吳慧,阿衣甫,吳默涵
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院,烏魯木齊,830052;2.新疆巴州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心)
番茄(Lycopersicon esculentumMill.),又叫西紅柿、番柿、洋柿子等,是茄科番茄屬一年生草本植物。番茄的營養(yǎng)價值極高,富含維生素C、維生素A、維生素B、蛋白質(zhì)、糖類、有機(jī)酸和各種礦物質(zhì),既可熟食,又可生吃,還可以加工制成番茄汁、番茄醬等[1]。番茄根系對基質(zhì)及營養(yǎng)液成分適應(yīng)力較強(qiáng),不像黃瓜那樣要求嚴(yán)格,而且通過改變營養(yǎng)成分和濃度,更易于提高其品質(zhì),因此番茄是國內(nèi)外無土栽培面積最大且最具代表性的作物[2]。目前,國內(nèi)外番茄無土栽培大都采用草炭、蛭石和珍珠巖等作為栽培基質(zhì)的基本原料,但由于草炭資源分布不均,長途運(yùn)輸不僅會增加育苗成本,加之它又是一種不可再生的資源,長期使用必然會造成資源枯竭,因此,開發(fā)本土化的栽培基質(zhì)勢在必行[3~5]。
新疆是我國主要的棉花生產(chǎn)基地之一,大量的棉花秸稈資源為基質(zhì)新原料的開發(fā)提供了可能。通過對棉花秸稈的利用,不但可以保護(hù)日益減少的草炭資源,還可以減輕新疆地區(qū)棉花秸稈過多對環(huán)境造成的壓力。近年來,以一些農(nóng)用廢棄物(如膨化雞糞、蘆葦末等)作為主要原料的栽培基質(zhì),在生產(chǎn)上已經(jīng)有了一定的應(yīng)用,關(guān)于用腐熟棉花秸稈混合基質(zhì)進(jìn)行黃瓜、茄子育苗的研究也已經(jīng)見諸報道[6,7]。
試驗(yàn)以腐熟棉花秸稈為主要原料,適當(dāng)添加草炭、蛭石、珍珠巖,并在育苗過程中澆灌一定濃度的營養(yǎng)液,研究不同配比棉花秸稈基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響,為棉花秸稈在番茄育苗中應(yīng)用提供一定的技術(shù)參考。
試驗(yàn)于2011年4~12月在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院綜合實(shí)驗(yàn)室及校內(nèi)溫室基地進(jìn)行。供試番茄品種為金棚1522(西安金棚種苗有限公司),試驗(yàn)材料為不同堆漚處理的棉花秸稈、蛭石、草炭、珍珠巖等。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),每個重復(fù)50穴。
①棉花秸稈堆漚發(fā)酵處理 棉花秸稈粉碎后進(jìn)行堆漚發(fā)酵,設(shè)3個堆漚處理,處理1:按質(zhì)量比加入0.7%的尿素;處理2:按質(zhì)量比加入3%的磷酸二銨[8];處理3:加入清水。將不同處理的棉花秸稈分別放到室外墊有塑料薄膜的坑中包裹進(jìn)行堆漚發(fā)酵。發(fā)酵過程中棉花秸稈含水量保持60%左右,每隔15 d翻堆1次,直到發(fā)酵成熟。
②育苗基質(zhì)的配制 將腐熟的棉花秸稈基質(zhì)與草炭、蛭石、珍珠巖按體積比復(fù)配[9],復(fù)配基質(zhì)配方如表1。
表1 復(fù)配基質(zhì)配方(體積比) %
③種子處理及播種后的管理 番茄種子采用50~55℃溫湯浸泡消毒,然后放入25℃的溫水中浸泡8 h,然后撈出置于27~28℃恒溫箱中進(jìn)行催芽[3],待60%~70%種子露白后直接播于50穴的穴盤中,幼苗子葉展開后每隔1 d澆灌1/3濃度單位的日本園試通用配方營養(yǎng)液[2],其他管理隨常規(guī)。
①基質(zhì)理化性狀測定 孔隙度、容重測定參照郭世榮[2]的方法并加以改進(jìn)。按以下公式計算容重和孔隙度:容重(g/cm3)=(W2-W1)/V,總孔隙度(%)=[(W3-W2)/V]×100%,通氣孔隙度 (%)=[(W3+W4-W5)/V]×100%,持水孔隙度(%)=總孔隙度-通氣孔隙度,其中,V表示已知容器體積,W1表示已知容器質(zhì)量,W2表示容器中加滿基質(zhì)后的質(zhì)量,W3表示容器中基質(zhì)加水浸泡一晝夜后的質(zhì)量,W4表示已知濕潤紗布的質(zhì)量,W5表示濕潤紗布包住容器口倒置2 h后的質(zhì)量。
基質(zhì)EC值、pH值測定:取一定量有代表性的基質(zhì),以去離子水飽和浸提,減壓抽濾得到澄清飽和浸提液,用DDS-307型EC計測EC值,用PHC-3C型pH計測pH值。
②幼苗生長指標(biāo)的測定 番茄幼苗出土后5 d調(diào)查出苗率;幼苗長出第一片真葉時,每個處理隨機(jī)取樣,每個重復(fù)抽樣15株,用直尺和游標(biāo)卡尺測定幼苗株高(以基質(zhì)表面到生長點(diǎn)的高度為準(zhǔn))、莖粗(子葉節(jié)下部)、葉長和葉寬[10],用SPAD-502型葉綠素計測定葉綠素含量,用電子天平稱量單株地上部與地下部干、鮮質(zhì)量[11],并計算壯苗指數(shù),壯苗指數(shù)=[(莖粗/株高)+(地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)]×全株干質(zhì)量[10]。
數(shù)據(jù)分析處理采用Microsoft Excel 2003軟件,顯著性分析用DPS 7.05軟件處理。
由表2可知,在容重方面,基質(zhì)S4容重最小,僅0.09 g/cm3,P3的容重最大,為 0.27 g/cm3,其他混配基質(zhì)的容重在0.11~0.27 g/cm3;在總孔隙度方面,N1的總孔隙度最大,為90.09%,N2的總孔隙度最小,為78.23%,其他復(fù)配基質(zhì)的在79.58%~90.00%;在通氣孔隙度方面,N4、P4、S4的通氣空隙度均在45%以上,其中P4達(dá)46.34%,而P1的通氣孔隙度最小,為16.71%,其他復(fù)配基質(zhì)在17.12%~33.81%;持水孔隙度P4與S4稍偏小,分別為39.38%和39.70%,S1最大,為67.65,其余在41.06%~67.65%。
在pH值方面,沒有澆灌營養(yǎng)液的復(fù)配基質(zhì)P3與S4的pH值最低,為 6.88,而N4與S1的 pH值最高,分別為7.65和7.54;在EC值方面,S1的EC較高,為1.12 mS/cm,S4的EC值最低,只有0.39 mS/cm。
從表3可以看出,在出苗率方面,P4的出苗率最高,為 96%,P1、P2次之,均為 94%,N4最低,只有62%。在株高方面,P4株高最高,P3次之,P3和P4之間無顯著差異,N4株高最低,P3、P4和 N4之間差異達(dá)到極顯著水平;在葉寬和葉長方面,P3、N3、P4的值較大,但無顯著差異,N4的葉寬和葉長最小,且與P3、N3、P4之間差異達(dá)到極顯著水平;在根長和葉綠素含量方面,P3、P4的值最大,但這兩者之間無顯著差異,N4的值均為最小,且與P3、P4之間差異達(dá)到極顯著水平;在莖粗方面,P1、P4的值最大,但這兩者之間無顯著差異,N4的莖粗值最小,且與P1、P4之間差異達(dá)到極顯著水平。
表2 不同配比基質(zhì)的理化性狀
表3 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響
表4 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗質(zhì)量的影響
從表4可以看出,在單株地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量及全株鮮質(zhì)量方面,處理P3的值均為最大,S1、P1、N3次之,N4最低;在單株地上部干質(zhì)量及全株干質(zhì)量方面,處理P3為最大,P4次之,N4最??;在地下部干質(zhì)量方面,處理P3為最大,N2次之,N4最??;在壯苗指數(shù)方面,處理P3為最大,P1次之,N4最小。
孔隙度和容重是衡量基質(zhì)固、液、氣相比是否合適的簡單指標(biāo)[12]?;|(zhì)的pH值在5.0~7.0適于作物生長,pH值過高或過低都不利于幼苗的生長發(fā)育,因此,基質(zhì)的pH值是一個重要參數(shù)[13]。EC值可以反映基質(zhì)中原有可溶性鹽分含量的高低,將直接影響營養(yǎng)液的化學(xué)平衡和幼苗的生長狀況,作物生長的安全EC值應(yīng)小于2.6 mS/cm,最適EC值為2.0 mS/cm[14,15]?;|(zhì)緩沖性是指基質(zhì)在外界條件發(fā)生波動時保持理化性狀穩(wěn)定的能力,其中最主要的是對酸、堿和鹽變化的緩沖性。緩沖性高的基質(zhì)具有更優(yōu)良的綜合性狀,緩沖能力越強(qiáng),pH值或EC值越不易發(fā)生改變。本試驗(yàn)通過對混配基質(zhì)特性的分析發(fā)現(xiàn),N4的pH偏高、EC值偏低,S3與S4的EC值均偏低,且S4的容重過小、總孔隙度大,不適宜番茄栽培,其他理化性狀均符合標(biāo)準(zhǔn)。在育苗過程中育苗效果最好的是P3,P4次之,N3的番茄幼苗地上部生長情況良好,但是根系生長狀況劣于P3和P4,育苗效果最差的是N4。大量研究表明,壯苗指數(shù)與作物前期產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),故壯苗指數(shù)值的大小能較好地預(yù)測作物產(chǎn)量的高低,可作為評價幼苗強(qiáng)弱的主要指標(biāo)[16]。本試驗(yàn)中,P3處理的壯苗指數(shù)顯著高于其他處理。
對各處理幼苗的出苗率、株高、莖粗、幼苗質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行綜合比較,可以看出,采用處理P3(棉花秸稈∶蛭石∶草炭=2∶1∶1)番茄幼苗表現(xiàn)最好,而 N4處理番茄幼苗表現(xiàn)最差。因此,在生產(chǎn)中,可以采用磷酸二銨堆漚處理棉花秸稈,并按棉花秸稈∶蛭石∶草炭=2∶1∶1的比例進(jìn)行復(fù)配,用以番茄育苗,而用尿素堆漚處理的純棉花秸稈不適于番茄育苗。
[1]邢國明,王永珍,張劍國,等.蔬菜最新栽培技術(shù)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2000:1,86-87.
[2]郭世榮.無土栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[3]連兆煌.無土栽培技術(shù)與原理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994.
[4]孫志強(qiáng),張惠梅,王吉慶,等.番茄工廠化育苗糖渣基質(zhì)與肥料配比研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,1998(3):177-180.
[5]崔秀敏,王秀峰,潘剛.復(fù)合基質(zhì)對黃瓜幼苗生長的影響[J].長江蔬菜,2001(1):39-40.
[6]崔金霞,劉慧英,史為民.有機(jī)基質(zhì)棉稈進(jìn)行黃瓜栽培試驗(yàn)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(14):5 911-5 912.
[7]崔金霞,劉慧英,樊新民.棉稈混合基質(zhì)進(jìn)行茄子穴盤育苗試驗(yàn)研究[J].北方園藝,2008(2):27-28.
[8]陳麗娟.秸稈堆漚快速腐熟還田技術(shù)[J].農(nóng)技服務(wù),2009,26(10):97,132.
[9]賈永霞,郭世榮,李娟.復(fù)配蘆葦末基質(zhì)在甜椒育苗上的應(yīng)用效果[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,37(3):419-422.
[10]聶書明,郁繼華,頡建明,等.有機(jī)生態(tài)型無土栽培對茄子幼苗生長及光合特性的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,43(5):76-79.
[11]葛曉光.蔬菜育苗大全[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1995.
[12]楊梅,劉建輝,李世棟,等.基質(zhì)配方和施肥量對厚皮甜瓜幼苗生長及生理特性的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,35(4):168-174.
[13]魏智龍.番茄穴盤育苗基質(zhì)的篩選[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2001:20.
[14]程斐,孫朝暉,趙玉國,等.蘆葦末有機(jī)栽培基質(zhì)的基本理化性能分析[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,24(3):19-22.
[15]孫敏,奧巖松.幾種固形物料的物理、化學(xué)性狀及其栽培基質(zhì)化評價[J].華北農(nóng)學(xué)報,2004,19(1):102-106.
[16]李謙盛,郭世榮,李式軍.基質(zhì)EC值與作物生長關(guān)系及其測定方法比較[J].中國蔬菜,2004(1):70-71.