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。
參考文獻:
[1] 李鳴雷,劉萌娟,谷? ?潔.? 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的微生物學途徑探討[J].? 西安文理學院學報(自然科學版),2007,10(3):14-17.
[2] 孫振鈞,孫永明.? 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與農(nóng)村生物質(zhì)能源利用的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導報,2006,8(1):6-13.
[3] 汪建飛,于群英,陳世勇,等.? 農(nóng)業(yè)固體有機廢棄物的環(huán)境危害及堆肥化技術(shù)展望[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2006,34(18):4720-4722.
[4] 蔣文新.? 農(nóng)業(yè)廢棄物制備高效天然高分子絮凝劑的研究[D]. 天津:天津科技大學,2005.
[5] 杜? ?靜. 利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物進行大棚CO2施肥的發(fā)酵條件及可行性研究[D].? 杭州:浙江大學,2003.
[6] 顧驊珊.? 農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用模式探討—以浙江嘉興為例[J].? 生態(tài)經(jīng)濟,2009(1):82-84;157.
[7] 崔? ?明,趙立欣,田宜水,等.? 中國主要農(nóng)作物秸稈資源能源化利用分析評價[J].? 農(nóng)業(yè)工程學報,2008,24(12):291-296.
[8] 薛書浩.? 以玉米秸稈為主要原料的番茄無土栽培基質(zhì)配方篩選[D].? 楊凌:西北農(nóng)林科技大學,2009.
[9] 趙? ?鵬,宋明軍,王志偉.? 戈壁荒漠通用空心砌塊墻體日光溫室建造技術(shù)[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2018(6):96-98.
[10] 李文德,張文斌.? 對張掖市非耕地日光溫室發(fā)展的思考[J].? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(8):321-322.
[11] 于銅鋼.? 我國荒漠土地綠洲農(nóng)業(yè)開發(fā)戰(zhàn)略探討[C]//中國土地學會.? 中國土地問題研究—中國土地學會第三次會員代表大會暨慶祝學會成立十周年學術(shù)討論主論文集.? 北京:中國經(jīng)濟出版社,1990:247-250.
[12] 康恩祥,王曉巍,張玉鑫,等.? 戈壁日光溫室基質(zhì)栽培番茄新品種篩選初報[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2020(12):48-52.
[13] 蒯佳琳,王曉巍,張玉鑫,等.? 追肥量對戈壁日光溫室基質(zhì)槽培番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2020(8):36-39.
[14] 吳科生,車宗賢,張久東,等.? 有機無機復混肥在河西綠洲灌區(qū)玉米生產(chǎn)中的應用效果初報[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2020(7):15-18.
(本文責編:鄭立龍)