鄭奕,劉正魯,劉陽,張艇
(上海孫橋農業科技股份有限公司,上海,201210)
無土栽培要大面積推廣應用,就必須研究出適宜廣大農戶使用的簡易栽培體系,不但投資要低,而且使用要簡單方便[1]。經過調查,在實際生產中,由于農民在營養液配制上掌握不好而經常出現問題,并且出現的都是災難性問題,因此希望能有比較簡單的替代方式。有機生態型無土栽培最大的好處是不滴灌營養液而只滴灌清水,其栽培模式符合農民種地的習慣[2]。有機生態型無土栽培需要的基質主要靠就地發酵,原料來源復雜,發酵工藝和發酵程度農民難以掌握,發酵肥料養分釋放難以控制等原因限制了這種模式的大面積推廣。
蛭石、珍珠巖、河沙等是各地常見的建筑材料,來源廣泛、價格適中,如能在其中添加通過工廠化工藝生產的有機緩釋肥進行無土栽培,并且栽培效果能達到或者超過有機基質栽培效果[3],則無土栽培的應用前景更為廣闊。本試驗研究的目的就是想能通過添加緩釋肥代替營養液。
試驗于2008年1~6月在孫橋農業開發區環東園藝場的連棟塑料溫室中進行。
①供試番茄品種為荷蘭的“Yamile”,分別設珍珠巖、河沙、蛭石、珍珠巖發酵基質、菇渣6種基質,并分在基質中添加緩釋肥(體積比20∶1,下同)灌營養液或清水,不添加緩釋肥僅灌營養液3種。添加緩釋肥的從始花期開始每周1次,每次每盆50 g,共添加8次。12月20日72孔穴盤播種育苗,2月5日定植于栽培盆中,每盆定植2株,3月15~19日按1.5 m行距,0.55 m盆距擺開,定植密度為1 615株/667 m2。每處理重復3次,每小區10盆,坐果期取樣品測定葉片中營養元素含量,結果期統計植株生長指標,采收期統計產量。
②供試黃瓜品種為戴多星,2008年1月11日播種,2月18日定植,3月20日擺開,密度同番茄。設珍珠巖、蛭石、河沙、菇渣4種基質,并又分僅澆灌營養液、添加緩釋肥灌清水(僅加1次)、添加緩釋肥灌營養液(僅加1次)、添加緩釋肥灌清水1周1次(從始花期開始每周1次,共8次)。每處理重復3次,每小區10盆,坐果期取樣品測定葉片中營養元素含量。
③供試黃瓜品種為戴多星,2008年1月11日播種,2月18日定植,設純珍珠巖、蛭石、河沙、珍珠巖緩釋肥(20∶1)、蛭石緩釋肥(20∶1)、河沙緩釋肥(20∶1)、珍珠巖發酵基質 7種處理,每處理3次重復,栽培管理同②,結果期統計植株生長指標,采收期統計產量。
從表1,2可以看出,不同基質、基質中添加緩釋肥及灌溉營養液或清水對番茄葉片中營養元素影響不同。純基質中澆營養液的N含量低于基質中添加緩釋肥灌清水的,但兩者差別不大;但基質中添加緩釋肥灌營養液時,N,P,K,Fe,Mg 含量明顯升高;添加緩釋肥澆清水的除Ca元素比較低外,其他元素變化基本沒有規律性。不同基質間,珍珠巖栽培的鈣鎂含量比較高。

表1 不同基質、不同灌溉方式對番茄葉片中N、P、K元素的影響

表2 不同基質、不同灌溉方式對番茄葉片中Ca、Fe、Mg元素的影響

表3 不同基質、不同灌溉方式對黃瓜葉片中N、P元素的影響

表4 不同基質、不同灌溉方式對黃瓜葉片中K、Ca元素的影響
從表3,4,5可以看出,黃瓜栽培不同基質、基質中添加有機緩釋肥及不同灌溉處理間,植株中主要元素除Mg元素明顯低外,其他元素變化無規律性。但總的趨勢是不同基質間,珍珠巖栽培的植株中鈣鎂含量比較高,而蛭石栽培的植株中鉀的含量比較高;同一基質中添加緩釋肥澆營養液的植株營養元素含量高于只澆營養液的,澆營養液的高于添加有機緩釋肥澆清水的;添加有機肥澆清水1周1次的栽培效果也較好。
從表6,7中可以看出,不同基質灌營養液栽培的番茄生長勢、生長量和產量之間存在著差異。從株高、莖粗、葉片數和地上部鮮質量看,珍珠巖和河沙及蛭石與菇渣和蛭石加緩釋肥間達到顯著差異,河沙和蛭石間差異不顯著;在產量上,有相同的結果。說明營養生長的強弱在很大程度上影響產量的形成。

表5 不同基質、不同灌溉方式對黃瓜葉片中Mg、Fe元素的影響

表6 不同基質、不同灌溉方式對番茄苗期生長勢和生長量的影響
基質中添加有機緩釋肥后,番茄的生長情況有了改善。在生長前期,由于苗小對營養的吸收量比較少,每周添加1次有機緩釋肥能滿足植株對營養物質的需求;番茄植株長到一定程度后,對營養的需求量增大,灌營養液和灌清水的植株間差異明顯,達到顯著差異,而且產量間也達到顯著差異。
從菇渣有機基質一直澆營養液、蛭石中添加緩釋肥一直澆營養液比較看,二者從生長勢、生長量和產量間無顯著差異,說明在蛭石中添加緩釋肥,完全可以代替用優良的菇渣有機基質滴灌營養液,進行大規模無土栽培生產。
由表8可知,黃瓜在純基質中生長不良,河沙的生長相對較好,蛭石的次之,珍珠巖的生長最差,但是三者產量之間無顯著差異。這主要是由于黃瓜在純基質中生長都不好,植株生長量不夠,難以有足夠的養分供應給果實進行生長發育。
純基質中添加有機緩釋肥,植株的生長有了顯著的改善,最明顯的是蛭石添加有機緩釋肥處理植株生長勢、生長量和產量均較高。同純基質不同的是珍珠巖添加有機緩釋肥后生長效果顯著好于河沙添加緩釋肥,并且產量之間也達到顯著差異。說明用有機緩釋肥改良珍珠巖效果更好。
珍珠巖添加少量草炭和蛭石后噴淋芝麻渣發酵,其栽培的黃瓜生長勢、生長量也較好,產量較高。
本試驗中蛭石基本不提供營養物質,有機緩釋肥在10%~15%含水量的條件下容重為530 kg/m3,按照體積比20∶1,以及每個生長季追肥8次,每次每盆50 g,則全生育期每1 m3的添加總量達到60.5 kg左右(平均每盆的添加量為0.71 kg),在灌溉水回收利用條件下,則每1 m3基質提供的主要營養物質中全氮(N)為 2.24 kg、全磷(P2O5)為 4.50 kg、全鉀(K2O)為1.24 kg,在以上推薦養分范圍內,番茄生長健壯,無缺素或者中毒癥狀,2個半月的采收期內產量可以達到6 500 kg/667 m2以上。

表7 不同基質、不同灌溉方式對番茄后期生長和產量的影響

表8 有機緩釋肥對不同基質栽培黃瓜生長和產量的影響
從試驗結果看,在生產開始前將有機緩釋肥一次性添加到基質中,在以后的生產全過程中只滴灌清水,目前還不成熟。主要問題是如果有機緩釋肥添加量過大(體積比超過15∶1,即每1 m3中添加量超過23.5 kg,每盆的添加量超過0.28 kg),則基質中,尤其是與緩釋肥顆粒接觸的基質部分可溶性鹽量增大,造成燒根燒苗;即便這樣,仍與每盆全生育期需要0.6 kg的量有較大差距,中途不添加勢必會影響產量的形成。
比較好的解決方法是分次追施,但追肥不是撒在基質表面,而是在滴頭下面挖坑,將有機緩釋肥放在坑內,以后的追肥也是放在坑內,滴頭滴的清水將里面的營養物質溶解,通過擴散供給根系吸收利用;另一種方法是通過肥料罐及營養液循環使用解決,即在栽培前按基質與緩釋肥20∶1添加,在番茄開花前只滴清水,但滲漏的營養液要回收循環利用;或者從開花期開始,分次將全生育期每盆40 g的肥料投入到肥料罐中,通過浸泡,將上清液打入灌溉系統進行灌溉。這種方式在操作上可能比較麻煩,但肥效快,肥料利用率高,供肥比較均勻。
適宜的添加比例是蛭石∶緩釋肥為 (20~25)∶1(體積比)。從有機發酵基質一直澆營養液、蛭石中添加20∶1緩釋肥一直澆營養液與每周添加1次緩釋肥但灌溉水循環利用比較看,三者從生長勢、生長量和產量間無顯著差異,說明在蛭石中添加緩釋肥,以后定期追施一定量的有機緩釋肥,實行灌溉水循環利用,完全可以代替用優良的有機發酵基質滴營養液進行大規模無土栽培生產。
[1]李福恒.無土栽培技術研究的歷史、現狀與進展[J].農業系統科學與綜合研究,1999,15(4):313-314.
[2]吳多三.有機農業與蔬菜有機肥施用[J].蔬菜,1996(4):4-5.
[3]郭世榮,李式軍,程斐,等.有機基質培在蔬菜無土栽培上的應用研究[J].沈陽農業大學學報,2000,31(1):89-92.
[4]連兆煌,李式軍.無土栽培原理與技術[M].北京:中國農業出版社,1994.