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        基于農(nóng)業(yè)廢棄物的日光溫室番茄栽培基質(zhì)配方篩選研究

        2021-06-08 13:08:00吳科生車宗賢盧秉林張久東楊蕊菊崔恒馬菁
        甘肅農(nóng)業(yè)科技 2021年3期

        吳科生 車宗賢 盧秉林 張久東 楊蕊菊 崔恒 馬菁

        摘要:以番茄品種粉禧1號為指示品種,通過盆栽試驗比較了不同栽培基質(zhì)對日光溫室番茄生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,以玉米秸稈、腐熟牛糞、河沙、蛭石、珍珠巖、凹凸棒石粉按體積比7.0 ∶ 0 ∶ 1.5 ∶ 0.5 ∶ 0.5 ∶ 0.5、3.5 ∶ 3.5 ∶ 0 ∶ 1.0 ∶ 1.0 ∶ 1.0、3.5 ∶ 3.5 ∶ 1.0 ∶ 0.5 ∶ 0.5 ∶ 1.0混配的栽培基質(zhì)為好,折合產(chǎn)量較高,分別為34 833、29 249、28 458 kg/hm2,且番茄的株高、莖粗、葉綠素含量、單株結(jié)果數(shù)、單株結(jié)果重、商品性等性狀均較優(yōu)。可在河西地區(qū)日光溫室蔬菜基質(zhì)栽培中應用。

        關(guān)鍵詞:番茄;日光溫室;栽培基質(zhì)配方;篩選;農(nóng)業(yè)廢棄物;資源化利用

        隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,種植業(yè)逐漸向省工、省力、高效和清簡化方向轉(zhuǎn)變,養(yǎng)殖業(yè)進入了集約化和規(guī)模化快速高產(chǎn)出高效益的發(fā)展模式,導致農(nóng)業(yè)廢棄物的利用方式發(fā)生了巨大的變化。過去,我國農(nóng)業(yè)廢棄物的利用方式主要以有機肥為主,目的是培肥地力、提供養(yǎng)分和改善品質(zhì)。但規(guī)模化和集約化導致現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)脫離,二者密切聯(lián)系的傳統(tǒng)關(guān)系發(fā)生了根本性改變,我國現(xiàn)已成為世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家之一[1 - 4 ]。據(jù)統(tǒng)計,我國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物中,農(nóng)作物秸稈6億多t(其中玉米秸稈1.21億t),畜禽糞便年產(chǎn)量為20.1億t(其中牛糞8.1 億t)[5 - 6 ]。近年來隨著煤炭、液化氣、電、化肥等替代品的出現(xiàn),農(nóng)作物秸稈廢棄率達到65%[7 - 8 ]。因此,農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的問題,是世界各國普遍需要解決的大課題。

        目前,在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用方面開展了較多的研究,但以玉米秸稈和牛糞為主要原料的低成本基質(zhì)配方在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用較少。玉米秸稈和牛糞是甘肅祁連山地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)廢棄物,基質(zhì)化利用是其實現(xiàn)資源化利用的有效途徑之一。近年來,甘肅省河西走廊地區(qū)充分利用戈壁、石灘、荒漠面積大和光熱資源豐富的優(yōu)勢,大力發(fā)展戈壁農(nóng)業(yè),對發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟和農(nóng)民增收起到積極作用[9 - 11 ]。戈壁農(nóng)業(yè)集成新型日光溫室、栽培基質(zhì)配方、水肥一體化、病蟲無害化綠色防控、智能化控制等系列新技術(shù)于一體,具有節(jié)約水土資源、提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量等特 點[12 - 13 ],符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。近年來,隨著戈壁農(nóng)業(yè)的發(fā)展,基質(zhì)栽培番茄面積不斷擴大,栽培面積和產(chǎn)量均居甘肅省設(shè)施農(nóng)業(yè)首位[12 - 13 ]。我們以玉米秸稈和牛糞為主要原料,將玉米秸稈、腐熟牛糞與河沙、蛭石、珍珠巖和凹凸棒等物料復配成栽培基質(zhì),以番茄為指示作物,通過在武威市涼州區(qū)新型日光溫室內(nèi)進行盆栽試驗,比較了栽培基質(zhì)不同配比對日光溫室番茄生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響,以期篩選出適宜番茄生長、能提高產(chǎn)量和效益的栽培基質(zhì)配方。

        1? ?材料與方法

        1.1? ?試驗區(qū)概況

        試驗于2019年7月至2020年6月在位于甘肅省武威市涼州區(qū)永昌鎮(zhèn)白云村的農(nóng)業(yè)部甘肅耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站(38° 37′ N、102° 40′ E)新型日光溫室進行。當?shù)睾0? 504 m,年均溫7.7 ℃,無霜期150 d,降水量150 mm,蒸發(fā)量2021mm。日照時數(shù)3 028 h,相對濕度53%?!?0 ℃年有效積溫3 016 ℃,年太陽輻射總量588.0~663.6 kJ/cm2[14 ]。

        1.2? ?供試材料

        指示番茄品種為粉禧1號,由武威先正達育苗公司提供。供試基質(zhì)材料玉米秸稈(S1)為當?shù)剞r(nóng)戶種植玉米收獲后的廢棄物,腐熟牛糞(S2)購自武威市某散養(yǎng)型牛養(yǎng)殖場,河沙(S3)來源于武威市涼州區(qū)當?shù)?,蛭石(S4)購買于甘肅省海鑫蛭石濾料生產(chǎn)廠,珍珠巖(S5)購自廊坊新大眾助濾劑有限公司,凹凸棒石粉(S6)購自甘肅良興凹凸棒石應用有限公司。

        1.3? ?試驗方法

        試驗共設(shè)21個處理(編號T1~T21),隨機區(qū)組排列,每盆為1個處理,3次重復。每盆定植2株番茄。將腐熟的玉米秸稈和牛糞與河沙、蛭石、珍珠巖、凹凸棒等按試驗設(shè)計復配制成栽培基質(zhì),具體配比詳見表1。在番茄采收中期對各處理的株高和莖粗進行測定,在番茄采收初期、中期、末期分3次在植株上部、中部、下部分別用葉綠素含量測定儀(型號SPAD502)測定番茄植株葉片葉綠素含量。番茄采收終期測定各處理的番茄植株地上部分和地下部分干鮮重,計算根冠比。按處理分批次單獨采收,每次采收時記錄各處理的采收量,至采收全部結(jié)束后匯總統(tǒng)計各處理的總產(chǎn)量并計算折合產(chǎn)量。

        1.4? ?數(shù)據(jù)處理

        試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SAS 8.0分析軟件進行統(tǒng)計分析。

        2? ?結(jié)果與分析

        2.1? ?株高與莖粗

        從表2可以看出,株高以處理T2最高,為66.83 cm;處理T10次之,為65.83 cm;處理T5居第3位,為65.73 cm;處理T8最矮,為51.33 cm;其余處理為53.50~65.53 cm。莖粗以處理T5最高,為8.23 mm;處理T6次之,為7.93 mm;處理T10居第3位,為7.87 mm;處理T8最細,為6.08 mm;其余處理為6.40~7.74 mm。

        2.2? ?葉綠素含量

        從表2可以看出,葉綠素含量以處理T8最高,為48.9;處理T7次之,為48.6;處理T9居第3位,為47.1;處理T2最低,為25.1;其余處理為33.3~46.5。

        2.3? ?地上部及地下部生物量

        從表2可以看出,番茄地上部鮮重以處理T10最高,為15 009 kg/hm2;其次是處理T5,為13 382 kg/hm2;處理T9居第3位,為10 555 kg/hm2;其余處理為5 213~10 501 kg/hm2。地上部干重以T10最高,為2 387 kg/hm2;其次是處理T5,為2 129 kg/hm2;處理T6居第3位,為1 908 kg/hm2;其余處理為821~1 907 kg/hm2。番茄地下部鮮重以處理T5最高,為2 285 kg/hm2;其次是處理T2,為2 178 kg/hm2;第3位是處理T13,為1 877 kg/hm2;其余處理為1 057~1 818 kg/hm2。地下部干重以處理T5最高,為364 kg/hm2;其次是處理T2,為301 kg/hm2;第3位是處理T13,為295 kg/hm2;其余處理為166~289 kg/hm2。根冠比以T2最高,為0.23;其次為處理T3、處理T4,均為0.21;第3位是處理T17、處理T18、處理T20,均為0.20。

        2.4? ?主要經(jīng)濟性狀

        從表3可以看出,單株結(jié)果數(shù)以處理T10最多,為19.3個;處理T5次之,為15.7個;處理T13居第3位,為15.3個;其余處理為8.7~14.7個。單株結(jié)果重以處理T10最高,為455.3 g;處理T16次之,為382.3 g;處理T5居第3位,為372.0 g;其余處理為216.3~366.7 g。單株大果重以處理T10最高,為351.0 g;處理T18次之,為336.0 g;處理T17居第3位,為297.3 g;其余處理為171.7~286.3 g。

        2.5? ?產(chǎn)量

        從表3可以看出,折合產(chǎn)量以處理T10最高,為34 833 kg/hm2;處理T18次之,為29 249 kg/hm2;處理T5居第3位,為28 458 kg/hm2;處理T3折合產(chǎn)量最低,僅為16 550 kg/hm2;其余處理為18 029~28 050 kg/hm2。對折合產(chǎn)量進行方差分析表明,處理T10與處理T18、處理T5、處理T17差異均不顯著,與其余處理差異均顯著;處理T18與處理T2、處理T5、處理T8、處理T9、處理T12、處理T13、處理T14、處理T15、處理T16、處理T17差異均不顯著,與其余處理差異均顯著;處理T5與處理T1、處理T3、處理T4、處理T7、處理T19、處理T20、處理T21差異均顯著,與其余處理差異均不顯著。

        3? ?結(jié)論

        試驗結(jié)果表明,在設(shè)計的21個栽培基質(zhì)配方中,以玉米秸稈、腐熟牛糞、河沙、蛭石、珍珠巖、凹凸棒石粉分別按體積比為7.0∶0∶1.5∶0.5∶0.5∶0.5、3.5∶3.5∶0∶1.0∶1.0∶1.0、3.5∶3.5∶1.0∶0.5∶0.5∶1.0混配的3個栽培基質(zhì)為好,均可滿足番茄正常生長發(fā)育且能獲得較高產(chǎn)量,其折合產(chǎn)量居前3位,分別為34 833 、29 249 、28 458 kg/hm2。同時可以看出,這3個栽培基質(zhì)的番茄株高、莖粗、葉綠素含量、單株結(jié)果數(shù)、單株結(jié)果重、商品性等性狀均較優(yōu),且這3個栽培基質(zhì)配方處理下番茄各項指標差異均不顯著。上述3個配方的基質(zhì)可在河西地區(qū)日光溫室蔬菜基質(zhì)栽培中應用。

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        (本文責編:鄭立龍)

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