毛麗萍 趙 婧 張劍國(guó)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 太原030031）

我國(guó)設(shè)施番茄的種植總面積穩(wěn)步增長(zhǎng)，約占設(shè)施蔬菜種植面積的35%，是設(shè)施蔬菜的主要種類(lèi)之一[1-2]。設(shè)施蔬菜栽培生產(chǎn)中存在連作障礙嚴(yán)重，制約著番茄產(chǎn)量與品質(zhì)的提升?；|(zhì)栽培可根除連作障礙[3-4]，常用巖棉、椰糠、草炭等成分，但成本高、栽培管理難度大。有機(jī)基質(zhì)緩沖能力強(qiáng)，栽培管理相對(duì)容易，可提升番茄產(chǎn)量和品質(zhì)[5-6]，可有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物，已成為當(dāng)前無(wú)土栽培的一個(gè)研究熱點(diǎn)[7-9]。有機(jī)基質(zhì)配方原料一般選用來(lái)源方便、價(jià)格低廉的農(nóng)業(yè)廢棄物，不同地區(qū)差異較大，篩選適宜本地的有機(jī)基質(zhì)配方尤為必要[10-11]。

本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)計(jì)不同基質(zhì)配方，研究其理化性質(zhì)、成本，測(cè)定了基質(zhì)栽培的番茄產(chǎn)量和品質(zhì)，從而篩選出適宜番茄栽培的有機(jī)基質(zhì)配方，以合理利用菇渣和牛糞等山西省的農(nóng)業(yè)廢棄物。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

基質(zhì)原材料包括菇渣、腐熟牛糞和蛭石。其中，腐熟牛糞采購(gòu)于本地養(yǎng)牛大戶(hù)，堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量分別為428 mg/kg、89 mg/kg和2 825 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為6.92%；菇渣購(gòu)買(mǎi)于平菇種植大戶(hù)，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為925 mg/kg、208 mg/kg和11 600 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為28.8%；蛭石為商品蛭石。

番茄品種為晉番茄4號(hào)，為大紅果、大果型、無(wú)限生長(zhǎng)型品種。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年3月開(kāi)始，在晉中市榆次區(qū)東陽(yáng)鎮(zhèn)塑料大棚進(jìn)行。用腐熟牛糞、菇渣和蛭石為原料，按照體積比配制成5種不同復(fù)合基質(zhì)（表1），以土壤為對(duì)照（CK）。采用大區(qū)設(shè)計(jì)，大區(qū)面積30 m2，每個(gè)大區(qū)定植5行，作為5個(gè)重復(fù)。定植前測(cè)定基質(zhì)容重、孔隙度、養(yǎng)分含量、pH、EC值；定植后觀察番茄生長(zhǎng)發(fā)育情況，測(cè)定番茄產(chǎn)量與品質(zhì)等指標(biāo)。

表1 不同基質(zhì)配方

2020年2月27 日采用日光溫室穴盤(pán)育苗方式播種育苗。4月18日，開(kāi)挖下挖式栽培槽，栽培槽上口寬50 cm、下口寬30 cm，槽深25 cm，槽間距90 cm，槽內(nèi)與槽間地面覆蓋滲水式防草布。按照試驗(yàn)田間排列圖填滿(mǎn)不同配方的基質(zhì)，對(duì)照按照常規(guī)小高壟栽培方法整地、覆地膜，每壟（栽培槽）鋪設(shè)2條滴灌管。4月28日定植，栽培槽內(nèi)雙行定植，株距40 cm，對(duì)照土壤栽培為寬窄行栽培，密度均為2 382株/畝。7月22日和8月18日各畝施N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復(fù)合肥15 kg。7月20日開(kāi)始采收，9月底拉秧。

1.3 測(cè)定內(nèi)容和方法

基質(zhì)理化性質(zhì)：測(cè)定容重和孔隙度等物理指標(biāo)及pH、電導(dǎo)率等化學(xué)指標(biāo)[12]。

基質(zhì)養(yǎng)分含量：測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量和氮磷鉀含量[13]。

番茄產(chǎn)量：采收期全程記錄小區(qū)番茄數(shù)量和產(chǎn)量，計(jì)算總采收果實(shí)數(shù)量、總產(chǎn)量和單果質(zhì)量。每次產(chǎn)量用精確度為1 g的電子秤稱(chēng)量。

番茄品質(zhì)：每小區(qū)選10株，選取第二穗果的成熟果實(shí)5個(gè)作為1個(gè)重復(fù)，測(cè)定可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、硝酸鹽含量、維生素C含量[14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析，采用Microsoft Excel 2007作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理基質(zhì)的理化特性和養(yǎng)分含量

不同處理基質(zhì)的理化性質(zhì)見(jiàn)表2。各處理基質(zhì)的容重為0.48～0.61 g/cm3， 總孔隙度為67.47%～73.59%，持水孔隙為64.94%～70.47%，pH為7.73～7.87，能夠滿(mǎn)足番茄生長(zhǎng)需求。處理1基質(zhì)的EC值為2.98，處理2和處理3基質(zhì)的EC值均大于2.0，處理4和處理5基質(zhì)的EC值均為1.5左右。

表2 不同處理基質(zhì)的理化特性

對(duì)照（土壤）氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量均最低。各處理基質(zhì)的養(yǎng)分水平均比CK顯著增加（圖1～圖4），堿解氮含量為476～659 mg/kg、有效磷含量為103～153 mg/kg、速效鉀含量為3 125～7 900 mg/kg、有機(jī)質(zhì)含量為7.68%～16.8%。各處理氮、磷、鉀含量豐富，可以滿(mǎn)足番茄生長(zhǎng)需要。

圖1 不同處理基質(zhì)有效磷含量

圖4 不同處理基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量

2.2 不同處理對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的影響

對(duì)照番茄開(kāi)花期、坐果期和始收期最早，各處理均比CK推遲（表3）。其中，處理1番茄始收期比CK推遲6 d，處理2、處理3、處理4和處理5番茄始收期均比CK推遲4 d。

表3 不同配方基質(zhì)番茄物候期比較

2.3 不同處理對(duì)番茄產(chǎn)量及產(chǎn)量形成因子的影響

由表4可知，對(duì)照番茄采收果實(shí)數(shù)量最少，商品果率最低。處理1番茄果實(shí)數(shù)量和商品果數(shù)量均與CK差異不顯著；處理2果實(shí)數(shù)量與CK差異不顯著，但商品果數(shù)量比CK顯著增加了14.47%；處理3、處理4和處理5的果實(shí)數(shù)量和商品果數(shù)量均比CK顯著增加，其中，商品果數(shù)分別增加了25.09%、30.77%和31.87%，總采收果實(shí)數(shù)分別增加了14.44%、16.19%和20.51%；除處理1外，其他處理番茄商品果率均比CK顯著提高，其中，處理4商品果率最高，達(dá)到82.93%。

表4 不同處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

圖2 不同處理基質(zhì)堿解氮含量

圖3 不同處理基質(zhì)速效鉀含量

對(duì)照番茄平均單果質(zhì)量最大，為180.5 g。各處理平均單果質(zhì)量均比CK有所減小，其中處理1、處理2和處理5的平均單果質(zhì)量分別比CK顯著減小了10.47%、9.09%和8.75%，處理3和處理4的與CK差異不顯著。

對(duì)照番茄總產(chǎn)量和商品果產(chǎn)量分別為4 505 kg/畝和3 944 kg/畝，處理1番茄總產(chǎn)量和商品果產(chǎn)量均比CK顯著降低；處理2番茄總產(chǎn)量和商品果產(chǎn)量均與CK差異不顯著。處理3、處理4和處理5番茄產(chǎn)量均比CK顯著增加，其中，處理4番茄總產(chǎn)量增加了12.01%，商品果產(chǎn)量增加了17.60%。

對(duì)照番茄商品率為87.54%，處理1和處理5番茄商品率與CK差異不顯著，處理2、處理3和處理4番茄商品率均比CK顯著增加，分別比CK增加了4.65、5.35和4.37個(gè)百分點(diǎn)。

2.4 不同處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

對(duì)照番茄果實(shí)維生素C含量（圖5）、可溶性固形物含量（圖6）和可溶性糖含量（圖7）均最低，各處理均比CK顯著增加，其中維生素C含量增幅為13.27%～16.81%。對(duì)照番茄可滴定酸含量（圖8）最高，各處理均比CK顯著降低，降幅達(dá)11.90%～16.67%。對(duì)照番茄糖酸比（圖9）最低，各處理均比CK顯著增加，增幅為31.03%～41.48%。因此，各處理番茄果實(shí)品質(zhì)均比CK顯著改善。

圖5 不同處理對(duì)番茄維生素C含量的影響

圖6 不同處理對(duì)番茄可溶性固形物含量的影響

圖7 不同處理對(duì)番茄可溶性糖量的影響

圖9 不同處理對(duì)番茄糖酸比的影響

2.5 不同處理基質(zhì)的成本比較

試驗(yàn)基質(zhì)原料中蛭石為400元/m3、牛糞為70元/m3，菇渣為廢棄物利用不計(jì)成本。各原料運(yùn)輸費(fèi)忽略不計(jì)。由于蛭石含量相同，各處理基質(zhì)成本隨牛糞含量的增加而增加，處理1、處理2、處理3、處理4和處理5基質(zhì)成本分別為61元/m3、68元/m3、75元/m3、82元/m3和89元/m3，遠(yuǎn)低于市場(chǎng)價(jià)400元/m3。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中，各基質(zhì)配方的物候期均比CK推遲，其中，處理1的開(kāi)花期、坐果期和采收期分別比CK推遲了2 d、4 d和6 d；處理3、處理4和處理5的物候期相同，開(kāi)花期、坐果期和采收期分別比CK推遲了1 d、2 d和4 d。一般來(lái)說(shuō)，與土壤栽培相比，基質(zhì)栽培番茄物候期會(huì)提前[5]，本試驗(yàn)中番茄物候期推遲，可能是黑色防草布保水作用好，降低了基質(zhì)溫度，番茄根系發(fā)育緩慢造成的。

本試驗(yàn)中，各處理基質(zhì)養(yǎng)分水平均比CK高，理論上番茄產(chǎn)量應(yīng)該增加，但處理1和處理2中番茄總產(chǎn)量分別比CK降低了10.47%和7.81%。分析原因，各處理基質(zhì)EC值差異較大，其中，處理1和處理2基質(zhì)的EC值分別為2.98和2.55，顯著高于其他處理。番茄苗期適宜的EC值為1.5[15]，成株期適宜的EC值為2.5～3.0[16]，EC值過(guò)高會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生抑制和毒害[17]。因而該試驗(yàn)中，處理1和處理2中番茄總產(chǎn)量降低的原因可能是基質(zhì)EC值太大，苗期生長(zhǎng)受到抑制。處理3、處理4和處理5番茄產(chǎn)量均比CK顯著增加，可能的原因是基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量較多、孔隙度較大，有利于番茄根系發(fā)育。

本試驗(yàn)中各處理番茄品質(zhì)衡量指標(biāo)維生素C含量、可溶性固形物含量及可溶性糖含量均比CK顯著增加，而可滴定酸含量顯著降低，糖酸比顯著增加，可能是各處理有機(jī)質(zhì)含量較高，有機(jī)肥含量較大，有利于促進(jìn)番茄特殊風(fēng)味物質(zhì)的形成，品質(zhì)得到改善，這與王鵬[5]、王博[6]等的研究結(jié)果一致。

我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物如菇渣、牛糞等資源多、數(shù)量大，利用率低[18]?；|(zhì)栽培作為無(wú)土栽培的主要形式，可以有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物[19]，并改善番茄品質(zhì)、提高番茄產(chǎn)量[5-6]。處理4的基質(zhì)理化性質(zhì)符合番茄栽培要求，番茄產(chǎn)量比CK顯著增加17.60%，總產(chǎn)量比CK顯著增加12.01%，商品率比CK增加4.37個(gè)百分點(diǎn)，番茄品質(zhì)顯著改善，成本相對(duì)較低。因此，處理4的基質(zhì)配方可合理利用農(nóng)業(yè)廢棄物，種植番茄產(chǎn)量高、品質(zhì)好，是適宜的設(shè)施番茄有機(jī)基質(zhì)配方。