菌渣與河沙不同配比對(duì)番茄栽培的影響

李猛，李樹和，胡金鑫，劉珍珍（天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，300384）

菌渣與河沙不同配比對(duì)番茄栽培的影響

李猛，李樹和，胡金鑫，劉珍珍
（天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，300384）

試驗(yàn)利用菌渣和廉價(jià)的河沙以不同比例配制混合基質(zhì)進(jìn)行番茄無(wú)土栽培，以期篩選出利用菌渣與河沙混合基質(zhì)栽培番茄的最佳配比。試驗(yàn)結(jié)果表明，菌渣可以促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng)，加速根系發(fā)育，改善果實(shí)品質(zhì)，以菌渣與河沙混合作為無(wú)土栽培基質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培方法，其中，以菌渣∶河沙=8∶2的處理效果最好。

菌渣；無(wú)土栽培；基質(zhì)；低成本

食用菌菌渣（Edible Fungi Residue，EFR）是食用菌栽培過(guò)程中收獲產(chǎn)品后剩下的培養(yǎng)基廢料[1]。菌渣中除了含有大量的菌絲體、蛋白質(zhì)外，還含有鈣、鎂，鐵、鋅等中微量元素[2，3]。據(jù)測(cè)定，每0.5 kg菌渣中含鈣10.86 g、磷3.6 g、鉀4.04 g、鈉8.7 g、銅0.004 9 g、鎂1.58 g、鐵0.69 g、鋅0.06 g、錳0.077 4 g，營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富，具有很高的研究利用價(jià)值[4]。河沙是一種常見而廉價(jià)的自然資源，如果把菌渣與河沙混合利用起來(lái)作為無(wú)土栽培的基質(zhì)，將成為農(nóng)民新的增收方式。但是，大多專門針對(duì)食用菌菌渣再利用的研究均側(cè)重于將菌渣充當(dāng)有機(jī)肥使用，而有關(guān)菌渣與河沙混合用于蔬菜栽培的研究很少。因此，天津農(nóng)學(xué)院園藝系以期通過(guò)本試驗(yàn)探究出菌渣與沙子的合適配比，為充分利用這些廉價(jià)而充足的資源以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供新的科學(xué)依據(jù)，為某些食用菌主產(chǎn)區(qū)提供科學(xué)規(guī)劃的參考，并期望試驗(yàn)成熟后作為一項(xiàng)新的農(nóng)業(yè)實(shí)用技術(shù)推廣。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013年4～9月在天津農(nóng)學(xué)院園藝系溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)材料為櫻桃番茄品種矮生紅玲，試驗(yàn)基質(zhì)為菌渣、河沙。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，6個(gè)處理，1個(gè)對(duì)照，4次重復(fù)，處理1的基質(zhì)為全河沙；處理2的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=2∶8；處理3的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=4∶6；處理4的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=6∶4；處理5的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=8∶2；處理6的基質(zhì)為全菌渣；以土培作為對(duì)照。每個(gè)處理中按每1 m3加入生物有機(jī)肥15 kg。

1.3 試驗(yàn)方法

①材料的準(zhǔn)備 根據(jù)試驗(yàn)需要，準(zhǔn)備足量的花盆，洗凈、消毒備用。準(zhǔn)備足夠的菌渣和河沙，先將菌渣充分發(fā)酵，河沙沖洗干凈，備用。試驗(yàn)用番茄苗準(zhǔn)備足量，備用。每個(gè)花盆底部鋪上編織袋防止基質(zhì)漏出及根系穿過(guò)，按比例混合裝好所需基質(zhì)，每個(gè)處理加入農(nóng)科院有機(jī)肥70 g。移栽時(shí)，澆透水，整理，擺在木板上。視基質(zhì)濕度進(jìn)行澆水，根據(jù)生長(zhǎng)情況適時(shí)施用億農(nóng)番茄專用肥，待苗長(zhǎng)到一定程度，開始整枝。

②觀測(cè)項(xiàng)目及方法 a.觀測(cè)項(xiàng)目。對(duì)6個(gè)處理組合和對(duì)照的番茄植株進(jìn)行測(cè)量，包括株高、莖粗、結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量、果形指數(shù)、根鮮質(zhì)量等形態(tài)指標(biāo)，以及葉綠素、可溶性固形物含量等生理指標(biāo)。

b.測(cè)定方法。利用游標(biāo)卡尺測(cè)定莖粗，用卷尺測(cè)定株高，用直尺測(cè)定果實(shí)直徑、縱徑、最大根長(zhǎng)等，用電子天平測(cè)定番茄的單果質(zhì)量、根鮮質(zhì)量。利用SPAD葉綠素儀測(cè)定葉綠素含量。利用ATAGO PAL-α數(shù)顯折射儀測(cè)定可溶性固形物含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比基質(zhì)對(duì)番茄植株生長(zhǎng)的影響

①對(duì)番茄株高的影響 株高對(duì)植株的抗性和果實(shí)品質(zhì)都有一定程度的影響。表1結(jié)果表明，處理1的番茄植株最高，處理3、處理5、處理4、處理2、處理1、處理6的株高無(wú)顯著性差異，對(duì)照的植株最矮，且極顯著矮于其他處理組合。表明不同配比對(duì)株高沒(méi)有顯著影響，以菌渣與河沙混合作為無(wú)土栽培基質(zhì)種植番茄株高明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培方法。

②對(duì)番茄莖粗的影響 番茄的莖具有輸導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分以及支持葉、花和果實(shí)的作用。莖粗與植物的抗性和果實(shí)的品質(zhì)密切相關(guān)，通過(guò)莖粗可以初步估計(jì)植株的健壯度、抗病蟲害的能力，了解植株吸收營(yíng)養(yǎng)的狀況。

從圖1可以看出，不同處理對(duì)番茄莖粗的影響不同，其中，處理6的莖粗最大，證明了處理6的基質(zhì)配比更有益于植株莖粗的增長(zhǎng)；其次是處理2、處理1；CK的莖粗最小，且所有處理組合都與CK的差異達(dá)顯著水平。

從株高和莖粗可以看出，處理6的番茄莖粗最大，而株高在各處理中最小，可能是因?yàn)樘幚?為純菌渣，容重最小，孔隙度最大，導(dǎo)致其保水能力過(guò)差，雖然澆水頻率較大，但依然不能保證番茄生長(zhǎng)所需水分，然而處理6基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最為豐富，能滿足番茄正常的生長(zhǎng)需求。

③對(duì)番茄葉片葉綠素含量的影響 綠色植物進(jìn)行光合作用的主要器官是葉綠體，葉綠體中含有大量的葉綠素，而進(jìn)行光合作用的主要物質(zhì)就是葉綠素，光合作用屬于同化作用，能將環(huán)境中的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身可利用的有機(jī)物。因此，葉綠素含量的高低直接反映了植物進(jìn)行光合作用能力的強(qiáng)弱，反映出植物同化無(wú)機(jī)物的能力，反映出植物生長(zhǎng)勢(shì)的強(qiáng)弱。

表1 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄株高的影響

圖1 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄莖粗的影響

圖2 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄葉片葉綠素含量的影響

由圖2可以看出，CK的葉綠素含量最高，除處理5與CK無(wú)顯著差異之外，其他處理葉綠素含量均顯著低于CK；處理2葉綠素含量最低，與其他組合存在顯著差異。從基質(zhì)的配比上看，葉綠素含量隨著基質(zhì)中菌渣比例的增大而升高，在處理5時(shí)達(dá)到最大值，隨后處理6與之持平。顯然菌渣比例越大，混合基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量越多，氮素含量越多，越有利于葉綠素的形成。CK葉綠素含量最高的原因可能是土培過(guò)程中深層土壤板結(jié)造成植物根系吸水能力下降，產(chǎn)生生理干旱，葉綠素含量相對(duì)增大[5]。

④對(duì)番茄根系的影響 根系是植物吸收水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的主要器官，根的生長(zhǎng)情況和活動(dòng)能力影響植株個(gè)體的生長(zhǎng)情況、營(yíng)養(yǎng)水平和產(chǎn)量。從表2可以看出，不同處理對(duì)番茄幼苗根系生長(zhǎng)影響不同，處理5的根鮮質(zhì)量最大，處理5、處理6與土培的根鮮質(zhì)量沒(méi)有顯著差異，處理4、處理3、處理2、處理1根鮮質(zhì)量依次降低。從基質(zhì)的配比來(lái)看，隨著菌渣比例的增加，植株根系鮮質(zhì)量逐漸增加，在處理5時(shí)根鮮質(zhì)量達(dá)到最大，表明菌渣可以促進(jìn)根系的活動(dòng)，增加根系的生長(zhǎng)量。此趨勢(shì)與葉綠素含量相同，驗(yàn)證了植物生理學(xué)中關(guān)于地上部和地下部相關(guān)性的理論。

2.2 不同配比基質(zhì)對(duì)番茄果實(shí)形狀的影響

通過(guò)對(duì)不同處理所結(jié)果實(shí)的數(shù)量、單果質(zhì)量、果實(shí)直徑、果實(shí)高度、可溶性固形物含量進(jìn)行比較，選出最適宜的河沙與菌渣的配比，為菌渣的再利用提供新的途徑。

①對(duì)番茄產(chǎn)量的影響 果實(shí)的產(chǎn)量是重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，關(guān)系到勞動(dòng)者的經(jīng)濟(jì)效益。由圖3可以看到，對(duì)單果質(zhì)量而言，處理4的平均單果質(zhì)量最大，CK單果質(zhì)量最小，其他組合間差異未達(dá)到顯著水平；對(duì)結(jié)果數(shù)而言，處理5的結(jié)果數(shù)最多，其次是處理2、處理3、處理6，CK的結(jié)果數(shù)最少，處理4、處理1與CK有差異，但未達(dá)到顯著水平。綜合單果質(zhì)量和結(jié)果數(shù)可得番茄總產(chǎn)量變化趨勢(shì)：處理5＞處理6＞處理4＞處理2＞處理3＞處理1＞CK，說(shuō)明菌渣與河沙混合作為無(wú)土栽培的基質(zhì)可以提高番茄的產(chǎn)量，從基質(zhì)的配比來(lái)看，隨著河沙中菌渣比例的增加，番茄產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)，在處理5時(shí)達(dá)最大值，處理6與之持平，說(shuō)明菌渣比例越大，混合基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量越高，增產(chǎn)的可能性越大。

②對(duì)番茄果形的影響 果實(shí)的外形關(guān)系到商品價(jià)值，所以是不得不重視的又一指標(biāo)，果實(shí)的外形不僅可以提高人們的購(gòu)買欲，而且可提高商品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其好壞還關(guān)系到內(nèi)在品質(zhì)的好壞。

圖4結(jié)果表明，處理4的果實(shí)縱徑和直徑最大，處理1、處理5與處理4沒(méi)有明顯的差異，其次是處理2、處理3和處理6，三者之間無(wú)顯著性差異，CK的果實(shí)縱徑和直徑最小，與其他處理組合差異均達(dá)極顯著水平，說(shuō)明菌渣與河沙混合作為無(wú)土栽培基質(zhì)在提高產(chǎn)品外形上要優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培。

③對(duì)番茄果實(shí)可溶性固形物的影響 果汁中可溶性固形物的多少是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。從表3可以看出，不同配比的基質(zhì)對(duì)番茄果實(shí)有一定的影響，各處理可溶性固形物含量明顯不同，但均低于CK，其中處理5與CK有差異，但未達(dá)到極顯著水平。處理4、處理1可溶性固形物含量最低，與其他處理組合有極顯著差異。CK可溶性固形物含量較高，可能是果實(shí)在生長(zhǎng)過(guò)程中土壤物理結(jié)構(gòu)較差，根系活動(dòng)能力較低，導(dǎo)致果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育受限，果實(shí)未充分膨大，相應(yīng)的對(duì)處理4而言，結(jié)果數(shù)量少果實(shí)過(guò)分膨大致使可溶性固形物含量相對(duì)較低。處理5基質(zhì)配比較為合理，土壤物理結(jié)構(gòu)較好，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，根系吸收能力強(qiáng)，產(chǎn)量最高，果實(shí)可溶性固形物含量在各處理中最高。處理1可溶性固形物含量和產(chǎn)量最低，可能是基質(zhì)配比中菌渣含量為0，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏引起的。

表2 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄根鮮質(zhì)量的影響

圖3 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

圖4 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄果形的影響

表3 不同基質(zhì)配比對(duì)番茄果實(shí)可溶性固形物含量的影響

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，用菌渣與河沙混合作為無(wú)土栽培基質(zhì)有明顯的優(yōu)越性。在株高方面，處理3的番茄植株最高，但處理5、處理4、處理2、處理1、處理6的株高與處理3差異不顯著。處理6的莖粗最大，證明了處理6的基質(zhì)配比更有益于植株莖的增長(zhǎng)。在根系生長(zhǎng)方面，處理5的根鮮質(zhì)量最大。在生理方面，各處理可溶性固形物和葉綠素含量有明顯的不同，但均低于CK，其中僅處理5與CK沒(méi)有顯著差異。在果形方面，處理4的果實(shí)縱徑和橫徑最大，處理5、處理1與處理4沒(méi)有明顯的差異。在產(chǎn)量方面，處理5的結(jié)果數(shù)最多，總產(chǎn)量最大。

在可溶性固形物和葉綠素含量方面，CK均高于處理組合，這可能是菌渣容重較小，孔隙度較大，改善了土壤的理化性狀，但管理過(guò)程中由于澆水頻率大，造成了基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失。

本試驗(yàn)僅以果菜類蔬菜番茄作為研究對(duì)象進(jìn)行探究，但在分析試驗(yàn)結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)某些配比的基質(zhì)在單方面表現(xiàn)出優(yōu)越性，如處理6的莖粗最大。如何充分利用此類基質(zhì)的優(yōu)越性，并發(fā)揮其最大效能以及菌渣與河沙混合栽培其他類型蔬菜 （如葉菜類、莖菜類）的最適配比仍需長(zhǎng)期探究。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，河沙與菌渣混合作為無(wú)土栽培基質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培，菌渣中含有豐富的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)質(zhì)，可以促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng)，加速根系發(fā)育。通過(guò)對(duì)菌渣與河沙不同配比的比較，處理5，即河沙∶菌渣=2∶8配制的混合基質(zhì)培育的番茄綜合表現(xiàn)穩(wěn)定，且優(yōu)于其他配比組合，尤其是在根系生長(zhǎng)、產(chǎn)量、果形和可溶性固形物含量方面表現(xiàn)突出。因此，菌渣∶河沙=8∶2的基質(zhì)配比更適合番茄生長(zhǎng)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用成本較低的河沙，配合腐熟的菌渣，可以配制良好的無(wú)土栽培基質(zhì)，可降低成本，并且效果很好。由于食用菌主產(chǎn)區(qū)主要分布在南方，且該地區(qū)河沙資源豐富，因此，此方法可以在南方蔬菜生產(chǎn)中推廣使用。

[1]衛(wèi)智濤，周國(guó)英，胡清秀.食用菌菌渣利用研究現(xiàn)狀[J].中國(guó)食用菌，2010，29（5）：3-6.

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Effects of Soilless Cultivation Substrates Mixed by Edible Fungi Residue and River Sand with Different Ratios on Tomato Cultivation

LI Meng,LI Shuhe,HU Jinxin,LIU Zhenzhen

In this research,we used fungi residue and cheap river sand mixed with different ratios as soilless cultivation substrates for tomato,to make sure the optimum ratio.The results showed that the fungi residue promoted the growth of tomato plants,and accelerated root growth and improved fruit quality,so the soilless cultivation substrates mixed by edible fungi residue and river sand were superior to the traditional method of soil cultivation,among them,the best ratio of edible fungi residue and river sand was 8∶2.

Fungi residue;Soilless cultivation;Substrate;Low cost

S641.2

：A

：1001-3547（2014）02-0049-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.02.016

天津農(nóng)學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目李猛（1991-)，男，本科在讀，研究方向?yàn)樵O(shè)施園藝?yán)顦浜停ㄐ抛髡撸淌冢珽-mail：lishuhe@tjau.edu.cn

2013-11-12