陳修斌，楊彬，李翊華，許耀照

（河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院，甘肅張掖 734000）

河西走廊指甘肅境內(nèi)黃河以西，東起烏鞘嶺，西至古玉門關(guān)，南、北介于兩山之間的狹長(zhǎng)平地。區(qū)域內(nèi)地勢(shì)平坦，日照充足，水、土、光、熱資源豐富，發(fā)展以日光溫室為主體的設(shè)施農(nóng)業(yè)有得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，河西走廊的張掖、酒泉、武威等地市在戈壁、沙灘和荒漠區(qū)大力建造日光溫室，戈壁溫室蔬菜種植已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。

西瓜（Catullus lanatus Matsum. et Nakai）是戈壁溫室內(nèi)種植的主要作物，有關(guān)西瓜無(wú)土栽培基質(zhì)配方的研究，何聲團(tuán)等[1]以椰糠和羊糞為主要原料，得到了羊糞與椰糠按1∶5 基質(zhì)配比最適宜于西瓜無(wú)土栽培；崔廣祿[2]研究了基質(zhì)與椰糠不同比例配比對(duì)小果型西瓜無(wú)土栽培的影響，得出基質(zhì)與椰糠按7∶3 配比最適宜于西瓜生長(zhǎng)。筆者選擇河西走廊在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的玉米秸稈、食用菌下腳料等農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料，加入一定量的河沙、牛糞、蛭石等，組成不同種類的栽培基質(zhì)進(jìn)行西瓜無(wú)土栽培，以期篩選出適合河西走廊戈壁溫室西瓜生產(chǎn)的最適宜無(wú)土栽培基質(zhì)，為西瓜無(wú)土栽培實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2019 年5—9 月在張掖市綠之源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司溫室內(nèi)進(jìn)行。供試的基質(zhì)種類為玉米秸稈、食用菌下腳料、河沙、牛糞、蛭石，玉米秸稈粉碎成粒徑為2～3 cm的片狀材料，然后按1 m3加入4 kg 的尾菜腐熟劑，在20～25℃的溫度條件下發(fā)酵4～5 d；食用菌下腳料的種類選擇雞腿菇的菌渣，堆放在溫室內(nèi)，用塑料薄膜覆蓋發(fā)酵25～30 d；沙粒為經(jīng)過(guò)淘洗過(guò)濾的直徑為1～2 mm 沙粒；牛糞使用前經(jīng)過(guò)充分腐熟。以西瓜品種凱旋2012 為指示品種，品種由新大陸種苗經(jīng)營(yíng)中心銷售。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6 個(gè)處理，分別為對(duì)照CK（河沙∶蛭石∶牛糞＝1∶1.5∶1），處理Ⅰ（玉米秸稈∶牛糞∶蛭石∶河沙＝1∶1∶1∶1.5），處理Ⅱ（食用菌下腳料∶牛糞∶蛭石∶河沙＝1∶1∶1∶1.5），處理Ⅲ（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶牛糞∶蛭石∶河沙＝1∶1∶2∶2∶1.5），處理Ⅳ（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶牛糞∶蛭石∶河沙＝2∶1∶2∶3∶2.5），處理Ⅴ（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶牛糞∶蛭石∶河沙＝2∶2∶2∶3∶2.5）。將以上不同種類的基質(zhì)按照不同的體積比，混合均勻后裝入栽培槽內(nèi)。栽培槽的設(shè)置為南北方向，與溫室走向垂直，槽的上口寬度60 cm，下口寬度40 cm，深度30 cm，長(zhǎng)8 m，槽內(nèi)鋪設(shè)規(guī)格為0.08 mm棚膜，槽間距50 cm，每槽正中央安裝1 條滴灌帶。采用田間隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不同處理分別種植1 槽，重復(fù)3 次。于5 月15 日將具有4 葉1 心的西瓜幼苗定植于栽培槽內(nèi)，株距45 cm，行距50 cm，保苗數(shù)3.75 萬(wàn)株/hm2。分別于西瓜果實(shí)膨大的初期與盛期，追施尿素300 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2；選擇第2 坐瓜節(jié)位留瓜，每株保留1 瓜，其他管理同日光溫室常規(guī)管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 植株光合指標(biāo)測(cè)定。在西瓜膨大的盛期（7 月20日），于 10：00—12：00，每個(gè)處理隨機(jī)選擇 6 株同葉位的葉子，用英國(guó)Hansatech 公司的TPS-2 便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、細(xì)胞間隙 CO2濃度（Ci）及氣孔導(dǎo)度（Gs），取其平均值。

1.3.2 植株農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)。于西瓜生長(zhǎng)期（7 月25日），每處理隨機(jī)選6 株，用卷尺測(cè)定其株高、莖粗、開展度；每次收獲時(shí)，各處理按小區(qū)分別統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，最后計(jì)算折合產(chǎn)量。

1.3.3 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定。隨機(jī)選取不同處理的18 個(gè)果實(shí)，測(cè)定其可溶性糖、可溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量。維生素C 含量采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定；可溶性蛋白質(zhì)含量用紫外分光光度法測(cè)定；游離氨基酸含量用茚三酮法測(cè)定；可溶性糖含量用苯酚法測(cè)定；手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量[3]。各指標(biāo)測(cè)定重復(fù)3 次，取其平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用DPS 9.50 和Excel 2003 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，采用Duncan’s 法進(jìn)行差異顯著性分析，顯著性水平設(shè)置為α＝0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)西瓜光合特性的影響

從表1 可以看出，以采用處理Ⅳ（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶牛糞∶蛭石∶河沙＝2∶1∶2∶3∶2.5）的基質(zhì)配比，西瓜光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度數(shù)值最高，顯著高于其他處理，分別為2.65 μmol/（m2·s）、1.67 mmol/（m2·s）、356 mmol/（m2·s）與213 mmol/（m2·s），不同處理間呈現(xiàn)一定的差異水平；與處理CK 相比，分別高出0.69 μmol/（m2·s）、0.62 mmol/（m2·s）、41 mmol/（m2·s）與17 mmol/（m2·s），說(shuō)明該處理下西瓜保持較強(qiáng)的生理代謝能力，究其原因主要是由于該處理的基質(zhì)配比促進(jìn)了西瓜對(duì)養(yǎng)分與水分的吸收，因此植株表現(xiàn)出在生理代謝指標(biāo)數(shù)值的提高，這與李翊華等[4]的研究相一致。

表1 不同處理對(duì)西瓜光合特性的影響

2.2 不同處理對(duì)西瓜農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

從表2 可以看出，以處理Ⅳ的基質(zhì)配比，西瓜在株高、蔓粗、開展度、單株產(chǎn)量和折合產(chǎn)量等性狀數(shù)值上表現(xiàn)最高，分別為 173 cm、0.87 cm、44.38 cm、3.01 kg/株和112.95 t/hm2，顯著高于其他處理，與處理CK 相比，分別高出 11 cm、0.02 cm、8.13 cm、0.17 kg/株和 6.45 t/hm2。不同處理對(duì)產(chǎn)量的影響大小順序?yàn)棰簦劲酰綜K＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，這是因?yàn)椴煌|(zhì)配比由于基質(zhì)組成種類及數(shù)量上存在差異，導(dǎo)致西瓜對(duì)養(yǎng)分吸收不同，從而造成植株在生長(zhǎng)勢(shì)與果實(shí)發(fā)育方面存在較大差異，因此出現(xiàn)了不同處理產(chǎn)量高低不同。

表2 不同處理對(duì)西瓜農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

2.3 不同處理西瓜品質(zhì)指標(biāo)的比較

從表3 可以看出，不同處理西瓜果實(shí)內(nèi)可溶性糖含量，以處理Ⅴ最高，可達(dá)96.54 mg/g，顯著高于其他處理，與處理CK 相比高出8.76%；處理Ⅳ的西瓜果實(shí)在可溶性固形物、維生素C 含量、可溶性蛋白和游離氨基酸含量等指標(biāo)上的數(shù)值顯著高于其他處理，分別為8.55%、10.91 mg/100 g、0.96 mg（/g·FW）與46.21 μg（/g·FW），與處理CK 相比分別高出1.56%、3.88 mg/100 g、0.14 mg（/g·FW）與4.47 μg（/g·FW），不同處理間的可溶性固形物、維生素C 含量、可溶性蛋白和游離氨基酸含量呈現(xiàn)顯著差異水平。導(dǎo)致不同處理果實(shí)品質(zhì)差異的原因主要是由于不同基質(zhì)配比條件下，西瓜對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收存在差異，從而反映在形成品質(zhì)指標(biāo)數(shù)值高低的不同。

表3 不同處理對(duì)西瓜品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

作物產(chǎn)量的高低與其光合能力大小有密切關(guān)系[5]，該試驗(yàn)中，以采用處理Ⅳ的基質(zhì)配比，西瓜在光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度數(shù)值上顯著高于其他處理，植株保持較強(qiáng)的代謝能力，進(jìn)而反映在株高、蔓粗、開展度、單株產(chǎn)量和折合產(chǎn)量上也以該處理最高；同時(shí)處理Ⅳ的西瓜果實(shí)內(nèi)可溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白和游離氨基酸含量也顯著高于其他處理，這主要是由于該處理的基質(zhì)配比最適宜于西瓜生長(zhǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求，其他處理由于營(yíng)養(yǎng)失衡，從而造成品質(zhì)指標(biāo)在形成過(guò)程中積累量的差異，這一研究結(jié)論與前人的研究結(jié)果相一致[6]。

該試驗(yàn)結(jié)果表明，采用處理Ⅳ（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶牛糞∶蛭石∶河沙＝2∶1∶2∶3∶2.5）的基質(zhì)配比，西瓜保持較強(qiáng)的光合作物，植株生長(zhǎng)最旺，產(chǎn)量最高，同時(shí)品質(zhì)最優(yōu)，不同處理對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響大小順序?yàn)棰簦劲酰綜K＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，這一研究結(jié)果可為河西走廊戈壁溫室西瓜無(wú)土栽培實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。