一種持水性無土栽培基質對辣椒生長發育和產量品質的影響

張黎杰+周玲玲+田福發

摘要：以蘇椒14號為試驗對象，通過在菌渣、牛糞和草炭等的復合基質配方的基礎上添加保水劑、珍珠巖、蛭石等，旨在研究一種應用在辣椒無土栽培中的持水性基質最優配方。結果表明，T3處理是在T1處理的基礎上添加了保水劑，二者通氣量相同且高于其他處理，但持水孔隙較T1增大4.5%，持水性增強；T3處理栽培辣椒生長和果實性狀指標均優于土壤對照和T2處理；T3的單株產量最高為0.51 kg，較對照增產41.67%，增產效果最為明顯；T3處理的可溶性糖含量、維生素C和游離氨基酸含量最高，分別為2.45%、2 479 μg/g和8.9 μg/g。這說明T3處理作為一種持水性無土栽培基質不僅能夠有效改善基質的理化性質，有效防止土壤酸化和鹽漬化對辣椒產量和品質的影響，同時還能節約生產成本，提高經濟效益。

關鍵詞：辣椒；持水性；無土栽培；基質，產量品質

中圖分類號： S641.304 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0177-03

設施茄果類蔬菜棚室栽培通常在使用3～4年以后、設施西瓜一般連續種植2年以后，棚室土壤就會發生不同程度的連作障礙現象，棚室內土壤鹽分含量比露地提高80%以上，土壤酸化，土傳病害加劇，瓜菜產量、品質和經濟效益明顯下降。為了維持棚室瓜菜穩定的產量水平，目前普遍采用的措施是不斷增加化肥用量和不加節制地使用農藥，從而造成生產成本的不斷上升，土壤鹽漬化與板結，而瓜菜產量和品質反而年年下降。因此，設施瓜菜生產急需解決土壤連作障礙的有機生態防治手段，而采用基質栽培技術則是克服溫室連作障礙最有效、最經濟和最徹底的辦法。

但是基質栽培技術在國內栽培一直流于形式，很少有大面積的生產應用?？赡苁怯捎趪鴥瘸Ｓ玫挠袡C栽培基質中的一些有機物質表面存在蠟質等疏水性基團，導致基質的保水性差、灌溉周期短，造成人力和物力嚴重浪費等問題，從而制約基質栽培的進一步發展。因此，解決基質的持水性問題、開發持水性強的基質配方、延長灌溉周期、實現節約型農業勢在必行。

1 材料與方法

1.1 供試品種

蘇椒14號。

1.2 易拆裝無土栽培槽建設

先將日光溫室內的土壤整平，北面留1 m作為生產走道，南面留50 cm作為排水溝，用塑料扣板安裝成南北走向的基質栽培槽，其長根據溫室長度而定，寬60 cm、高30 cm、槽距 70 cm。槽底先鋪1層編織袋即可。

1.3 栽培原料處理

將生產后的平菇廢菌包脫袋，粉碎備用。將平菇菌渣、牛糞按3 ∶1的比例進行混合，加水拌勻，濕度控制在 60%～65%即可。

1.4 建堆發酵

將充分混勻拌好的栽培原料堆積成條狀，高度為 1.5～2.0 m，寬度為1.5～3.0 m，長度視場地尺寸和發酵料的量而定。蓋上草簾或尼龍編織袋進行發酵。

堆后第2天溫度即可上升至70 ℃，應立即翻堆。從建堆到發酵結束需要20～30 d。觀察料下20 cm處溫度，超過 60 ℃ 時，保持該溫度1 d即可進行翻堆，連翻3～5次，每次溫度達到60 ℃，保持24 h再翻堆。翻堆一般在下午進行，如果料堆表面干燥應當適當補足水分以利發酵。

1.5 菌渣復合基質填槽

將發酵好的菌渣牛糞混合發酵料按不同配方混勻后填入栽培槽中，與槽齊平。

T1，菌渣復合基質 ∶草炭 ∶珍珠巖（4 ∶1 ∶1）；

T2，草炭 ∶蛭石 ∶珍珠巖（4 ∶1 ∶1）；

T3，菌渣復合基質 ∶草炭 ∶珍珠巖（4 ∶1 ∶1），加保水劑；

T4，菌渣復合基質 ∶珍珠巖（4 ∶1）；

T5，菌渣復合基質 ∶蛭石（4 ∶1）；

CK，設施栽培5年以上的土壤對照。

試驗設土壤栽培作為對照（CK），株距50 cm，采用隨機區組排列，重復3次，每個小區種植辣椒40株，T3處理在辣椒定植時每穴施用保水劑，保水劑為廣東省廣州市安信保水農業有限公司生產的高活性保水劑。施用方法：將保水劑投入100～200倍水中吸成凝膠狀后均勻施入種植溝穴中5～20 cm范圍內，與穴土翻混均勻，一般施45 kg/hm2左右。

1.6 栽培管理

試驗于2014年8—12月在江蘇省農業科學院宿遷農科所6號日光溫室內進行。8月5日在日光溫室內進行穴盤育苗，9月1日將發酵料填槽、鋪平；覆滴灌管后澆透水進行定植。每周澆1～2次水，每次滴灌0.5～1.0 h，每周澆施1 000倍液的大量元素水溶肥料1次，用尼龍繩進行吊蔓。肥水、通風管理及時到位，病蟲害預防為主，采用高效低毒的百菌清、代森錳鋅、阿維菌素等提早預防。10月9日開始采收，12月初結束采摘。

1.7 試驗方法

1.7.1 各處理基質樣品的采集 在辣椒定植前取各處理 0～30 cm 復合基質樣品，每個小區按“Z”形5個點取樣。混合均勻后，裝入自封袋，及時檢測。

1.7.2 基質理化性質分析 全氮、磷、鉀、速效氮、磷、鉀含量以及EC、pH值委托江蘇省農業科學院農業質量安全檢測研究中心代為檢測。

基質粒徑采用1 ～5 mm基質粒直徑所占比例方法測定，容重采用環刀法進行測定；基質的總孔隙度和通氣孔隙度檢測參照荊延德等的方法[1]。

辣椒植株定植后30 d記錄不同處理的生長發育指標。隨機取樣10 株，測定株高、葉長、葉寬、莖粗植物學性狀；在果實成熟時，每采摘1次分別計產，各處理隨機抽取10 個果實，測定果實形態和品質指標。

可溶性蛋白含量、游離氨基酸總量、維生素C含量、可溶性糖含量、亞硝酸鹽含量的測定分別采用考馬斯亮藍比色法、茚三酮溶液顯色法、2，6-二氯酚靛酚滴定法、苯酚法、重氮化偶合法測定。以上測定方法均參考文獻[2]。

1.8 數據分析

利用Excel和Stst統計軟件進行數據處理與分析。采用新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同基質配方理化性質

從表1可以看出，T1、T3、T4、T5是利用菌渣復合基質為主要原料配制的栽培基質，其全氮、全鉀和速效鉀肥的含量高于CK和T2處理，全磷、速效磷肥含量和CK差異不大，均高于T2處理，而速效氮含量則低于CK，高于T2處理，這說明在利用復合基質栽培前期應注意速效氮的補充。T1、T3、T4、T5處理的EC值低于CK、pH值值高于CK，這說明以菌渣復合基質為主要原料配制的栽培基質可以有效防止土壤酸化和減少土壤鹽漬化的發生，有利于緩解土壤連作障礙的問題。

從表2可以看出，T2處理1～5 mm基質的粒徑占比最多，說明T2處理的基質顆粒最細，生產上來說，基質顆粒太細雖然有較高的持水性，但容易使基質內水分過多，造成顆粒缺氧，影響根系生長。而其他處理由于添加了菌渣和牛糞等粗顆?；|進行搭配，1～5 mm基質的粒徑占比明顯降低，可以兼顧基質的通氣和持水量。

一般情況下，基質的容重在0.1～0.8 g/m3范圍內，植物的生長較好。各處理均處于合理范圍，T2處理容重最小，CK容重最大。

總孔隙度大的基質中空氣和水的容納空間就大，總孔隙度大的基質較輕、疏松，較有利于作物根系生長，但對根系的支撐固定作用較差[3]。T2處理的總孔隙度最大，基質最為疏松，對植物根系的支撐固定作用最差；CK的總孔隙度最小，通氣和持水性最低；T4和T5處理由于添加了大量的珍珠巖和蛭石，基質的通氣性較T1、T2、T3處理低但高于CK處理；T3處理是在T1處理的基礎上添加了保水劑，二者通氣量相同，較T1持水孔隙增大4.5百分點，從而提高了T3處理的持水性。

2.2 不同基質配方處理對辣椒生長發育的影響

不同基質配方處理對辣椒生長的影響作用不同。從表3可以看出，T3、T1、T4、T5處理的株高分別為74.33、72.89、

68.89、68.67 cm，差異不顯著，但都極顯著高于CK、T2處理的株高（分別為55.44、55.11 cm）；T3、T1處理的葉長13.13、13.02 cm，極顯著高于其他處理；T3、T1處理葉寬6.70、6.48 cm，顯著高于其他處理，T3處理的莖粗8.85 mm，顯著高于其他處理。綜合比較表明，T3處理對辣椒生長發育的影響優于其他處理。

2.3 不同基質配方處理對辣椒果實性狀和產量的影響

不同基質處理對辣椒果實性狀和產量的影響是不同的。從表4可以看出，T3處理的單果質量57.66 g、果實長 17.38 cm、寬4.43 cm、肉厚4.38 mm，均極顯著高于其他處理，T1、CK、T4、T5次之，T2處理效果最差。

從表5可以看出T3的單株產量0.51 kg最高，增產效果最為明顯；其余依次為T1、T4、T5、CK、T2。T3、T1、T4、T5處理較對照增產41.67%、16.67%、13.89%和11.11%。這說明以菌渣復合基質為主要原料配制的栽培基質生產的辣椒產量均高于連作土壤對照，能夠有效解除土壤連作對辣椒產量的影響。

2.4 不同配方基質處理對辣椒品質的影響

不同配方基質處理對辣椒品質的影響是不同的。從圖1、圖2可以看出，T3處理的可溶性糖含量、維生素C和游離氨基酸含量最高，分別為2.45%、2 479 μg/g和 8.9 μg/g；T4處理的蛋白質含量最高為2.04 mg/g。從圖3可以看出，T5亞硝酸鹽含量最高，CK含量次之，隨后依次是T2、T4、T1、T3。

3 小結

目前，基質栽培產業化發展的關鍵問題是解決基質的吸水性和持水性問題，為了解決此關鍵問題，很多學者也開始專注這方面的研究。陳瑩等聯合使用椰糠和十二烷基苯磺酸鈉進行育苗試驗，結果證明二者聯合使用能夠提高基質的吸水性能和持水性能，有利于促進種子萌發[4]。許俊香等在大田西瓜上使用聚丙烯酰胺型保水劑，結果表明使用保水劑能顯著提高經濟效益，而對品質的影響較小[5]。李永勝等在沙與木屑復合基質中添加保水劑進行番茄盆栽試驗，結果表明添加保水劑的基質持水量增加，株高、葉片數、莖粗和鮮質量隨保水劑用量的增加而明顯增加[6]。

本試驗結果表明，在菌渣牛糞（3 ∶1）與發酵料 ∶草炭 ∶珍珠巖 4 ∶1 ∶1的復合基質添加保水劑配制成的一種持水性基質，其基質的持水性能優于其他處理，能降低灌溉的勞動成本，節約水資源，而且其生產的辣椒生長發育指標和產量顯著優于土壤栽培。

本試驗利用菌渣牛糞等復合基質添加保水劑，一方面充分解決了基質栽培的吸水性和持水性問題，另一方面利用復合基質栽培取代了傳統土壤栽培，最徹底、最快速地解決土壤連作障礙，為實現節水型和環保型新型農業提供良好的試驗參考，促進基質栽培產業化的進一步發展。

參考文獻：

[1] 荊延德，張志國. 栽培基質常用理化性質“一條龍”測定法[J]. 北方園藝，2002（3）：18-19.

[2]李合生. 植物生理生化實驗原理和技術[M]. 北京：高等教育出版社，2000：167-249.

[3]胡笑軻，武興康，王永元，等. 育苗基質物理及化學性質的綜述[J]. 廣東化工，2011，38（3）：42-44.

[4]陳 瑩，劉新魯，孫克君，等. 基質吸水性和持水性的初步研究[J]. 園林植物研究與應用，2012，34（2）：68-70.

[5]許俊香，李吉進，孫欽平，等. 聚丙烯酰胺型保水劑對西瓜產量和品質的影響[J]. 農學學報，2011（12）：34-37.

[6]李永勝，杜建軍，劉士哲，等. 保水劑對番茄生長及水分利用效率的影響[J]. 生態環境，2006，15（1）：140-144.