海鮮菇渣復(fù)合基質(zhì)對黃瓜生長、果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

王濤 雷錦桂 陳永快 黃語燕 李彩霞 林碧英

摘 ?要??以津福99號黃瓜為供試材料，選用海鮮菇渣、珍珠巖、蛭石、樹皮為栽培基質(zhì)，在薄膜溫室內(nèi)，研究10種不同基質(zhì)配比對黃瓜生長的影響。結(jié)果表明，利用海鮮菇渣進行黃瓜栽培在生產(chǎn)上完全可行，隨著海鮮菇渣使用比例的增加，黃瓜栽培效果呈現(xiàn)下降趨勢，且與珍珠巖搭配效果優(yōu)于樹皮基質(zhì)。綜合考慮黃瓜的生長指標、果實產(chǎn)量、果實品質(zhì)以及基質(zhì)成本的多方面指標，得出海鮮菇渣在黃瓜栽培應(yīng)用上最佳的使用比例為33%，海鮮菇渣∶珍珠巖∶蛭石=1∶1∶1為黃瓜栽培的最佳復(fù)合基質(zhì)配方。將海鮮菇渣作為基質(zhì)進行開發(fā)，不僅能夠解決目前大量堆積造成的環(huán)境污染，還能夠降低基質(zhì)成本，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 ?黃瓜;海鮮菇渣;復(fù)合基質(zhì);產(chǎn)量中圖分類號??S646;S642.2??????文獻標識碼??A

Effect of Compound Substrate of Hypsizygus marmoreus?Residue on Cucumber Growth， Fruit Quality and Yield

WANG Tao¹， LEI Jingui¹， CHEN Yongkuai¹， HUANG Yuyan¹， LI Caixia²， LIN Biying^2*

1. Institute of Digital Agriculture， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China; 2. College of Horticulture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China

Abstract ?The effects of ten different substrate combinations based on the residue ofHypsizygus marmoreus， perlite， vermiculite and tree bark?on cucumber growth in film greenhouse were studied using Jinfu 99 cucumber as the test material. The results showed that it was feasible to use the residue ofH.?marmoreusfor cucumber cultivation. With the increase of the proportion of the residue ofH.?marmoreus， the cultivation effect of cucumber showed a downward trend， and the effect with perlite was better than that of tree bark. The growth index， fruit yield， fruit quality and substrate cost of cucumber were comprehensively considered， and the best use proportion of the residue ofH.?marmoreusin cucumber cultivation was 33%. The best combination of the residue ofH.?marmoreus∶perlite?∶vermiculite was 1∶1∶1 for cucumber cultivation. The development of the residue ofH.?marmoreusas substrate could not only solve the environmental pollution caused by a large amount of accumulation at present， but also reduce the substrate cost and realize the sustainable development of agriculture.

Keywords ?cucumber; the residue ofHypsizygus marmoreus; compound substrate; output

DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2019.01.005

黃瓜（Cucumis sativusL.），葫蘆科甜瓜屬作物，是我國溫室大棚主要種植的作物之一。黃瓜為一年生攀緣草本，主根明顯，側(cè)根多，主要根群分布在20～30?cm的表土層內(nèi)。根系以水平分布為主，根系入土不深、根易老化，不耐移栽，黃瓜的上胚軸，于土壤中能分生不定根，根系好氣性強，吸收肥水能力弱，在生產(chǎn)上要求土壤肥沃，疏松透氣。

海鮮菇渣是海鮮菇（Hypsizygus marmoreus）收獲后殘留的培養(yǎng)基棄物，福建省是食用菌大省，據(jù)中國農(nóng)業(yè)網(wǎng)報道，福建省順昌2015年栽培量達1.5億袋，年產(chǎn)海鮮菇5萬t，每天外運180?t，年產(chǎn)值5億元，占全國海鮮菇市場份額的85%左右。近年來海鮮菇產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，每年海鮮菇產(chǎn)地有大量的海鮮菇廢料產(chǎn)生。目前，海鮮菇渣主要被應(yīng)用于還田改善土壤、制作畜牧業(yè)飼料的原料以及作為燃料等方面，但上述應(yīng)用均消耗有限，大部分海鮮菇渣還是被隨意丟棄或焚燒，不僅造成資源的嚴重浪費，而且會給環(huán)境帶來極大的危害，造成病蟲害的蔓延^[1-3]。菇渣在栽培過程中已經(jīng)得到充分分解，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為粒狀，與土壤中的團粒結(jié)構(gòu)十分相似，與土壤混合后能夠提高土壤的通透性，在土壤改良方面起到良好的效果，其次菇渣中有機質(zhì)、全氮和速效氮含量豐富，尤其有機質(zhì)含量比溫室土壤含量高了60倍，全氮含量更高達100倍，因此可以把菇渣作為一種基質(zhì)原料進行開發(fā)利用^[4-6]。

目前，福建省設(shè)施大棚內(nèi)，黃瓜規(guī)模化種植主要采用草炭基質(zhì)和椰糠基質(zhì)。草炭基質(zhì)雖然理化性質(zhì)優(yōu)秀，但是作為一種不可再生的資源，過度的開采對濕地以及森林構(gòu)成了嚴重的威脅，同時對生態(tài)環(huán)境造成破壞^[7]，英國在21世紀初制訂了一個十年計劃，要在2012年前找到合適替代物，完全排除草炭的商業(yè)性應(yīng)用^[8]。而椰糠基質(zhì)主要采用江蘇綠港和廈門江平等公司生產(chǎn)的基質(zhì)條，一條基質(zhì)條價格16～18元（可定植4株黃瓜），作為大面積規(guī)模化栽培，價格相對還是較高的。

王衛(wèi)平等^[9]和鐘孝云等^[10]利用香菇渣基質(zhì)栽培的黃瓜與土壤栽培相比能有效減輕連作黃瓜土傳枯萎病的發(fā)生率，顯著增加黃瓜產(chǎn)量。金靜等^[11]利用金針菇渣∶珍珠巖=3∶1配方種植黃瓜效果優(yōu)于常規(guī)草炭配方（草炭∶珍珠巖=1∶1）。目前國內(nèi)的科研院所已經(jīng)對海鮮菇渣在作物育苗方面已有部分研究^[12-13]。而以海鮮菇渣作為復(fù)合基質(zhì)主體材料針對黃瓜生產(chǎn)的研究未見報道。

本研究以腐熟后的海鮮菇渣為主要原料，探討其與珍珠巖、草炭、樹皮等構(gòu)成的多種復(fù)合基質(zhì)配方對黃瓜栽培效果的影響，從而篩選出最佳的復(fù)合基質(zhì)配方，以期為海鮮菇渣在黃瓜栽培上的應(yīng)用提供參考。

1??材料與方法

1.1材料

以津福99號黃瓜為供試材料，由福州科翔種業(yè)有限公司提供。以海鮮菇渣、珍珠巖、草炭及樹皮作為復(fù)合基質(zhì)材料。海鮮菇渣由福建農(nóng)大菌寶生物科技有限公司提供（主要成分為木屑和棉籽殼），在福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院妙峰山基地經(jīng)過充分腐熟后備用，珍珠巖和草炭及樹皮購自福州建新花卉市場，營養(yǎng)液采用波美濃營養(yǎng)液，由江蘇綠港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司生產(chǎn)。

1.2方法

1.2.1 ?試驗設(shè)計??試驗設(shè)10個配方。將海鮮菇渣與草炭，珍珠巖，樹皮以不同的比例（V/V）配成復(fù)合基質(zhì)，各配方的基質(zhì)配比見表1，每個配方種植16株，3次重復(fù)。以目前常用栽培配方草炭∶珍珠巖∶蛭石=2∶1∶1和全海鮮菇渣基質(zhì)兩組作為對照，定植于30×25的營養(yǎng)缽中。

試驗于2015年4—8月在福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院妙峰山基地和蔬菜生理生化實驗室進行。于4月25日進行定植，幼苗期每天早上7∶00澆清水0.5?L，每隔4?d澆灌波美濃營養(yǎng)液0.5?L，營養(yǎng)液濃度控制在3?g/L;抽蔓期每天澆清水0.5?L，每隔4?d澆灌波美濃營養(yǎng)液1?L，營養(yǎng)液濃度控制在5?g/L;開花結(jié)果期每隔3?d澆灌波美濃營養(yǎng)液2?L。結(jié)果期前使用促根壯棵型（N、P、K含量各占20%），結(jié)果期后使用膨大壯果型（N含量20%，P含量10%，K含量30%），6—8月高溫期間早晚澆1次，每次澆清水3?L。整枝以主蔓結(jié)瓜為主，

一般應(yīng)摘除根瓜以下的側(cè)蔓，中上部可留1瓜后留2葉摘心，后期及時清除老葉。注意病蟲害的防治，觀察植株的生長情況并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2.2 ?測定項目??基質(zhì)的理化特性：容重、孔隙度等采用環(huán)刀法測定，pH采用精密酸度計測定，EC采用電導(dǎo)率儀測定。

生長指標的測定：分別于黃瓜定植后14、50?d測定株高和莖粗，株高的測定以根莖基部到生長點為基準（用卷尺測量）;莖粗以第1片真葉下部節(jié)間為基準（用數(shù)顯游標卡尺測量）;果實橫縱長用刻度尺測量;單果重用感量為0.01?g的電子天平稱重。葉面積根據(jù)公式S_L=0.5×L_L×W_L+0.25×W_L²。其中S_L、L_L、W_L分別為表示單片葉面積、單片最大葉長、單片最大葉寬^[14]。黃瓜的產(chǎn)量測定采用永康市華鷹衡器有限公司生產(chǎn)的ACS系列電子計價秤，6月2日—8月18日之間的每配方隨機抽取5株記錄產(chǎn)量。

生理生化指標的測定：于6月20日進行取樣，隨機采取各不同配方條件下長勢一致的黃瓜果實，測定可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)及維生素C含量，每個配方重復(fù)3次。

可溶性糖含量參照蒽酮比色法測定^[15]，可溶性蛋白質(zhì)含量參照考馬斯亮藍G-250法測定^[16]，維生素C含量采用二甲苯萃取比色法測定^[17]，黃瓜果實內(nèi)硝酸鹽含量用水楊酸比色法測定^[18]。每配方重復(fù)3次，取平均值。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件和DPS軟件進行統(tǒng)計和分析。

2??結(jié)果與分析

2.1不同復(fù)合基質(zhì)配方的理化性質(zhì)

從表2可以看出，本研究所選配的復(fù)合基質(zhì)配方中的CK₂、T₂、T₇、T₈不符合蔬菜作物栽培理想基質(zhì)的要求，其他配方都在理想基質(zhì)范圍內(nèi)。

在容重方面，各配方都符合栽培理想基質(zhì)容重每立方厘米0.1～0.8?g的范圍，以T₂容重最高。各孔隙度方面，除了配方T₂的持水孔隙度不符合要求外，剩余配方均符合要求（總孔隙度55%～ 96%，通氣孔隙度15%～30%，持水孔隙度40%～ 75%）^[19]，其中T₇的總孔隙度最高，T₂的通氣孔隙度最高，T₁的持水孔隙度最高。由于海鮮菇渣的EC值偏高，隨著海鮮菇渣用量增加，各配方EC值上升，其中CK₂、T₇、T₈的EC值高于3.00?ms/cm，不符合要求，其余配方符合要求。各配方pH基本符合要求。從營養(yǎng)成分方面來看，海鮮菇渣中含有豐富的N、P、K等養(yǎng)分，隨著海鮮菇渣使用比例的增加，各配方的N、P、K含量上升，其中配方T₈的N、P、K養(yǎng)分最高，配方T₁的N、P、K養(yǎng)分最低。

2.2不同復(fù)合基質(zhì)配方對黃瓜生長的影響

2.2.1??對黃瓜株高、莖粗的影響??從表3中可以看出，黃瓜定植14?d后，株高和莖粗出現(xiàn)了一定的差異。其中株高以T₁表現(xiàn)最好，達到34.93?cm，與除了T₇外的各配方存在顯著性差異;莖粗上各配方之間差異不大，其中對照CK₂長勢最差。50?d后，株高依然以處理T₁效果最佳，達到211.03 cm，株高最低為處理T₄（187.47?cm），其中海鮮菇渣與珍珠巖組合配方的栽培效果優(yōu)于海鮮菇渣與樹皮組合的配方。莖粗上配方T₄效果最好，T₅最差，各配方之間差異不明顯。

2.2.2??對黃瓜始花節(jié)位、節(jié)間長及最大葉面積的影響??從表4可以看出，配方T₃的黃瓜始花節(jié)位最低，為4.33節(jié);黃瓜始花節(jié)位最高為配方T₆，為6.33節(jié)。節(jié)間長以對照CK₂最短，配方T₈最長，各處理均在6.1～8.0?cm之間，各配方差異不顯著。而不同配方處理葉面積也存在差異，其中配方T₈的葉面積最大，達到279.5?cm²，T1次之。T₂的葉面積最小，與各配方之間存在顯著性差異。

2.3不同復(fù)合基質(zhì)配方對黃瓜果實品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

2.3.1??對果實橫徑、縱徑及單果重的影響??從表

5可以看出，配方T₁的黃瓜單果重最高，為363.33?g，與其余配方存在著顯著差異;對照CK₂的單果重最低，僅為220.00?g。 此外，以海鮮菇渣、蛭石、珍珠巖配方比海鮮菇渣、蛭石、樹皮配方黃瓜果實單果重稍高一些，但是各配方之間差異并不顯著，果實橫徑和縱徑上同樣是配方T₁效果最好。

2.3.2??對黃瓜果實品質(zhì)的影響??由表6可以看出，不同復(fù)合基質(zhì)配方下黃瓜果實中可溶性糖的含量存在差異，其中以配方T₃的可溶性糖含量最高，為1.90%，最差的是配方T₈，僅1.25%。可溶性糖的含量隨著海鮮菇渣使用比例的增大呈現(xiàn)出先上升后下降、最后趨于穩(wěn)定的趨勢，海鮮菇渣使用比例為50%時，黃瓜果實中可溶性糖含量最高;使用相同比例的海鮮菇渣時，配方成分樹皮與珍珠巖基質(zhì)對黃瓜果實中可溶性糖含量影響不明顯。在可溶性蛋白上，配方T₁的可溶性蛋白質(zhì)含量最高，比對照CK₁高了16.24%，與各配方存在顯著性差異。對照CK₂的可溶性蛋白質(zhì)含量最低。總體上可以看出可溶性蛋白質(zhì)含量隨著海鮮菇渣使用量的增加呈現(xiàn)出下降的趨勢。在黃瓜果實維生素C含量上，配方T₁的維生素C含量最高，配方T₄的維生素C含量最低。基質(zhì)組成成分相同時，隨著海鮮菇渣使用比例的增加，維生素C含量出現(xiàn)略微下降的趨勢，而海鮮菇渣使用量相同時，海鮮菇渣與珍珠巖基質(zhì)搭配效果優(yōu)于同樹皮基質(zhì)的搭配。在硝酸鹽方面，對照CK₂的硝酸鹽含量最高，對照CK₁和配方T₁～T₄硝酸鹽含量較低。基質(zhì)組成成分相同時，隨著海鮮菇渣使用比例的增加，硝酸鹽含量出現(xiàn)上升的趨勢，而海鮮菇渣使用量相同時，海鮮菇渣與珍珠巖基質(zhì)搭配后硝酸鹽含量低于同樹皮基質(zhì)的搭配。

2.3.3 ?對黃瓜產(chǎn)量的影響??表7是黃瓜6月2日—8月18日的單株產(chǎn)量及折算后的畝產(chǎn)量。可以看出對照CK₂單株產(chǎn)量最低為2266?g，配方T₄和T₇略低于對照CK₁，其中配方T₁的黃瓜單株產(chǎn)量最高，達到3303?g，分別比對照CK₁和CK₂高了25.01%和45.76%，存在顯著性差異。在每667平方米的設(shè)施大棚中可種植3000株黃瓜，經(jīng)換算，配方T₁產(chǎn)量最高，每667平方米可收獲黃瓜約9908?kg，對照CK₂產(chǎn)量最低，僅6798?kg。在相同海鮮菇渣比例中，海鮮菇渣與珍珠巖基質(zhì)復(fù)合后的效果優(yōu)于樹皮基質(zhì)，產(chǎn)量更高。不同海鮮菇渣比例中，海鮮菇渣使用比例為33%時，產(chǎn)量最高。

3討論

3.1不同復(fù)合基質(zhì)配方的理化性質(zhì)分析

本研究選配的10個基質(zhì)配方中，配方T₂的持水孔隙度不符合要求;CK₂、T₇、T₈的EC值高于3.00?ms/cm，不符合要求。經(jīng)過篩選后配方T₁、T₃、T₄、T₅、T₆滿足理想栽培基質(zhì)的要求，比較適合黃瓜根系生長。

3.2不同復(fù)合基質(zhì)配方對黃瓜植物生長勢的影響

不同的基質(zhì)配方在黃瓜的生長發(fā)育及產(chǎn)量上有著明顯的影響^[20]，定植50?d后，配方T₁黃瓜綜合生長指標如株高、莖粗、葉面積等最優(yōu)，植株生長勢最旺盛;配方T₃的始花節(jié)位最早，說明該配方有利于提早黃瓜開花結(jié)果，促進早熟栽培。綜合各因素本研究得出，配方T₁栽培黃瓜，植株最為健壯，光合作用最強，最有利于黃瓜的生長。

3.3不同復(fù)合基質(zhì)配方對黃瓜產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響

在產(chǎn)量方面，本研究結(jié)果表明，基質(zhì)組成成分相同時，隨著海鮮菇渣使用比例的增加，EC值的不斷升高，黃瓜單株產(chǎn)量呈現(xiàn)出下降的趨勢，魏啟舜等^[21]也指出菇渣比例過高會導(dǎo)致基質(zhì)中EC偏高影響草莓成活及生長。相同海鮮菇渣比例時，基質(zhì)成分珍珠巖配方比成分樹皮配方黃瓜單株產(chǎn)量高，說明樹皮雖然能夠顯著提高復(fù)合基質(zhì)中的通氣能力，但導(dǎo)致了復(fù)合基質(zhì)的持水能力偏低，而黃瓜為淺根系作物，根系主要分布在淺土層，因此根系在水分和養(yǎng)分的吸收上受到限制，最終造成黃瓜的生長受限。配方T₁栽培的黃瓜單株產(chǎn)量最高，說明海鮮菇渣使用比例為33%，搭配上珍珠巖與蛭石，栽培效果最好。用部分海鮮菇渣基質(zhì)代替草炭基質(zhì)是完全可行的，還能夠提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟效益。

果實中可溶性糖、蛋白質(zhì)及維生素C是決定果實品質(zhì)和價值的主要因素^[22]。研究結(jié)果表明，配方T₃的可溶性糖含量最高，而配方T₁黃瓜果實中蛋白質(zhì)含量與其維生素C含量最高，說明海鮮菇渣使用比例為33%，搭配珍珠巖與蛭石，栽培黃瓜果實品質(zhì)較好。

硝酸鹽是衡量黃瓜果實品質(zhì)的一個重要指標^[23]，硝酸鹽本身毒性較低，但在腸胃內(nèi)會轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，長期攝入容易誘發(fā)癌變^[24]。蔬菜中硝酸鹽含量主要被分為4個級別，≤432?mg/kg為輕度，可以生食;≤785?mg/kg為中度，不宜生食，可熟食;≤1440?mg/kg為重度，只能熟食;≤3100?mg/kg為嚴重，不能熟食^[25]。本研究中，當海鮮菇渣使用比例在50%以上時，隨著海鮮菇渣使用比例的增加，黃瓜果實內(nèi)硝酸鹽含量呈現(xiàn)上升趨勢，全菇渣對照CK₂的黃瓜果實內(nèi)硝酸鹽含量最高，可能是由于配方中全N含量較高造成的，與焦娟等^[26]利用菌渣基質(zhì)栽培番茄得到的結(jié)論相一致。本研究中的黃瓜硝酸鹽含量在250～ 390?mg/kg之間，屬于輕度級別，可以生食。

栽培基質(zhì)的壽命一般為3?a左右，目前福建省進口丹麥草炭約720元/m³，珍珠巖約400元/m³，蛭石約500元/m³，椰糠基質(zhì)條單價約17元，海鮮菇渣約150元/m³，每667平方米使用6?m³的基質(zhì)來換算，配方CK草炭∶珍珠巖∶蛭石=2∶1∶1與使用的全椰糠基質(zhì)條成本分別為3510元和6375元（每667平方米使用基質(zhì)條375條左右），而配方T₁海鮮菇渣∶珍珠巖∶蛭石=1∶1∶1僅需2100元，分別降低了成本1410元和4275元左右，節(jié)省成本約40%和67%，海鮮菇渣復(fù)合基質(zhì)的使用期限有待進一步論證。

綜上所述，海鮮菇渣∶珍珠巖∶蛭石=1∶1∶1為本研究篩選后的最佳黃瓜栽培基質(zhì)配方。通過將海鮮菇渣作為一種基質(zhì)重新投入農(nóng)業(yè)栽培生產(chǎn)，不僅節(jié)省了生產(chǎn)成本，還可以有效解決目前海鮮菇渣大量堆積而導(dǎo)致的環(huán)境污染，實現(xiàn)食用菌栽培到設(shè)施大棚作物栽培的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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