無土栽培有機肥含量對小西瓜產量和品質的影響

摘要: 以小型西瓜京秀為試材， 采用隨機區組設計， 研究了基質無土栽培情況下增施有機肥( 發酵雞糞) 對西瓜產量和品質的影響。結果表明， 基質中增施有機肥對西瓜單果重、產量、果形指數和果皮硬度有一定影響， 對提高西瓜的可溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白質和氨基酸含量具有顯著效果。對提高單果重和667 m2 產量， 以每m3基質增施有機肥8kg 為好， 繼續增加效果不明顯; 果形指數隨著基質中有機肥含量的增高而降低; 果皮硬度隨基質中有機肥含量的增加而增加， 以每m3 基質增施15 kg 為好; 在每m3 基質中增施15 kg 發酵雞糞， 對提高西瓜可溶性固形物和維生素C 的含量效果顯著， 繼續增加則效果不明顯， 但對于提高邊部可溶性固形物含量有效; 基質中有機肥含量越高， 對于提高可溶性蛋白質和氨基酸含量效果越好。

關鍵詞: 基質栽培; 有機肥含量; 西瓜; 品質

Effects of the content of organic manur e in siolless cultivation on the yieldand qualities of watermelonSUN Zhi- hong1， LI Zhen- shan1， YANG Chao- xuan2， YANG Qi- chang3

(1. Panggezhuang Town Watermelon and Vegetable Technology Service Station of Daxing District， Beijing， 102601， China; 2. ZhengzhouFruit Research Institute of Chinese Academy of Agriculture Science， Zhengzhou， Henan， 450009， China; 3. Institute of Environment andSustainable Development in Agriculture， Chinese Academy of Agriculture Science， Beijing， 100081， China )

Abstr act: The experiment studied the effects of organic manure content on yield and quality of watermelon in the plant conditionof soilless which adopted Jingxiu watermelon as examination material and was designed with Randomized block experiment.The result indicated that the organic manure affected the single fruit weight， yield， fruit shape index and firm of fruitwhile it can increase the soluble solids concent， vitamine C， soluble protein concent and dissociative amino acid concent ofthe fruit of watermelon. The organic manure content in 8 kg/m3 was effective while it would not if increasing the organic manurecontent. Fruit shape index decreased with the organic manure content. The organic manure content increased the fruitthe peer hardness and was more efficiency in 15 kg/m3 level. And in the level of 15 kg/m3 was obvious effects on soluble solidsand vitamine C， but it was no more effects if improved the organic manure content in the soilless plant. To the soluble proteinand dissociative amino acid， it showed the more the organic manure content， the more the soluble protein and dissociativeamino acid.

Key words: Siolless cultivation; Content of organic manure; Watermelon; Quality

基質無土栽培作為一種農業高新技術， 在一定程度使傳統的農業生產不再受時空限制， 具有節肥、節水、省工、避免重茬、減少病蟲害、高產、優質和產品潔凈衛生等優點， 近年來發展比較迅速。西瓜是廣受世界人民喜愛的水果之一， 其設施無土栽培在國內外備受重視， 它成功排除了西瓜種植不能連作的障礙， 對西瓜枯萎病、根結線蟲病等西瓜頑固性病害有一定的預防作用[3]。無土栽培是以沙礫、蛭石、巖棉、鋸末等為基質， 澆營養液， 或直接在營養液中栽培作物的技術， 單純的無機營養往往會造成產品品質的下降。基質配方和基質中有機肥含量對于西瓜商品品質、營養品質和食用風味具有重要意義。本試驗以備受消費者青睞的小型西瓜為試材， 探討基質中有機肥含量對西瓜品質、風味等方面的影響，擬為無土基質栽培提供理論和生產依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料和設計

試驗品種為早熟小型西瓜京秀。根據基質有機肥含量， 設4個處理: A， 蛭石∶珍珠巖∶草碳=2∶1∶2， 為對照;B， 按A的比例配好后， 每m3加入8kg發酵雞糞;C， 按A的比例配好后， 每m3加入15kg發酵雞糞;D， 按A的比例配好后， 每m3加入20kg發酵雞糞。基質槽寬50 cm， 深30cm， 槽間距100cm。營養液配方來自中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所設施園藝研究室。

試驗于2006年3-10 月在大興區龐各莊老宋瓜園和四季春農藝園日光溫室內進行(棚凈寬6m) 。南北向雙行種植， 株距50cm， 行距(槽內)36cm， 定植密度1500株/667m2。采用吊蔓和雙蔓整枝。隨機區組設計， 每個試驗點設置3個重復。每個小區18m2， 收獲時每個小區取15株的樣品。授粉后26d采收， 進行667m2 產量、品質指標測定。

1.2 產量等性狀和品質指標分析

產量等性狀: 果形指數; 單果重， 收獲時采用電子天平測量; 667 m2 產量根據4 個小區產量折合; 果皮硬度， 采用GY- 1 型果實硬度計測定。營養品質:可溶性固形物含量用PR- 100 型數字糖度計測定;維生素C 含量采用2， 6 二氯酚靛酚測定[1]; 可溶性蛋白采用考馬斯亮藍法測定[1]; 游離氨基酸采用茚三酮溶液顯色法[2]。

2 結果與分析

2.1 不同有機肥含量對小型西瓜單果重、產量、果形指數、果皮硬度的影響

由表1 可以看出， 隨著基質配方中有機肥含量增高， 其單果重和產量也隨之增高。基質中增加發酵雞糞的3 個處理， 單果重和667 m2 產量均高于對照， 但增施雞糞的3 個處理B、C、D 之間沒有顯著差異。本試驗表明， 在無土基質栽培中增施一定量的有機肥能提高西瓜的單果重和667 m2 產量; 在低水平有顯著效果， 該試驗以每m3 基質增施8 kg 為好， 繼續增施效果不明顯。果形指數隨著基質中有機肥含量的增高而降低， 對照與3 個處理有顯著差異，說明有機質能促進果實橫向發育， 以每m3 基質增施8 kg 的處理B 效果明顯， 在處理C 基礎上繼續增施效果不明顯， 說明有機肥對西瓜橫徑影響有限。果皮硬度隨基質中有機肥含量的增加而增加， 4 種處理相互間差異顯著， 說明增施有機肥能增加果皮硬度， 增強西瓜耐搬運和機械碰撞的性能。從增施有機肥對果形指數和果皮硬度的雙重效果看， 以每m3基質增施15 kg 為好。

2.2 不同有機肥含量對果實品質的影響

2.2.1 對可溶性固形物含量的影響果實中可溶性固形物含量是評價西瓜營養品質和風味的重要指標。表2 的統計結果顯示， 處理A 與C、D 中心可溶性固形物含量存在極顯著差異， B 與C、D 之間存在顯著差異; 邊部A、B、C、D 相互之間均存在顯著差異。由此看出， 隨著有機肥的增加， 果實中心和邊部可溶性固形物的含量隨之增加， 但是當施入量由15 kg 增至20 kg 時， 對中心可溶性固形物含量的提高作用不再明顯， 但對邊部仍有明顯的提高作用。

從圖1 可以看出， 與處理A 相比， 隨著基質中發酵雞糞含量的增加， 果實中心和邊部可溶性固形物含量也隨之增加， 但其中邊差呈現先增大后中邊變小的趨勢， 說明隨著基質中有機肥水平的提高， 中心可溶性固形物含量的提高要比邊部快， 但是有機肥含量增加到一定程度后中邊梯度減小， 有機肥對中心可溶性固形物含量提高的影響要比對邊部的小。這與表2 的統計結果一致， 即每m3 增施15 kg發酵雞糞(C) 對果實可溶性固形物含量的提高有良好的效果， 在D 水平時， 對中心可溶性固形物含量的提高與C 水平相比沒有極顯著效果， 但對邊部可溶性固形物含量的提高有顯著效果。因此就提高中心、邊部可溶性固形物含量和中邊梯度小的效果而言， 以每m3 增施20 kg 腐熟雞糞的D 處理最好。

2.2.2 對維生素C 含量的影響維生素C 含量是評價西瓜營養品質的重要指標之一。從圖2 可以看出， 隨著基質中發酵雞糞含量的增加， 果實維生素C的含量也隨之增加， 而且B、C 之間的增幅要大于A、B 和C、D 之間的。表2 統計結果顯示， 處理A 與D、C 存在著極顯著差異， A 與B、C 與D 差異不顯著。由此可得出， 隨著基質中有機肥含量的增加， 果實維生素C 的含量也隨之增加， 從基質中不含雞糞到每m3 增加8 kg 時效果不顯著， 增至15 kg 時效果極顯著， 從15 kg 增至20 kg 時效果不顯著， 說明發酵雞糞在每m3 增施8～15 kg 時對果實維生素C 含量的增加有顯著影響， 所以就增施有機肥對維生素C 的效果看， 以每m3 增施15 kg 腐熟雞糞的效果最好。

2.2.3 對可溶性蛋白質和氨基酸的影響果實中可溶性蛋白質和氨基酸的含量不僅是西瓜重要的營養品質指標， 更是影響其風味、口感的重要因子。從圖2 和表2 可以看出， 隨著有機肥含量的增加， 果實中可溶性蛋白質和氨基酸的含量也隨之增加。A、B、C、D 4 種處理之間差異均達極顯著水平， 說明增施有機肥對提高果實中可溶性蛋白質和氨基酸的含量有極顯著的作用， 從每m3 增施8、15 到20 kg， 其影響持續有效， 即有機肥增施的數量越多， 其效果和效應越好。

3 討論

無土栽培中基質一般是采用膨化處理后的礦物巖、營養液按一定的配方由各種無機肥料組成， 作物吸收的養分幾乎全部來自無機礦物元素， 所以作物的品質容易受到影響。在基質中加入一定量的有機肥料對改善作物品質具有重要意義， 國內外許多研究[3- 6]在致力于無土栽培融入有機生產。有機肥特別是腐熟的動物糞便除含有植物生長所必需的營養成分碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、銅、鐵、鋅、錳、硼、鉬、氯等多種元素外， 還含有多種生物活性物質， 如植物激素、氨基酸、維生素、核苷酸、胡敏酸和各種酶等[4， 5]。這些生物活性物質能改善西瓜根際的生態環境， 可對根系端分生組織產生刺激作用， 促進次生根多根量增加， 根系伸長， 增強植物吸收水分、養分的能力， 本試驗中增施有機肥的處理單果重和667 m2產量比對照有顯著提高就說明了這一點。有研究表明， 有機肥中的生物活性物質可使植株地上部分生長健壯， 尤其對果實部分干物質積累有明顯促進作用， 腐植酸能加速養分從營養體向子實體轉移[6]。本試驗中增施有機肥的處理果實可溶性固形物、可溶性蛋白質和氨基酸含量與沒有增施有機肥的對照存在顯著差異， 隨著基質中有機肥含量的增加其營養成分隨著增高， 間接印證了這一觀點， 即有機肥中生物活性物質能對西瓜生長發育產生影響， 對生理代謝產生刺激作用， 比如影響果實成熟過程中有機物轉化和代謝途徑， 這對果實糖分、氨基酸、維生素等營養物質的形成具有重要意義， 這些轉化正是果實風味和營養品質形成的基礎。

西瓜品質除了自身遺傳特性外， 可受肥水、光照、溫度等多種栽培因素影響， 比較復雜。該試驗只是研究了基質中加入3 種水平的發酵雞糞對西瓜產量等性狀和營養品質的影響， 對這種有機肥中有機質、全氮、全磷、全鉀、腐殖酸含量以及各種礦質元素的狀態未進行細致分析研究， 同時基質基本配方中草碳既是基質也是一種有機肥， 其有機質和腐殖酸也需要精確量化， 有機肥對果實品質的影響還需要從生理角度研究。因此對于該試驗有機肥對西瓜品質的影響還需要進行更加細致深入的研究。

4 結論

該試驗表明， 對提高西瓜單果重和667 m2 產量， 以每m3 基質增施8 kg 腐熟雞糞經濟有效， 繼續增施效果不明顯; 果皮硬度隨基質中有機肥含量的增加而增加， 以每m3 基質增施15 kg 經濟有效; 在每m3 基質中增施15 kg 發酵雞糞對可溶性固形物和維生素C 含量的提高效果顯著， 增至20 kg 對提高中心可溶性固形物含量效果不明顯， 但是對于提高邊部含量有效; 基質中有機肥含量越高， 對提高可溶性蛋白質和氨基酸含量效果越好。這充分說明有機肥對西瓜營養品質和風味的影響大于對其產量的影響， 基質中增施有機肥對西瓜營養品質和風味的形成具有重要意義。

參考文獻

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