jù)式(1)至式(6)對(duì)黃瓜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)和基質(zhì)養(yǎng)分利用率指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)以此來選擇最優(yōu)的處理。由表6可知,T3處理黃瓜的綜合評(píng)分最高。且基質(zhì)供應(yīng)量多的處理其綜合評(píng)分普遍高于基質(zhì)供應(yīng)量少的處理。在基質(zhì)供應(yīng)量為5和9 L時(shí),地面栽培的綜合評(píng)分高于地面下沉20 cm栽培的處理,可以推測適當(dāng)增加基質(zhì)供應(yīng)量且地面栽培有利于黃瓜綜合指標(biāo)的提升,提高黃瓜的綜合效益。
表6 評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度與綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)
有機(jī)基質(zhì)在無土栽培中主要起固定植物根系、保持水肥、緩沖營養(yǎng)供給等作用,除了上述作用外,基質(zhì)還能為植株提供部分養(yǎng)分[22]。而在我國一些地區(qū)有機(jī)基質(zhì)栽培因?yàn)楣芾硭降拖拢煌|(zhì)供應(yīng)量對(duì)栽培作物的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大,一般較大的基質(zhì)供應(yīng)量能獲得較好的栽培效果。本試驗(yàn)研究表明,基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)基質(zhì)袋栽培黃瓜的株高、葉面積、產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收和利用均有顯著的影響,總體表現(xiàn)為隨基質(zhì)供應(yīng)量的增多,黃瓜產(chǎn)量升高,品質(zhì)提升,植株養(yǎng)分吸收量增多,基質(zhì)的養(yǎng)分利用率提高。當(dāng)基質(zhì)供應(yīng)量為9 L/株地面栽培時(shí),黃瓜的單株產(chǎn)量(3 443.17 g/株)最高,但黃瓜果實(shí)的硝酸鹽和有機(jī)酸含量在所有處理中處于較低和中等水平。養(yǎng)分的累積吸收量是養(yǎng)分含量與作物干物質(zhì)積累量的乘積,在作物整個(gè)生長過程中養(yǎng)分累積吸收量總體呈增加趨勢,收獲后期時(shí)有所下降[23-24]。9 L/株的黃瓜植株養(yǎng)分累積量顯著高于5和7 L/株,隨著生育期的推進(jìn),植株養(yǎng)分累積量在結(jié)果盛期達(dá)到最大,這是黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)形成的前提和基礎(chǔ)[25]。磷和鉀參與植物糖類代謝,同時(shí)鉀還能促進(jìn)和加強(qiáng)植物對(duì)磷的吸收及光合產(chǎn)物的運(yùn)輸,并且促進(jìn)植株體內(nèi)氮素的代謝[26]。同時(shí),本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi),隨著基質(zhì)供應(yīng)量的不斷增多,基質(zhì)供應(yīng)量對(duì)黃瓜產(chǎn)量的增產(chǎn)幅度逐漸增加,這與壽偉松[13]在黃瓜上研究的結(jié)論一致。但是當(dāng)基質(zhì)供應(yīng)量超過一定范圍時(shí),可能對(duì)黃瓜的增產(chǎn)效果將會(huì)減小,且投入成本增加。周彤[14]研究結(jié)果表明,向30 cm×30 cm的聚丙烯編織袋中加5 L/株的體積比為2∶1的草炭和蛭石混合基質(zhì)適宜黃瓜生長。壽偉松[13]研究發(fā)現(xiàn)4 L/株的炭化稻殼和木屑混合基質(zhì)較為適宜塑料盆栽黃瓜生長。而本試驗(yàn)的研究結(jié)果卻表明向栽培袋內(nèi)加入9 L/株基質(zhì)最有利于黃瓜的生長,還可顯著提高黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì),同時(shí)提高了基質(zhì)的養(yǎng)分利用率,與前人的研究結(jié)果并不一致,這可能是種植的黃瓜品種不同且所用基質(zhì)組成成分存在差異造成的。同時(shí),因考慮生產(chǎn)投資成本,本試驗(yàn)最高基質(zhì)量確定為9 L/株,增加基質(zhì)量是否提高黃瓜的綜合評(píng)分還有待于進(jìn)一步探討。
基質(zhì)袋擺放高度對(duì)黃瓜最大葉葉面積、產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)(維生素C、可溶性總糖、游離氨基酸、有機(jī)酸)影響顯著(P<0.05),但對(duì)果實(shí)可溶性蛋白、還原糖和硝酸鹽含量影響不顯著(P>0.05)?;|(zhì)袋下沉深度對(duì)黃瓜初花期和結(jié)果盛期的N、P、K累積有極顯著影響(P<0.01)?;|(zhì)供應(yīng)量相同時(shí),在測定期內(nèi)地面下沉20 cm處理的株高、莖粗和葉面積指標(biāo)均大于地面栽培的處理,推測這可能與春季定植后下沉20 cm擺放基質(zhì)袋溫度更有利于黃瓜根系的生長,從而促進(jìn)地上部的生長有關(guān)。地面栽培的黃瓜單株產(chǎn)量均高于地面下沉20 cm栽培的處理,且基質(zhì)供應(yīng)量為9 L/株地面栽培的黃瓜果實(shí)可溶性總糖和游離氨基酸含量高于地面下沉20 cm栽培的處理,而硝酸鹽含量卻較地面下沉20 cm栽培的處理更低。可見,地面栽培更有利于黃瓜綜合品質(zhì)的提升,這可能與黃瓜體內(nèi)N、P、K素的吸收有關(guān),在結(jié)果盛期N、P、K的累積量T3均高于T6。礦質(zhì)營養(yǎng)元素是植物完成各種生理代謝過程必不可少的,植株對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收是干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)[27-28]。K素是黃瓜生長不可替代的重要元素之一,在黃瓜整個(gè)生命過程中具有重要作用[29],還可有效提高果實(shí)品質(zhì),改善果實(shí)風(fēng)味,被稱為“品質(zhì)元素”[30]。
在本試驗(yàn)條件下,通過對(duì)黃瓜的生長、產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn),基質(zhì)供應(yīng)量為9 L/株地面栽培的黃瓜綜合評(píng)分最高。因此,為促進(jìn)設(shè)施袋式栽培黃瓜資源節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展和高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),在實(shí)際生產(chǎn)中推薦使用基質(zhì)供應(yīng)量9 L/株地面栽培,該栽培方式既能兼顧果實(shí)生長發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì),又能實(shí)現(xiàn)省工省力。