杏鮑菇菌渣袋式栽培基質配方對番茄產量及品質的影響

徐 陽，張小蘭，劉 杰，范文麗，馬金明，孫周平*

(1.設施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧省設施園藝重點實驗室，遼寧省設施蔬菜工程實驗室，沈陽農業大學園藝學院，遼寧 沈陽 110866；2.江蘇綠港現代農業科技有限公司，江蘇 宿遷 223800)

無土栽培是解決設施蔬菜連作障礙的有效途徑，在發達國家得到集約化和產業化發展，實現了高產高效[1]。隨著我國循環經濟的發展和人們環保意識的增強，農林廢棄物作為無土栽培基質原料已經被大量研究和成功應用，如作物秸稈、菇渣、中藥渣、畜禽糞肥、稻殼、玉米芯、沼渣、爐灰渣、椰糠等[2-6]。在栽培方式上，槽式栽培與土壤栽培的管理比較接近，易于學習和掌握，因此，目前我國營養基質栽培幾乎全部采取槽式無土栽培方式。袋式栽培因具有便于肥水的控制，減輕病害發生，適宜商品化、智能化生產等特點，在我國逐漸得到重視。然而，槽式栽培與袋式栽培的比較研究結果表明[7-9]，槽式栽培營養基質并不能完全適宜袋式栽培，不同的栽培方式需要不同的營養基質配方。因此，研究適宜袋式栽培的日光溫室番茄營養基質配方非常必要。

食用菌菌渣是我國食用菌產業的主要廢棄物，每年至少產生4.57×107萬t[10]。因菌渣含有豐富的營養物質，多年來，許多學者進行了不同種類食用菌菌渣槽式栽培基質配方及其栽培效果研究[11-14]，但食用菌菌渣袋式栽培營養基質配方研究還非常鮮見。杏鮑菇是我國工廠化生產的主要食用菌之一，由此產生的食用菌菌渣養分含量穩定，產量大。為此，本文以杏鮑菇菌渣為主要原料，研究了杏鮑菇菌渣與草炭不同配比對袋式栽培營養基質理化性質以及日光溫室番茄產量和品質的影響，以期篩選出適合日光溫室番茄袋式栽培的杏鮑菇菌渣基質配比，為日光溫室蔬菜的可持續健康發展提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

本試驗于2016年8月至2017年1月在沈陽農業大學園藝科研基地日光溫室進行。供試番茄品種為“DF09”，紅色，無限生長型，質地硬，大果型。供試基質材料為腐熟后粉碎過篩的杏鮑菇菌渣、草炭，原始材料理化性質見表1，試驗所用速溶平衡復合肥養分比例為22-12-16，速溶高鉀復合肥養分比例為19-6-25。

1.2 試驗設計

將腐熟的杏鮑菇菌渣與草炭按不同體積比配制成4種復合營養基質，分別為A[對照(CK)，全菌渣]；B(菌渣∶草炭=3∶1)；C(菌渣∶草炭=1∶1)；D(菌渣∶草炭=1∶3)，并添加一定的NPK復合肥，以滿足番茄苗期的生長需要。

表1 原料初始理化性質

本試驗采用袋式栽培，基質袋材料為黑白膜，尺寸為50 cm×20 cm×10 cm，每袋基質用量為7 L左右，每個栽培袋定植2株番茄。每個處理20個基質袋，共40株番茄，分為兩行排列，每行10個基質袋，20株番茄，第一行用于取樣測定，第二行用于測定小區產量。2016年6月15日播種，8月30日選擇三葉一心長勢一致的壯苗定植，單稈整枝，吊蔓栽培，10月30日掐尖，留四穗果，2017年1月20日拉秧。試驗采用課題組研制的水-肥一體化插箭式自動灌溉系統。試驗中苗期、開花期施速溶平衡復合肥，每株每7 d施3 g；盛果期施速溶高鉀復合肥，每株每5 d施3 g，拉秧前一個月停止施肥。

1.3 測量指標及方法

測定番茄生長過程中3個時期(定植前0 d、坐果期60 d、拉秧期110 d)基質理化性質：容重、孔隙度(三相測定儀)；EC、pH(電導率儀、pH計)；堿解氮(堿解擴散法)；有效磷(碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法)；速效鉀(醋酸銨浸提，火焰光度法)。植株干物質積累：分別取番茄植株的地上部與地下部，烘干稱取干重；果實中可溶性還原糖(蒽酮法)；有機酸(酸堿滴定)；Vc含量(分光光度法)；可溶性蛋白(考馬斯亮藍法)；可溶性固形物(糖度分析儀法)。

1.4 數據處理與統計分析

采用SPSS 17.0軟件進行方差分析，多重比較采用Duncan新復極差法，試驗數據采用Excel 2010進行統計分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對基質理化性質的影響

圖1 為不同處理復合基質容重和總孔隙度的變化。容重可以反映基質疏松、緊實程度，由圖1a可知，隨著番茄生育期延長，C、D處理基質容重均高于A處理。0 d時，C、D處理容重顯著高于A處理且D處理顯著高于C處理，A、B處理間差異不顯著，定植后110 d時，C、D處理容重顯著高于A處理且A、B處理間差異不顯著，各處理基質容重大小為D>C>B>A，A、C處理較0 d時的基質容重分別降低6%、2%，B、D處理較0 d時的基質容重分別增加7%、10%。

圖1 不同處理對營養基質容重和總孔隙度影響

總孔隙度可以反映基質的通氣、持水能力，由圖1b可以看出，隨著番茄生育期延長，A、B、C處理總孔隙度隨著種植時間的延長均高于D處理。0 d時，B、C、D處理總孔隙度與A處理差異不顯著，B處理的總孔隙顯著高于D處理；60 d時，B處理高于A處理但差異不顯著，C處理低于A處理且差異不顯著，D處理顯著低于A處理，B處理顯著高于C處理，C處理顯著高于D處理；110 d時，D處理顯著低于A處理，且A、B、C處理差異不顯著，A、C處理較0 d基質總孔隙度分別增加2%、0.5%，B、D處理較0 d時基質孔隙度分別降低0.9%、4%。

圖2為不同處理復合基質EC和pH的變化。EC值可以反映基質中可溶性鹽離子濃度，由圖2a可知，隨番茄生育期的延長，A、B處理EC值均高于C、D處理；0 d時，C、D處理EC值顯著低于A處理，A、B處理EC值差異不顯著；60 d時，B處理EC值顯著高于A處理，C、D處理EC值顯著低于A處理且C、D處理差異不顯著；110 d時，各處理EC值大小為A>B>C>D且各處理間差異顯著，各處理較0 d時EC值分別增加10%、0.8%、29%、38%。

pH值可以反映基質酸堿度，由圖2b可知，0 d時，C處理pH值顯著高于A處理，D處理pH值顯著低于A處理，A、B處理間差異不顯著；60 d時，B、D處理pH值顯著低于A處理，A、C處理pH值差異不顯著；110 d時，B、C、D處理pH值顯著高于A 處理，各處理較0 d時pH值分別增加3%、6%、3%、6%。

圖2 不同處理對基質EC和pH的影響

2.2 不同處理對基質養分含量的影響

圖3為不同處理復合基質中堿解氮、有效磷和速效鉀含量的變化。由圖3a可知，0 d時， D處理堿解氮含量顯著低于A處理，B處理堿解氮含量顯著高于A處理，且A、C處理間差異不顯著；60、110 d時，C、D處理顯著低于A處理，D處理顯著低于C處理，且A、B處理差異不顯著，各處理110 d時較0 d基質中堿解氮含量分別增加了76%、31%、56%、31%。

圖3 不同處理對基質中堿解氮、有效磷、速效鉀含量的影響

由圖3b可知，隨番茄植株的生長，B、C、D處理有效磷含量均低于A處理。0 d時，B、C、D處理有效磷含量顯著低于A處理且B、C、D處理差異不顯著；60 d時，B、D處理有效磷含量顯著低于A 處理，二者差異不顯著，C處理有效磷含量顯著低于A處理；110 d時，C、D處理有效磷含量顯著低于A 處理且二者差異不顯著，B處理有效磷含量最低且顯著低于A處理，各處理110 d時較0 d時基質中有效磷含量分別降低了24%、48%、32%、18%。

由圖3c可知，在整個生育期，各處理中速效鉀含量順序為A>B>C>D，隨番茄植株的生長，B、C、D處理速效鉀含量均顯著低于A處理，B處理顯著高于C、D處理，C處理顯著高于D處理，各處理110 d時較0 d時基質中速效鉀含量分別降低了18%、37%、37%、34%。

2.3 不同處理對袋培番茄植株干物質含量的影響

根系會影響植株地上部分生長，根冠比反應植株的生長狀況，表2為不同處理對番茄植株干物質含量的影響。由表2可知，在開花期，隨基質中菌渣含量降低，植株根系生長越好，D處理根系干重顯著高于A處理，較A處理高204%，B、C處理較全菌渣處理分別高82%、140%；盛果期時，B、C、D處理根系顯著高于A處理，但B、C、D處理間差異不顯著。A處理地上部、地下部干物質含量均顯著低于其它基質。說明，菌渣含量對植株前期根系生長影響顯著，隨番茄生育期的延長，B、C、D處理間根系無差異，植株生長趨于一致。試驗中A處理可以作為栽培基質，但植株根系生長較差，植株生長較弱。

表2 不同處理對番茄植株干物質含量的影響

注：同一列數據后不同小寫字母表示處理間差異達到P<0.05顯著水平，下同。

2.4 不同處理對袋培番茄果實產量的影響

表3為不同處理對袋培番茄產量的影響，由表3可知，第一穗果和第二穗果B、C、D處理產量均顯著高于A處理，且隨基質中菌渣含量的降低果實產量逐漸增加，隨番茄生育期的延長，第三穗果和第四穗果各處理番茄產量間差異不顯著。B、C、D處理小區產量均顯著高于A處理，C、D處理差異不顯著，其中C處理小區產量最高，為46.17 kg，其次為D處理，B、C、D處理較A處理分別增產10.7%、13.8%、11.4%。說明，不同配比菌渣對番茄前期產量形成影響顯著，后期各基質間產量形成與施肥管理相關。

表3 不同處理對袋培番茄果實產量的影響

2.5 不同處理對袋培番茄果實品質的影響

表4為不同處理對番茄果實品質的影響。由表4可知，D處理有機酸含量最高，與A處理差異不顯著且顯著高于B、C處理；B、C處理糖酸比顯著高于D處理與A處理，差異不顯著；C處理可溶性固形物含量最高，為6.1%且顯著高于其它處理。各處理間可溶性糖、Vc、可溶性蛋白含量差異不顯著。說明，C處理糖酸比、可溶性固形物含量最高，C處理果實食用口感最好。

表4 不同處理對袋培番茄果實品質的影響

3 結論與討論

根系是影響作物生長與產量形成的重要因素，適宜的容重、總孔隙度可以為根系提供適宜的物理環境。本試驗中，袋式栽培前后基質容重、孔隙度變化低于10%，基質物理性質變化較小，可以為作物根系提供穩定的生長環境，有利于根系生長，增加產量[15]。處理A、B基質容重過小，孔隙度太大，保水性較差，同一灌溉條件下，可能有水分不足的現象，導致前期產量下降。菌渣pH值較高，達8以上，草炭pH為4.8，顯酸性，菌渣與不同比例草炭混合可以降低pH值，適宜植株正常生長。

合理的理化性質和養分含量可以有效提高產量。李遠新等[16]指出在一定范圍內隨著氮含量的增加產量明顯增加，磷、鉀含量對番茄產量形成具有間接作用。本試驗中，隨番茄生育期的延長，A處理3個時期速效養分含量均高于其他處理，但產量最低，說明過高的養分含量不利于番茄植株生長，D處理基質中堿解氮、速效鉀含量均顯著低于其它處理，C處理菌渣體積比為50%時，基質理化性質、養分含量適宜番茄生長，產量最高，果實品質好。

本研究中采用本課題組研制的水-肥一體化自動灌溉系統進行灌溉，每天灌溉10次左右，采取少量多次灌溉方式，有利于克服基質保水保肥性能差的缺陷。試驗中各處理番茄植株后期長勢差異不顯著，這可能與后期加大每天的灌溉次數有一定關系。

本文開展了以杏鮑菇菌渣為原料的日光溫室番茄袋式栽培營養基質配方研究。結果表明：隨著菌渣比例從25%增加到100%，袋培營養基質的EC逐漸增大，容重逐漸降低，基質速效養分顯著增加且對植株初期根系生長影響顯著。4個處理中，B、C、D處理小區產量均顯著高于A處理，其中C處理(菌渣∶草炭=1∶1)小區產量最高，為46.17 kg，較A處理增產13.8%，可溶性固形物含量最高，為6.1%。綜合比較，杏鮑菇菌渣與草炭比例為1∶1是適宜日光溫室番茄袋式栽培的最佳基質配方。