不同栽培基質(zhì)配方對番茄生長效應(yīng)的研究

蔡 海，龔建軍，李強(qiáng)棟

（武威職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)系，甘肅 武威 733000）

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是未來發(fā)展的戰(zhàn)略方向，2017年甘肅省提出要在河西地區(qū)發(fā)展戈壁農(nóng)業(yè)，設(shè)施蔬菜及瓜果等特色農(nóng)產(chǎn)品的栽培面積將逐年擴(kuò)大，商品基質(zhì)價(jià)格昂貴且不可再生，若能就地取材，資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為栽培基質(zhì)，必能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益；因此，尋求新型廉價(jià)、來源廣泛和可再生的栽培基質(zhì)成為降低資源消耗、農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效的一個(gè)有效路徑。國內(nèi)對有機(jī)基質(zhì)配方篩選、理化性質(zhì)、作物的生長量、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的研究很多[1-4]，在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，本研究充分利用當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物——腐熟的菇渣、爐渣為主要原料，按一定的體積比配制成栽培基質(zhì)，進(jìn)行設(shè)施蔬菜無土栽培基質(zhì)配方篩選試驗(yàn)，旨在實(shí)現(xiàn)資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物，篩選適合本地有機(jī)栽培基質(zhì)配方，為本區(qū)域戈壁農(nóng)業(yè)對育苗基質(zhì)和有機(jī)栽培基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 基質(zhì)材料

選用蘑菇渣、草炭、爐渣為原料，蘑菇渣經(jīng)前期處理后進(jìn)行充分發(fā)酵。其他試驗(yàn)材料：尿素、復(fù)合肥、充分腐熟雞糞、福美雙＋多菌靈。

1.1.2 供試品種

供試番茄品種為“美帥2042”。抗TY，抗線蟲，粉果番茄雜交一代品種，每穗開花7～8朵，中早熟，易坐果，商品率高，果實(shí)硬度好，耐貯運(yùn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年10月—2018年4月在武威職業(yè)學(xué)院智能溫室進(jìn)行。采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共有8個(gè)處理（表1），各處理配比為體積比，試驗(yàn)采用塑料籃子（長×寬×高：45 cm×35 cm×25 cm）栽培，體積為39.4 d m3，填裝基質(zhì)體積為30.5 dm3，每處理種植4盆，每盆種植4株，以草炭∶爐渣＝1∶1的處理為對照（CK）。供試番茄于10月12日定植，定植時(shí)澆透水，定植5 d后視植株長勢和天氣情況澆水。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

植株生長勢：定植后90 d測定番茄株高（從地面至生長點(diǎn)）、第5節(jié)莖粗，每重復(fù)取3株。產(chǎn)量：3月5日測定單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量，折算667 m2產(chǎn)量。葉綠素含量：用SPAD-502PLUS葉綠素儀測定番茄植株的葉綠素相對含量，每重復(fù)取3株。根系活力：用TTC（氯化三苯基四氮唑）法測定根系琥珀酸脫氫酶活性。基質(zhì)理化性狀：隨機(jī)取樣，風(fēng)干，然后測定容重、總孔隙度、pH值、EC值；研磨過篩后，測定礦質(zhì)元素含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析處理數(shù)據(jù)，并運(yùn)用Duncan檢驗(yàn)法對顯著性差異進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 定植前基質(zhì)理化性狀的差異

基質(zhì)良好的理化性質(zhì)可以充分發(fā)揮作物生長潛能，為植物根系提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)和優(yōu)越的生長環(huán)境，最終取得高產(chǎn)。由表2可知，試驗(yàn)中各處理基質(zhì)的容重均在合理的栽培范圍之內(nèi)，其中T4的容重是0.50 g/cm3，低于其他處理，處理T1的容重最大，為0.91 g/cm3。各處理的總孔隙度均在番茄的適宜生長范圍之內(nèi)（30.12%～52.59%）。試驗(yàn)中T5的有機(jī)質(zhì)含量最高，為21.89%，表明T5在番茄整個(gè)生長期間供肥能力要好于其他各處理，最低的為處理CK，為15.00%。試驗(yàn)中各處理基質(zhì)的pH值均存在差異，pH值在7.43～8.30，略超過了番茄適宜生長范圍，基本不會(huì)影響番茄的生長；各處理基質(zhì)EC值范圍在1.22～2.91，在番茄適宜生長范圍。堿解氮、速效磷和速效鉀含量能夠表征各種基質(zhì)配方的肥力水平，試驗(yàn)中T5堿解氮和速效磷含量最高，分別為227.1、760.4 mg/kg，處理T1的堿解氮含量明顯低于其他處理，為76.2 mg/kg；處理T1、T6的速效磷含量明顯低于其他處理；處理T1的速效鉀含量最高，為320.6 mg/kg。

2.2 不同基質(zhì)配方對番茄生長發(fā)育及生理特性的影響

由表3可以看出各種基質(zhì)配方對番茄株高有顯著影響。T1、T3、T5的株高顯著高于其他處理；不同處理相比，T1～T6基質(zhì)配方對莖粗影響差異不顯著，處理T7與CK無顯著差異。

表1 基質(zhì)材料組合體積比例

表2 不同處理基質(zhì)的主要理化性質(zhì)

影響植株光合作用最直接的因子是葉片葉綠素含量，一般來說，植物葉片葉綠素含量高時(shí)葉片光合作用能力較強(qiáng)，較強(qiáng)的光合作用可以積累更多的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是在光強(qiáng)較弱的的情況下，其作用更加明顯。從表3可以看出，各處理的葉綠素含量有顯著性差異。不同處理相比，T5的葉綠素含量顯著高于其他處理，為8.24 μg/g，T1、T2與CK差異不顯著。

葉面積指數(shù)是反映作物群體大小的較好的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，高產(chǎn)栽培首先應(yīng)考慮獲得適當(dāng)大的葉面積指數(shù)。各種基質(zhì)配方對番茄葉面積指數(shù)有顯著影響（表3），T5與T6差異不顯著，均顯著大于其他處理，CK與T7差異不顯著，葉面積指數(shù)最小。

根系活力（TTC還原強(qiáng)度）是反映植株吸收功能的重要指標(biāo)。不同基質(zhì)配方?jīng)Q定不同基質(zhì)處理的理化性質(zhì)，從而帶來根際環(huán)境有較大差異，進(jìn)而影響根系活力。從表3可以看出，各處理之間根系活力有明顯的差異，T5的根系活力顯著高于其他處理。

2.3 不同基質(zhì)配方對番茄產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，各處理間在單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量和667 m2產(chǎn)量上均存在明顯差異。T5與T3產(chǎn)量之間差異不顯著，T5的667 m2產(chǎn)量最高，為6 206.49 kg，處理T7與CK的667 m2產(chǎn)量無顯著差異。

3 結(jié)論與討論

基質(zhì)理化性狀直接影響作物的生長發(fā)育，草炭和蘑菇渣都是有機(jī)基質(zhì)，具有生物活性，含有豐富的營養(yǎng)，具有較高的持水能力和較強(qiáng)的緩沖能力。本試驗(yàn)采用蘑菇渣、草炭與爐渣為基質(zhì)主要原料，在創(chuàng)造適宜的基質(zhì)理化性狀的情況下，保證蔬菜作物從有機(jī)基質(zhì)中吸收水分和養(yǎng)分，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，增產(chǎn)效果較好。

表3 不同處理基質(zhì)的番茄生理指標(biāo)

表4 不同處理基質(zhì)的番茄產(chǎn)量比較

陳娟等[5]發(fā)現(xiàn)，混合基質(zhì)（草炭＋珍珠巖＋蛭石＋有機(jī)肥）處理有利于番茄前期的生長發(fā)育與產(chǎn)量的顯著提高。康麗敏[6]認(rèn)為以腐熟羊糞∶菇渣∶珍珠巖＝1∶2∶1的體積比組合為溫室番茄栽培的最優(yōu)組合。也有報(bào)道[7]發(fā)現(xiàn)，蔬菜廢棄物、玉米秸稈、牛糞、發(fā)酵菌劑體積比為100∶4∶2∶0.25的處理，其番茄的產(chǎn)量較對照增長了97%。杜中平等[8]研究表明，以牛糞、羊糞、菇渣、河沙為基質(zhì)配方，黃瓜果實(shí)品質(zhì)、果實(shí)特性和產(chǎn)量等方面都有顯著提高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同基質(zhì)配方相比，T5（草炭∶爐渣∶蘑菇渣＝1∶1∶2）的堿解氮含量、有機(jī)質(zhì)含量較高，速效磷、速效鉀也處于較高水平，因此其植株長勢較強(qiáng)，株高、莖粗顯著優(yōu)于對照，說明基質(zhì)配方中，適當(dāng)增加蘑菇渣的比例栽培效果較好。與對照相比，T7的堿解氮含量、有機(jī)質(zhì)含量較低，植株長勢最弱，不能作為番茄生長的基質(zhì)配比，說明基質(zhì)配比中爐渣的含量不能太大。

葉綠素含量與葉片光合速率密切相關(guān)[9-10]，根系活力影響著植物生長、營養(yǎng)水平、產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗(yàn)中T5含有豐富的礦質(zhì)元素和適宜的生長空間，利于根系的生長，增強(qiáng)了植物的根系活力；相反，以爐渣為主的基質(zhì)，保水性差，空隙度過大，不利于植株根系的生長，對根系活力產(chǎn)生負(fù)面的影響。

段崇香等[11]進(jìn)行黃瓜的有機(jī)基質(zhì)栽培，結(jié)果表明有機(jī)基質(zhì)對保護(hù)地番茄產(chǎn)量有明顯的增產(chǎn)效果。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在番茄結(jié)果盛期，處理T5的產(chǎn)量顯著高于其他處理。可見在番茄產(chǎn)量方面，處理T5可以代替對照。

本試驗(yàn)選配的8個(gè)有機(jī)基質(zhì)配方都含有豐富的養(yǎng)分，理化性狀良好，基本能滿足番茄生長需要。各處理基質(zhì)的pH值在7.43～8.30，處理T5的有機(jī)質(zhì)、堿解氮和速效磷含量最高，分別為21.89%、227.1 mg/kg、760.4 mg/kg。不同基質(zhì)配方對番茄株高、葉綠素含量、葉面積指數(shù)和根系活力影響顯著不同，處理T5的番茄植株生長比較旺盛，株高、葉綠素含量、葉面積指數(shù)和根系活力都優(yōu)于其他處理。不同基質(zhì)處理對番茄產(chǎn)量的影響也非常顯著，處理T3、T5的增產(chǎn)效果較好，因此，綜合推薦應(yīng)用配方T5。