密其鵬 王獻杰 曹榮利 王瑞良 閆童 李士超
摘 要:以金棚朝冠番茄為試材,將玉米秸稈、兔糞、土壤等按不同體積比配制成4種有機基質,進行有機番茄栽培,以土壤栽培為對照。通過分析基質的理化性質,番茄生長、產量及品質,篩選出有機番茄的適宜有機基質配方為T2(玉米秸稈∶兔糞∶土壤=2∶1∶1+骨粉1 500 kg·hm-2+蓖麻粕2 241.45 kg·hm-2,其容重、孔隙度、EC值、pH值在番茄適宜生長范圍內,基質中堿解氮、速效磷、速效鉀含量最高,與對照相比,明顯促進番茄的生長,產量達86 595.9 kg·hm-2,比對照增產15.26%,品質顯著提高。
關鍵詞:有機番茄;有機基質;基質配方
中圖分類號:S641.2 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.12.030
設施蔬菜的連年種植使設施內土壤有害生物的積累問題日益突出,由于允許用于有機蔬菜的藥劑較少,對土傳病害的防治效果較差,因此,研究有機蔬菜的土傳病害防治尤為重要。根據(jù)我國現(xiàn)有的經濟、科技發(fā)展水平,設施蔬菜有機基質栽培技術是解決這一問題的可行方法,它利用動物糞便、作物秸稈、茹渣、稻殼等農業(yè)廢棄物,通過微生物發(fā)酵制成有機基質,填充于栽培槽內種植蔬菜。因其所用物料全部符合有機生產要求,所以,研究栽培基質的配比、理化性質和其對番茄產量、品質的影響,對利用農業(yè)廢棄物進行有機蔬菜的生產具有重要意義。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
試驗于2011年秋季在臨沂市羅莊區(qū)東開種養(yǎng)殖專業(yè)合作社有機蔬菜基地日光溫室內進行。供試品種為金棚朝冠。原材料為兔糞、玉米秸稈、蓖麻粕、骨粉和基地內未種植過蔬菜的大田土壤。兔糞和玉米秸稈發(fā)酵前按每公頃加入骨粉1 500 kg,經水蒸氣蒸3 h后的蓖麻粕149.43 kg,加入一定比例發(fā)酵菌(臨沂奧浦生物技術有限公司生產),濕度控制在50%~60%,每2 d翻堆1次,發(fā)酵時間30 d左右。
1.2 試驗方法
試驗共設5個處理(體積比),分別為:T1,玉米秸稈∶兔糞∶土壤=1∶1∶1;T2, 玉米秸稈∶兔糞∶土壤=2∶1∶1;T3,玉米秸稈∶兔糞∶土壤=3∶1∶1;T4,玉米秸稈∶兔糞∶土壤=4∶1∶1。玉米秸稈和兔糞先按比例混合,加入骨粉、蓖麻粕經好氧發(fā)酵后分別與過篩土壤按體積比2∶1(T1),3∶1(T2),4∶1(T3),5∶1(T4)混合,以土壤栽培為對照(CK)。采用地槽式栽培,橫斷面為等腰梯形,槽上口寬35 cm,底寬25 cm,槽深25 cm,槽長9.3 m,槽距1.4 m,槽內鋪設0.1 mm厚的聚乙烯塑料薄膜與土壤半隔離(槽底部不鋪薄膜)。每個栽培槽填栽培基質0.698 m3,土壤栽培對照每畦施入腐熟兔糞0.075 m3+骨粉1.69 kg+蓖麻粕2.93 kg。試驗采用隨機區(qū)組設計,每小區(qū)面積13.02 m2,3次重復。
番茄于2011年9月10日定植。基質栽培:小行距25 cm,大行距115 cm,株距45 cm。土壤栽培:小行距60 cm,大行距80 cm,株距45 cm。栽植前澆透水,澆水采用滴灌。其他管理按常規(guī)生產。
1.3 測定指標及方法
1.3.1 不同栽培基質的理化性質測定 取按比例配好后的混合栽培基質,參照基質理化性質測定方法[1],測定容重、總孔隙度、有機質含量、pH值、EC值、堿解氮、速效磷、速效鉀含量。堿解氮用堿解擴散法,速效磷用NaHCO3浸提鉬銻抗比色法測定,速效鉀用醋酸銨浸提火焰光度法測定。
1.3.2 番茄生長指標的測定 采用直尺和游標卡尺。定植后15 d開始測量番茄株高(從地面到生長點)、莖粗(第6節(jié))和葉片數(shù)。以后每隔10 d測定1次,直至第3穗果坐住為止。每重復取10株。
1.3.3 番茄產量指標的測定 測定番茄整個生育期小區(qū)單株結果數(shù)、平均單果質量和產量。
1.3.4 番茄品質指標的測定 在盛果期,取成熟度一致的果實測定維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸鹽和有機酸含量??扇苄蕴呛坎捎幂焱y定[2],可溶性固形物采用手持測糖儀測定,維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚法測定[2],硝酸鹽含量采用紫外分光法測定[3],有機酸含量采用標準酸滴定法測定[2]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進行作圖,DPS軟件進行LSD方差分析。
2 結果與分析
2.1 不同栽培基質的理化性質
由表1可知,4種栽培基質的容重范圍為0.49~0.61 g·cm-3,顯著低于對照,但均在0.2~0.8 g·cm-3的適宜范圍之內[4-7],而且隨著玉米秸稈比例的上升,基質容重呈下降趨勢;T1最高為0.61 g·cm-3,T4最低為0.49 g·cm-3。
孔隙度是基質吸水和容納空氣能力的重要指標,4種栽培基質的總孔隙度顯著高于對照,而且隨著玉米秸稈比例的上升,基質總孔隙度也呈現(xiàn)上升的趨勢;4種栽培基質中,T4最高為79.0%,T1最低為70.5%,均在60%~90%的理想范圍之內。
EC值是篩選基質配方的重要指標,反映基質水溶液的離子濃度;4種栽培基質中,T1最高為1.64 ms·cm-1,T4最低為1.08 ms·cm-1,均小于2.5 ms·cm-1。
4種栽培基質的pH值在7.28~7.67之間,均偏堿性,T1處理的pH值最大,為7.67,T4處理的pH值最小為7.28,除T1稍超出番茄生長適宜的pH值 5.0~7.5的范圍外,其他都在理想范圍。
不同栽培基質的有機質含量、速效養(yǎng)分含量差異較大,T4的有機質含量最高,為37.45%,T1的有機質含量最低,為29.49%;T1的堿解氮、速效磷、速效鉀含量均為最高,分別為1 007,97.5 ,6 700 mg·kg-1,明顯高于其他處理;CK的堿解氮、速效磷、速效鉀含量最低,分別為648,62.9,3 050 mg·kg-1。endprint
2.2 不同栽培基質對番茄生長指標的影響
2.2.1 不同栽培基質對番茄株高的影響 如圖1所示,各處理植株的株高均在前期迅速增大,11月4日進入坐果期后,株高的增長開始減慢。其中,T2在各個時期均高于對照和其他處理,T3次之,T1前期生長緩慢,進入坐果期后,T1和T4差別不大,對照處理株高最小。由此可見,合理的栽培基質配方更有利于番茄的生長,T2處理番茄生長最好。T1處理前期生長最慢,可能由于兔糞比例高,養(yǎng)分過高,抑制了番茄生長。
2.2.2 不同栽培基質對番茄莖粗的影響 由圖2可以看出,各處理莖粗前期增大迅速,11月4日后隨著生長中心向花和果實轉移,莖粗增大趨于平穩(wěn)。T2處理在整個生長過程中莖粗最大,12月4日達到1.262 cm,T3為1.234 cm,T4為1.183 cm,T1為1.112 cm,均高于對照1.057 cm。T1處理莖粗前期增長緩慢,低于對照,說明高兔糞含量的基質抑制了番茄莖的橫向生長。
2.2.3 不同栽培基質對番茄葉片數(shù)的影響 如圖3所示,各處理葉片數(shù)前期迅速增加,直至進入坐果期增加緩慢,葉片數(shù)的增長規(guī)律與株高相似。T2處理葉片數(shù)增長速度最快,其他處理均快于對照。說明合理的基質配方有利于番茄葉片數(shù)的增加,有助于增加作物的光合作用和光合產物的積累。T1處理前期葉片數(shù)增加緩慢,說明兔糞過多不利于養(yǎng)分的吸收,抑制了葉片生長。
2.3 不同栽培基質對番茄產量的影響
從表2可以看出,有機基質栽培的番茄比土壤栽培的番茄產量高,其中T2處理產量最高,產量達到86 595.9 kg·hm-2,比對照增產15.26%,差異顯著;各處理之間產量差異也達顯著水平,分別為T2>T3>T1>T4,與對照也有顯著差異。不同栽培基質對單株果數(shù)的影響除了T2和T3與對照差異顯著外,其他處理與對照差異不大,對單果質量的影響,處理T2與其他處理和對照差異顯著,其他處理之間差異不顯著。
2.4 不同栽培基質對番茄品質的影響
還原性糖、總酸、Vc和可溶性固形物是番茄產品的重要營養(yǎng)指標,能夠反映番茄品質。不同基質栽培的番茄品質見表3,T2處理還原性糖最高,各處理與對照差異均達顯著水平;T2和T3處理總酸較低,與對照差異顯著,對照總酸最高,T1和T4與對照無顯著差異;各處理Vc含量差異顯著,T3最高為827.1 mg·kg-1 ,T1最低為751.1 mg·kg-1 ;T2、T3和T4的可溶性固形物含量較高,與對照差異顯著,三者之間差異不顯著,對照最低為4.72%;T2處理糖酸比最高為10.05,風味較好,對照糖酸比最低為6.50,各處理與對照差異顯著。
由表3可知,不同栽培基質處理的番茄硝酸鹽含量均比對照低,與對照差異顯著,其中T2最低,其次為T3 3 結論與討論 有機基質栽培采用符合有機蔬菜生產的有機物料進行栽培,充分利用當?shù)氐膭游锛S便、玉米秸稈等廉價資源,是一種低成本簡易無土栽培技術,適合我國的國情[8-10]。本研究利用玉米秸稈和兔糞發(fā)酵配制成栽培基質進行有機番茄的生產,為有機蔬菜生產探索出一條可行途徑。T4處理栽培基質,玉米秸稈比例較高,持水孔隙小,保水保肥性差,植株易出現(xiàn)缺水現(xiàn)象。T2處理的基質,氣水比、EC值、pH值均在番茄適宜生長范圍內,堿解氮、速效磷、速效鉀含量最高,促進番茄的生長,提高了番茄的品質,產量比對照增產15.26%。綜合試驗結果,T2處理番茄生長最好,產量較高,獲得較高的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益,推廣前景廣闊。利用菇渣和鋸末等其他有機物料進行有機蔬菜生產有待進一步研究。 參考文獻: [1] 趙增煜.常用農業(yè)科學試驗法[M] .北京:農業(yè)出版社,1986:214-222,313-376. [2] 寧正祥.食品成分分析手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998. [3] 盧基明,陳敏,廖宗文.紫外分光光度法測定蔬菜硝態(tài)氮的改進[J].華南農業(yè)大學學報,1997,18(4):104-106. [4] 馮錫鴻, 趙金華. 育苗基質中腐熟牛糞用量對番茄、甜瓜幼苗生長的影響[J].中國農學通報, 2009,25(8):230-232. [5] 田吉林,汪寅虎.設施無土栽培基質的研究現(xiàn)狀、存在問題與展望[J].上海農業(yè)學報,2000,16(4):87-92. [6] 田吉林,溪振邦,陳春宏.無土栽培基質的質量參數(shù)研究[J].上海農業(yè)學報,2003,19(1):46-49. [7] 李天林,沈兵,李紅霞.無土栽培基質培選料的參數(shù)因素與發(fā)展趨勢[J].石河子大學學報,1999,3(3):250-258. [8] 袁四清.改進型有機生態(tài)無土栽培技術[J].長江蔬菜,2000(7):4-7. [9] 李式軍,高麗江.我國無土栽培技術成果及發(fā)展動向[J].長江蔬菜,1997(5):1-5. [10] 蔣衛(wèi)杰,鄭光華.有機生態(tài)型無土栽培技術及其營養(yǎng)生理基礎[J].園藝學報,1996,23(2):139-144.
2.2 不同栽培基質對番茄生長指標的影響
2.2.1 不同栽培基質對番茄株高的影響 如圖1所示,各處理植株的株高均在前期迅速增大,11月4日進入坐果期后,株高的增長開始減慢。其中,T2在各個時期均高于對照和其他處理,T3次之,T1前期生長緩慢,進入坐果期后,T1和T4差別不大,對照處理株高最小。由此可見,合理的栽培基質配方更有利于番茄的生長,T2處理番茄生長最好。T1處理前期生長最慢,可能由于兔糞比例高,養(yǎng)分過高,抑制了番茄生長。
2.2.2 不同栽培基質對番茄莖粗的影響 由圖2可以看出,各處理莖粗前期增大迅速,11月4日后隨著生長中心向花和果實轉移,莖粗增大趨于平穩(wěn)。T2處理在整個生長過程中莖粗最大,12月4日達到1.262 cm,T3為1.234 cm,T4為1.183 cm,T1為1.112 cm,均高于對照1.057 cm。T1處理莖粗前期增長緩慢,低于對照,說明高兔糞含量的基質抑制了番茄莖的橫向生長。
2.2.3 不同栽培基質對番茄葉片數(shù)的影響 如圖3所示,各處理葉片數(shù)前期迅速增加,直至進入坐果期增加緩慢,葉片數(shù)的增長規(guī)律與株高相似。T2處理葉片數(shù)增長速度最快,其他處理均快于對照。說明合理的基質配方有利于番茄葉片數(shù)的增加,有助于增加作物的光合作用和光合產物的積累。T1處理前期葉片數(shù)增加緩慢,說明兔糞過多不利于養(yǎng)分的吸收,抑制了葉片生長。
2.3 不同栽培基質對番茄產量的影響
從表2可以看出,有機基質栽培的番茄比土壤栽培的番茄產量高,其中T2處理產量最高,產量達到86 595.9 kg·hm-2,比對照增產15.26%,差異顯著;各處理之間產量差異也達顯著水平,分別為T2>T3>T1>T4,與對照也有顯著差異。不同栽培基質對單株果數(shù)的影響除了T2和T3與對照差異顯著外,其他處理與對照差異不大,對單果質量的影響,處理T2與其他處理和對照差異顯著,其他處理之間差異不顯著。
2.4 不同栽培基質對番茄品質的影響
還原性糖、總酸、Vc和可溶性固形物是番茄產品的重要營養(yǎng)指標,能夠反映番茄品質。不同基質栽培的番茄品質見表3,T2處理還原性糖最高,各處理與對照差異均達顯著水平;T2和T3處理總酸較低,與對照差異顯著,對照總酸最高,T1和T4與對照無顯著差異;各處理Vc含量差異顯著,T3最高為827.1 mg·kg-1 ,T1最低為751.1 mg·kg-1 ;T2、T3和T4的可溶性固形物含量較高,與對照差異顯著,三者之間差異不顯著,對照最低為4.72%;T2處理糖酸比最高為10.05,風味較好,對照糖酸比最低為6.50,各處理與對照差異顯著。
由表3可知,不同栽培基質處理的番茄硝酸鹽含量均比對照低,與對照差異顯著,其中T2最低,其次為T3 3 結論與討論 有機基質栽培采用符合有機蔬菜生產的有機物料進行栽培,充分利用當?shù)氐膭游锛S便、玉米秸稈等廉價資源,是一種低成本簡易無土栽培技術,適合我國的國情[8-10]。本研究利用玉米秸稈和兔糞發(fā)酵配制成栽培基質進行有機番茄的生產,為有機蔬菜生產探索出一條可行途徑。T4處理栽培基質,玉米秸稈比例較高,持水孔隙小,保水保肥性差,植株易出現(xiàn)缺水現(xiàn)象。T2處理的基質,氣水比、EC值、pH值均在番茄適宜生長范圍內,堿解氮、速效磷、速效鉀含量最高,促進番茄的生長,提高了番茄的品質,產量比對照增產15.26%。綜合試驗結果,T2處理番茄生長最好,產量較高,獲得較高的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益,推廣前景廣闊。利用菇渣和鋸末等其他有機物料進行有機蔬菜生產有待進一步研究。 參考文獻: [1] 趙增煜.常用農業(yè)科學試驗法[M] .北京:農業(yè)出版社,1986:214-222,313-376. [2] 寧正祥.食品成分分析手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998. [3] 盧基明,陳敏,廖宗文.紫外分光光度法測定蔬菜硝態(tài)氮的改進[J].華南農業(yè)大學學報,1997,18(4):104-106. [4] 馮錫鴻, 趙金華. 育苗基質中腐熟牛糞用量對番茄、甜瓜幼苗生長的影響[J].中國農學通報, 2009,25(8):230-232. [5] 田吉林,汪寅虎.設施無土栽培基質的研究現(xiàn)狀、存在問題與展望[J].上海農業(yè)學報,2000,16(4):87-92. [6] 田吉林,溪振邦,陳春宏.無土栽培基質的質量參數(shù)研究[J].上海農業(yè)學報,2003,19(1):46-49. [7] 李天林,沈兵,李紅霞.無土栽培基質培選料的參數(shù)因素與發(fā)展趨勢[J].石河子大學學報,1999,3(3):250-258. [8] 袁四清.改進型有機生態(tài)無土栽培技術[J].長江蔬菜,2000(7):4-7. [9] 李式軍,高麗江.我國無土栽培技術成果及發(fā)展動向[J].長江蔬菜,1997(5):1-5. [10] 蔣衛(wèi)杰,鄭光華.有機生態(tài)型無土栽培技術及其營養(yǎng)生理基礎[J].園藝學報,1996,23(2):139-144.
2.2 不同栽培基質對番茄生長指標的影響
2.2.1 不同栽培基質對番茄株高的影響 如圖1所示,各處理植株的株高均在前期迅速增大,11月4日進入坐果期后,株高的增長開始減慢。其中,T2在各個時期均高于對照和其他處理,T3次之,T1前期生長緩慢,進入坐果期后,T1和T4差別不大,對照處理株高最小。由此可見,合理的栽培基質配方更有利于番茄的生長,T2處理番茄生長最好。T1處理前期生長最慢,可能由于兔糞比例高,養(yǎng)分過高,抑制了番茄生長。
2.2.2 不同栽培基質對番茄莖粗的影響 由圖2可以看出,各處理莖粗前期增大迅速,11月4日后隨著生長中心向花和果實轉移,莖粗增大趨于平穩(wěn)。T2處理在整個生長過程中莖粗最大,12月4日達到1.262 cm,T3為1.234 cm,T4為1.183 cm,T1為1.112 cm,均高于對照1.057 cm。T1處理莖粗前期增長緩慢,低于對照,說明高兔糞含量的基質抑制了番茄莖的橫向生長。
2.2.3 不同栽培基質對番茄葉片數(shù)的影響 如圖3所示,各處理葉片數(shù)前期迅速增加,直至進入坐果期增加緩慢,葉片數(shù)的增長規(guī)律與株高相似。T2處理葉片數(shù)增長速度最快,其他處理均快于對照。說明合理的基質配方有利于番茄葉片數(shù)的增加,有助于增加作物的光合作用和光合產物的積累。T1處理前期葉片數(shù)增加緩慢,說明兔糞過多不利于養(yǎng)分的吸收,抑制了葉片生長。
2.3 不同栽培基質對番茄產量的影響
從表2可以看出,有機基質栽培的番茄比土壤栽培的番茄產量高,其中T2處理產量最高,產量達到86 595.9 kg·hm-2,比對照增產15.26%,差異顯著;各處理之間產量差異也達顯著水平,分別為T2>T3>T1>T4,與對照也有顯著差異。不同栽培基質對單株果數(shù)的影響除了T2和T3與對照差異顯著外,其他處理與對照差異不大,對單果質量的影響,處理T2與其他處理和對照差異顯著,其他處理之間差異不顯著。
2.4 不同栽培基質對番茄品質的影響
還原性糖、總酸、Vc和可溶性固形物是番茄產品的重要營養(yǎng)指標,能夠反映番茄品質。不同基質栽培的番茄品質見表3,T2處理還原性糖最高,各處理與對照差異均達顯著水平;T2和T3處理總酸較低,與對照差異顯著,對照總酸最高,T1和T4與對照無顯著差異;各處理Vc含量差異顯著,T3最高為827.1 mg·kg-1 ,T1最低為751.1 mg·kg-1 ;T2、T3和T4的可溶性固形物含量較高,與對照差異顯著,三者之間差異不顯著,對照最低為4.72%;T2處理糖酸比最高為10.05,風味較好,對照糖酸比最低為6.50,各處理與對照差異顯著。
由表3可知,不同栽培基質處理的番茄硝酸鹽含量均比對照低,與對照差異顯著,其中T2最低,其次為T3 3 結論與討論 有機基質栽培采用符合有機蔬菜生產的有機物料進行栽培,充分利用當?shù)氐膭游锛S便、玉米秸稈等廉價資源,是一種低成本簡易無土栽培技術,適合我國的國情[8-10]。本研究利用玉米秸稈和兔糞發(fā)酵配制成栽培基質進行有機番茄的生產,為有機蔬菜生產探索出一條可行途徑。T4處理栽培基質,玉米秸稈比例較高,持水孔隙小,保水保肥性差,植株易出現(xiàn)缺水現(xiàn)象。T2處理的基質,氣水比、EC值、pH值均在番茄適宜生長范圍內,堿解氮、速效磷、速效鉀含量最高,促進番茄的生長,提高了番茄的品質,產量比對照增產15.26%。綜合試驗結果,T2處理番茄生長最好,產量較高,獲得較高的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益,推廣前景廣闊。利用菇渣和鋸末等其他有機物料進行有機蔬菜生產有待進一步研究。 參考文獻: [1] 趙增煜.常用農業(yè)科學試驗法[M] .北京:農業(yè)出版社,1986:214-222,313-376. [2] 寧正祥.食品成分分析手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998. [3] 盧基明,陳敏,廖宗文.紫外分光光度法測定蔬菜硝態(tài)氮的改進[J].華南農業(yè)大學學報,1997,18(4):104-106. [4] 馮錫鴻, 趙金華. 育苗基質中腐熟牛糞用量對番茄、甜瓜幼苗生長的影響[J].中國農學通報, 2009,25(8):230-232. [5] 田吉林,汪寅虎.設施無土栽培基質的研究現(xiàn)狀、存在問題與展望[J].上海農業(yè)學報,2000,16(4):87-92. [6] 田吉林,溪振邦,陳春宏.無土栽培基質的質量參數(shù)研究[J].上海農業(yè)學報,2003,19(1):46-49. [7] 李天林,沈兵,李紅霞.無土栽培基質培選料的參數(shù)因素與發(fā)展趨勢[J].石河子大學學報,1999,3(3):250-258. [8] 袁四清.改進型有機生態(tài)無土栽培技術[J].長江蔬菜,2000(7):4-7. [9] 李式軍,高麗江.我國無土栽培技術成果及發(fā)展動向[J].長江蔬菜,1997(5):1-5. [10] 蔣衛(wèi)杰,鄭光華.有機生態(tài)型無土栽培技術及其營養(yǎng)生理基礎[J].園藝學報,1996,23(2):139-144.