番茄有機(jī)栽培基質(zhì)配方篩選試驗

趙 婧，儀澤會，毛麗萍

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太原030031）

設(shè)施蔬菜栽培實現(xiàn)了蔬菜周年生產(chǎn)，近年來，我國設(shè)施蔬菜的種植總面積穩(wěn)步增長，山西省設(shè)施蔬菜種植面積也逐年擴(kuò)大，其中，番茄種植面積約占設(shè)施蔬菜種植面積的35%，是設(shè)施蔬菜的主要種類之一[1-4]。農(nóng)民在生產(chǎn)中常采用設(shè)施土壤栽培，但連續(xù)蔬菜生產(chǎn)的日光溫室都不同程度地存在連作障礙問題，嚴(yán)重制約了蔬菜的產(chǎn)量與效益的提高，基質(zhì)栽培是克服連作障礙的有效途徑[5-7]。近年來，我國有機(jī)基質(zhì)栽培設(shè)施蔬菜發(fā)展形勢良好，并已產(chǎn)生了良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，開展適宜山西省日光溫室的有機(jī)基質(zhì)栽培技術(shù)的研究，以篩選適宜的基質(zhì)配方極其必要[8-9]。

本試驗以不同體積比例腐熟純羊糞、草炭、椰糠、蛭石、腐植酸配制成不同配方有機(jī)基質(zhì)，研究其對番茄生長及產(chǎn)量的影響，以篩選出適宜山西省日光溫室番茄栽培的有機(jī)基質(zhì)，旨在為有機(jī)基質(zhì)栽培的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試基質(zhì)原材料包括腐熟純羊糞、草炭、椰糠、蛭石、腐植酸。其中，腐熟純羊糞購于山西啟高肥業(yè)有限公司；草炭購于長春壯苗泥炭科技有限公司農(nóng)安縣分公司；椰糠使用江蘇綠港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司的椰糠磚，配制基質(zhì)時將其泡開后攪拌均勻、風(fēng)干；蛭石購于山西高新農(nóng)業(yè)技術(shù)市場；腐植酸使用盛大生物發(fā)展有限公司的腐植酸原粉。

供試番茄品種為廈門市銀農(nóng)種苗有限公司育成的紅利。該品種為中等果型，大紅果，無限生長類型。

選用23 cm×18 cm 黑色塑料營養(yǎng)缽以及外口徑30 cm、高20 cm 的紅色塑料花盆。

1.2 試驗方法

1.2.1 羊糞用量試驗 試驗于2017 年4 月在山西省榆次區(qū)東陽鎮(zhèn)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院示范試驗基地溫室進(jìn)行，將園土和腐熟純羊糞按比例均勻混合后得到不同比例分別為0、10%、20%、30%、40%、50%、60%共7 個配方，分別表示為處理A、B、C、D、E、F、G。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，10 次重復(fù)，每重復(fù)1 株。采用營養(yǎng)缽栽培試驗，每營養(yǎng)缽定植1 株。定植20 d后觀察番茄葉片干枯情況。初步篩選羊糞適宜用量范圍。

1.2.2 栽培基質(zhì)篩選試驗

1.2.2.1 營養(yǎng)缽栽培試驗 試驗于2017 年5 月開始，用腐熟純羊糞、草炭、椰糠、蛭石、腐植酸等原材料，按照不同的體積比例配制成20 種復(fù)合基質(zhì)（表1），同時以普通基質(zhì)為對照。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3 次重復(fù)，每小區(qū)10 株，每個營養(yǎng)缽定植1 株。定植后15、30 d 分別測定番茄幼苗的生長指標(biāo)（株高、莖粗、葉片數(shù)）；定植后22 d 測定植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量，并計算干物質(zhì)含量，篩選基質(zhì)配方。然后再對篩選出的配方在花盆里進(jìn)行栽培試驗。

表1 基質(zhì)配方

1.2.2.2 花盆栽培試驗 試驗于2017 年6 月開始，試驗材料為營養(yǎng)缽栽培試驗初選出的基質(zhì)配方，以普通基質(zhì)為對照。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，10 次重復(fù)，每重復(fù)1 株，每盆移栽1 株。移栽后1、15、30 d 分別測定植株生長指標(biāo)（株高、莖粗、葉片數(shù)），移栽后60 d 調(diào)查坐果數(shù)，篩選出基質(zhì)配方。再對篩選出的配方進(jìn)行驗證試驗。

1.2.3 栽培基質(zhì)驗證試驗 試驗于2017 年8 月進(jìn)行，試驗材料為花盆栽培試驗篩選出的基質(zhì)配方，以普通基質(zhì)為對照。基質(zhì)理化性質(zhì)測定在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所栽培生理實驗室進(jìn)行，田間栽培試驗在山西省榆次區(qū)東陽鎮(zhèn)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院示范試驗基地溫室進(jìn)行。采用下挖式槽式基質(zhì)栽培模式，日光溫室內(nèi)南北向挖栽培槽，槽間距95 cm，栽培槽內(nèi)長6.4 m、槽寬55 cm、槽深25 cm，槽內(nèi)與槽間地面覆蓋塑料膜。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3 次重復(fù)，小區(qū)面積9.6 m2，定植32 株。大小行栽培，每栽培槽定植2 行，大行距110 cm、小行距40 cm，株距40 cm。在結(jié)果期每處理取10 株進(jìn)行測產(chǎn)，包括果實的數(shù)量和質(zhì)量，統(tǒng)計單果質(zhì)量、采收果實數(shù)量、總產(chǎn)量，篩選出最佳基質(zhì)配方。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 形態(tài)指標(biāo)測定 株高采用皮尺測量，莖粗采用游標(biāo)卡尺測量，統(tǒng)計的葉片數(shù)為展開葉的數(shù)量。

1.3.2 干物質(zhì)積累測定 每處理隨機(jī)取樣10 株幼苗進(jìn)行測定。將植株根系清洗干凈吸干水分，測定植株鮮質(zhì)量后，于烘箱中105 ℃殺青15 min，80 ℃烘至恒質(zhì)量，后稱干質(zhì)量。

1.3.3 基質(zhì)物理性狀的測定 取已知體積（V）的容器，稱質(zhì)量（W1），裝滿待測的風(fēng)干基質(zhì)，稱質(zhì)量（W2），用雙層紗布封口（紗布質(zhì)量忽略不計）；將裝滿基質(zhì)的容器完全浸沒于水中24 h，稱質(zhì)量（W3）；取出后將容器倒置，濾干重力水，稱質(zhì)量（W4）。

1.3.4 pH 值測定 采用酸度計法測定pH 值。

1.3.5 養(yǎng)分含量測定 全氮含量采用硫酸消煮-凱氏定氮法測定；全磷含量采用釩鉬黃比色法測定；全鉀含量采用火焰光度計法測定；有效磷含量采用NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測定；速效鉀含量采用NH4OAc 浸提-火焰光度計法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)在Excel 2007 中作圖，并利用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 適宜腐熟純羊糞用量范圍

從表2 可以看出，腐熟純羊糞與園土混合的腐熟純羊糞比例為20%～60%時，都會使番茄葉片不同程度地失水干枯。故初步篩選出適宜的腐熟純羊糞用量比例為10%。

2.2 不同基質(zhì)處理對番茄生長發(fā)育的影響

2.2.1 營養(yǎng)缽栽培試驗結(jié)果 由圖1 可知，定植后15 d 和定植后30 d，處理1、2、3、5、12、13、14、18 的番茄幼苗株高、莖粗、葉片數(shù)均高于CK。

由圖2 可知，單株干物質(zhì)量在20 g 以上的處理有14、12、3、18、13、1，其中，處理14、12、3 高于CK，分別比CK 高26.52%、9.47%、1.43%；處理14、12、3、18、13、1 的干物質(zhì)含量與CK 間差異較小。綜合考慮，將處理1、3、12、13、14 的植株進(jìn)一步移栽到花盆進(jìn)行試驗。

2.2.2 花盆栽培試驗結(jié)果 由圖3 可知，基質(zhì)處理3、12、13、14 移栽后30 d 內(nèi)株高均高于CK；基質(zhì)處理3 移栽后30 d 內(nèi)莖粗均高于CK；基質(zhì)處理12移栽后30 d 內(nèi)葉片數(shù)均高于CK。

從圖4 可以看出，基質(zhì)處理3 與處理12 間的坐果數(shù)差異不顯著，基質(zhì)處理3 顯著高于基質(zhì)處理1、13、14 及CK；處理14、13、12、3 的單株產(chǎn)量均高于CK，且處理14 與CK 間差異達(dá)顯著水平。

綜合考慮，基質(zhì)處理3 的株高、莖粗、坐果數(shù)、單株產(chǎn)量均高于CK，基質(zhì)處理12 的葉片數(shù)、株高、單株產(chǎn)量均高于CK。這2 個處理將繼續(xù)用來進(jìn)行驗證試驗。

2.3 不同基質(zhì)處理理化性質(zhì)比較

從表3 可以看出，基質(zhì)處理3、12 的容重均在理想范圍[10]（0.2～0.8 g/cm3）；總孔隙度均在理想范圍（60%～90%）；通氣孔隙均在理想范圍（15%～30%）；氣水比均在理想范圍（0.25～0.67）；pH 值均在理想范圍（5.5～7.0）。綜合分析認(rèn)為，所配基質(zhì)處理3、12 的物理特性均符合蔬菜栽培要求。

表3 不同基質(zhì)處理理化特性分析

基質(zhì)處理3、12 的全氮含量、全磷含量均低于CK；全鉀含量方面，基質(zhì)處理3 低于CK，基質(zhì)處理12 與CK 間相差不大；基質(zhì)處理3 的有效磷含量低于CK，基質(zhì)處理12 的有效磷含量高于CK；速效鉀含量方面，基質(zhì)處理3 與CK 間相差不大，基質(zhì)處理12 明顯高于CK。

2.4 栽培基質(zhì)驗證試驗結(jié)果

從表4 可以看出，基質(zhì)處理3、12 的采收果數(shù)與CK 間差異不顯著；基質(zhì)處理3 的單果質(zhì)量、單株總產(chǎn)量、公頃產(chǎn)量與CK 間差異均不顯著；基質(zhì)處理3 公頃產(chǎn)量達(dá)到59 674.65 kg，基質(zhì)處理12 的公頃產(chǎn)量顯著低于CK。所以處理3 是最佳配方。

表4 不同基質(zhì)處理對番茄產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，由于有機(jī)基質(zhì)栽培具有克服土傳病害、連作障礙，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，節(jié)水節(jié)肥，操作管理簡單等優(yōu)點，使用越來越普及[11-12]。有機(jī)基質(zhì)可以改善根際環(huán)境，有較強(qiáng)的緩沖能力和較高的持水能力，含有豐富的營養(yǎng)成分，直接影響作物的生長發(fā)育，所以基質(zhì)原料選擇是栽培的關(guān)鍵[13-14]。在番茄栽培基質(zhì)的研究中，有用草炭、蛭石、珍珠巖[15]，草炭、蛭石、爐渣、棉籽皮[16]以及玉米秸、鋸末、菇渣、爐渣、雞糞[17]作為栽培基質(zhì)的報道，且栽培效果均較好。而有機(jī)基質(zhì)原料如菇渣、棉籽皮等具有很強(qiáng)的地區(qū)特殊性，因此結(jié)合地域特點，本研究選用腐熟純羊糞、草炭、椰糠、蛭石、腐植酸按照不同的體積比例配制成20 種復(fù)合基質(zhì)，以普通基質(zhì)作為對照，對基質(zhì)理化性狀及番茄植株形態(tài)指標(biāo)、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量情況等進(jìn)行測定分析，結(jié)果表明，基質(zhì)3（腐熟純羊糞、草炭、椰糠、蛭石、腐植酸體積比為1∶1∶4∶3∶1）理化性狀各項指標(biāo)均能滿足番茄栽培要求，栽培的番茄植株生長旺盛，且其產(chǎn)量與對照間差異不顯著，是篩選出的高效低成本番茄栽培有機(jī)基質(zhì)。

有機(jī)基質(zhì)栽培不同基質(zhì)配方的理化性質(zhì)不同，在有機(jī)基質(zhì)栽培番茄的過程中，后續(xù)應(yīng)開展適宜的澆水施肥方法研究，從而達(dá)到最佳的栽培效果。