河西走廊戈壁溫室番茄無土栽培基質(zhì)篩選

賈 靚，陳修斌，李翊華，許耀照

（河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院，甘肅 張掖 734000）

張掖市地處河西走廊中部，屬溫帶大陸性氣 候，境內(nèi)地勢平坦，土地肥沃，日照充足，水、土、光、熱資源豐富，是全國重要的商品蔬菜生產(chǎn)基地之一。近年來，河西走廊的五地市認(rèn)真貫徹省政府“關(guān)于河西戈壁農(nóng)業(yè)發(fā)展的意見”[甘政辦發(fā)（2017）138號]，在戈壁、沙灘和荒漠區(qū)大力建造日光溫室，以日光溫室為主體的保護(hù)地生產(chǎn)有了較快的發(fā)展。番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是戈壁溫室內(nèi)種植的重要蔬菜種類，為適應(yīng)戈壁溫室番茄生產(chǎn)的需要，以本地區(qū)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中產(chǎn)生的玉米秸稈、食用菌下腳料等農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料，加入一定量的沙、雞糞、商品基質(zhì)等，組成不同種類的栽培基質(zhì)進(jìn)行番茄生產(chǎn)，以期篩選出適合于本區(qū)溫室番茄生產(chǎn)的最適宜栽培基質(zhì)，為提高農(nóng)業(yè)資源利用率、實現(xiàn)番茄高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗時間及地點(diǎn)

試驗于2019年4—11月在高臺縣合黎鎮(zhèn)戈壁溫室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗材料

供試的基質(zhì)種類為玉米秸稈、食用菌下腳料、沙、雞糞、商品基質(zhì)。玉米秸稈在使用前粉碎成粒徑為2～3 cm的片狀材料，然后每1 m3加入4 kg的尾菜腐熟劑，在20～25 ℃的溫度條件下發(fā)酵4～5 d；食用菌下腳料的種類選擇雞腿菇的菌渣，使用前將雞腿菇下腳料粉碎，堆放在溫室內(nèi)，用塑料薄膜覆蓋發(fā)酵25～30 d；沙為經(jīng)過淘洗過濾的直徑為1～2 mm的沙粒；商品基質(zhì)由7份草炭與3份蛭石組成，由張掖市綠之源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。供試番茄品種為“金福萊”，由張掖市綠之源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)6個處理，分別為對照CK（商品基質(zhì)∶沙＝1∶0.5）、處理Ⅰ（商品基質(zhì)∶玉米秸稈∶雞糞＝1∶1∶0.3）、處理Ⅱ（商品基質(zhì)∶食用菌下腳料∶雞糞＝1∶1∶0.3）、處理Ⅲ（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶沙∶雞糞＝1∶1∶0.5∶0.3）、處理Ⅳ（沙∶玉米秸稈∶食用菌下腳料∶商品基質(zhì)∶雞糞＝4∶5∶5∶6∶3）、處理Ⅴ（沙∶玉米秸稈∶食用菌下腳料∶商品基質(zhì)∶雞糞＝5∶5∶5∶5∶3）。

將不同種類的基質(zhì)按照不同的體積比，混合均勻后裝入栽培槽內(nèi)。栽培槽的設(shè)置為南北方向，與溫室走向垂直，槽寬70 cm、深30 cm、長8 m，槽內(nèi)鋪設(shè)厚0.08 mm棚膜，槽間距40 cm，每槽正中央安裝1條滴灌帶。采用田間隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，不同處理分別種植1槽，重復(fù)3次。于4月10日將具有6葉1心的番茄幼苗定植于栽培槽內(nèi)，株距45 cm，行距60 cm，667 m2保苗數(shù)2 414株。分別于番茄結(jié)果初期、中期、末期，每667 m2追施尿素20 kg、硫酸鉀15 kg；植株與環(huán)境管理同日光溫室常規(guī)管理。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 葉片光合指標(biāo)

在番茄結(jié)果中期（2019年7月10日），于10：00—12：00，每個處理隨機(jī)選擇6株同葉位的葉子，用英國Hansatech公司的TPS-2便攜式光合儀測定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、細(xì)胞間隙CO2濃度（Ci）及氣孔導(dǎo)度（Gs）。

1.4.2 植株形態(tài)性狀及產(chǎn)量

在番茄結(jié)果末期（2019年9月15日），每個處理標(biāo)記6株，用卷尺測定株高，用游標(biāo)卡尺測定莖粗；每次收獲時按不同處理統(tǒng)計植株的結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量，最后折合成667 m2產(chǎn)量。

1.4.3 果實品質(zhì)

隨機(jī)選取不同處理的各12個果實，測定其可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄紅素含量。可溶性糖用蒽酮比色法，可滴定酸采用滴定法，可溶性固形物采用折光儀法，VC采用鉬藍(lán)比色法，番茄紅素用EV300PC型紫外-可見分光光度計法[1]，重復(fù)3次，取其平均值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS 9.50和Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計算與分析，采用Duncan's法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理番茄葉片光合指標(biāo)影響

不同處理對番茄葉片光合指標(biāo)影響見表1，番茄光合速率最高的處理是處理Ⅳ，為2.38 μmol/（m2·s），與CK相比高出0.73 μmol/（m2·s）；同時植株的蒸騰速率也以處理Ⅳ為最高，可以達(dá)到1.65 mmol/（m2·s），比CK高出0.62 mmol/（m2·s）；番茄葉片胞間C O2和氣孔導(dǎo)度的變化與光合速率和蒸騰速率的變化相似，也以處理Ⅳ為最高，分別為235、324 mmol/（m2·s），比CK分別高出34、3 8 mmol/（m2·s）；說明處理Ⅳ的番茄隨著光合速率的增加，其葉片的蒸騰速率、胞間CO2和氣孔導(dǎo)度也隨之增加。不同種類基質(zhì)配比中，以采用處理Ⅳ（沙∶玉米秸稈∶食用菌下腳料∶商品基質(zhì)∶雞糞＝4∶5∶5∶6∶3）的番茄保持最強(qiáng)的代謝能力，除與處理V在胞間CO2濃度方面無顯著差異外，各項指標(biāo)均顯著高于其他處理。

2.2 不同處理對番茄農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

不同處理對番茄農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響見表2，以處理Ⅳ的番茄植株在株高、莖粗、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和折合667 m2產(chǎn)量等性狀上表現(xiàn)最優(yōu)，分別為178.60 cm、1.13 cm、16.36個、3.12 kg和7 531.68 kg，除與處理V的單株產(chǎn)量無顯著差異外，各項指標(biāo)均顯著高于其他處理；與CK相比分別高出9.89 cm、0.15 cm、1.78個、0.36 kg和869.04 kg。說明采用處理Ⅳ（沙∶玉米秸稈∶食用菌下腳料∶商品基質(zhì)∶雞糞＝4∶5∶5∶6∶3）的基質(zhì)配比更利于促進(jìn)番茄植株的生長，番茄保持較強(qiáng)的生長勢與結(jié)果能力，因此形成了較高產(chǎn)量。

2.3 不同處理對番茄品質(zhì)的影響

由表3可以看出，采用處理Ⅳ（沙∶玉米秸稈∶食用菌下腳料∶商品基質(zhì)∶雞糞＝4∶5∶5∶6∶3）的基質(zhì)配比，番茄果實的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄紅素含量均最高，分別為4.15%、0.58%、7.30%、302.2 mg/kg和152.4 mg/kg，與CK相比，分別增加了0.37、0.09、0.19個百分點(diǎn)及31.5、9.3 mg/kg，除與處理V在可溶性糖、可滴定酸、番茄紅素上無顯著差異外，各項指標(biāo)均顯著高于其他處理。說明處理Ⅳ的基質(zhì)配比最適宜于番茄生長對營養(yǎng)的需求，促進(jìn)了植株體對養(yǎng)分的吸收，從而提高了果實內(nèi)的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物等含量，這一研究結(jié)果與前人在芹菜上的研究相一致[2]。

表1 不同處理對番茄光合指標(biāo)的影響

表2 不同處理對番茄農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

表3 不同處理對番茄品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

葉片光合速率的大小反映植株光合能力的強(qiáng)弱[3]，本試驗中在處理Ⅳ的基質(zhì)栽培下，番茄的光合速率最高，同時植株的蒸騰速率、葉片胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度的數(shù)值也明顯高于其他處理，說明處理Ⅳ的番茄植株保持最強(qiáng)的代謝能力。正由于代謝能力的提高，本處理下的番茄植株保持較強(qiáng)的生長勢，反映在株高、莖粗等形態(tài)指標(biāo)也明顯高于其他處理，從而表現(xiàn)在單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和折合667 m2產(chǎn)量等性狀數(shù)值的提高。有研究表明：作物品質(zhì)與營養(yǎng)的吸收存在密切關(guān)系[4]，本試驗中以處理Ⅳ的番茄果實可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC和番茄紅素含量明顯高于其他處理，究其原因主要是處理Ⅳ的不同種類基質(zhì)配比最適于番茄生長，植株代謝能力增強(qiáng)[5]，促進(jìn)了對養(yǎng)分與水分的吸收，從而提高了產(chǎn)量，且品質(zhì)得以改善。

本試驗結(jié)果表明：采用處理Ⅳ（沙∶玉米秸稈∶食用菌下腳料∶商品基質(zhì)∶雞糞＝4∶5∶5∶6∶3）的基質(zhì)配比，番茄保持較強(qiáng)的生長勢與結(jié)果能力，其產(chǎn)量最高、品質(zhì)最優(yōu)，這一研究結(jié)果可為河西走廊地區(qū)溫室番茄無土栽培實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。