摘要：通過(guò)對(duì)河西地區(qū)玉米秸稈、牛糞堆肥處理復(fù)配成基質(zhì)，篩選適合當(dāng)?shù)厝展鉁厥仪炎臃N植的最佳栽培基質(zhì)配方，為農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用提供科學(xué)依據(jù)。以“長(zhǎng)茄1號(hào)”為指示品種，采用盆栽試驗(yàn)研究了不同配方基質(zhì)下栽培茄子的生長(zhǎng)和產(chǎn)量效益。結(jié)果表明，腐熟玉米秸稈、河沙、蛭石、腐熟牛糞、凹凸棒石粉、珍珠巖按體積比6∶1∶1∶1∶0.5∶0.5復(fù)配成栽培基質(zhì)配方，茄子產(chǎn)量最高，為1.29 kg/株，凈收益表現(xiàn)良好，為1.39元/株，茄子株高、莖粗、葉綠素含量、生物量、單株結(jié)果數(shù)等性狀均為最優(yōu)。該配方適宜在河西地區(qū)日光溫室茄子基質(zhì)栽培中應(yīng)用推廣。

關(guān)鍵詞：茄子；栽培基質(zhì)；日光溫室；農(nóng)業(yè)廢棄物；基質(zhì)化利用

中圖分類(lèi)號(hào)：S641.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2097-2172（2024）07-0646-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.07.012

Study on Screening of Eggplant Cultivation Substrate Formula in Solar Greenhouse Based on Agricultural Waste

WU Kesheng 1， 2， CHE Zongxian 1， 2， LU Binglin 1， 2， ZHANG Jiudong 1， 2， YANG Ruiju 1， 2， CUI Heng 1， 2

（1. Institute of Soil， Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agriculture Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Gansu Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation and Agri-environment，

Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Wuwei Gansu 733017， China）

Abstract： Through the composting of corn stover and cow dung in the Hexi region， the optimal cultivation substrate formulations suitable for local sunlight greenhouse eggplant cultivation were screened to provide a scientific basis for the recycling of agricultural wastes. The growth and yield benefits of eggplant cultivated under different formulations of substrates were studied in pot planting experiments with Changqie 1 as an indicator variety. The results showed that with the formulation of rotted corn stover： river sand： vermiculite： rotted cow dung： aconite powder： perlite compounded into the cultivation substrate according to the volume ratio of 6∶1∶1∶1∶0.5∶0.5， the eggplant yield was the highest and benefit was ideal， which were 1.29 kg/plant， 1.39 Yuan/plant， respectively， and the eggplant plant height， stem thickness， chlorophyll content， biomass， and number of fruits per single plant were all the best. This formula is suitable for the application and promotion of eggplant substrate cultivation in solar greenhouse in the Hexi region.

Key words： Eggplant; Cultivation substrate; Sunlight greenhouse; Agricultural waste; Substrate utilization

近年來(lái)，我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)向集約化和規(guī)?；焖侔l(fā)展，致使農(nóng)業(yè)廢棄物的利用發(fā)生了根本性變革，農(nóng)業(yè)廢棄物的輕簡(jiǎn)化利用成為當(dāng)前的重大挑戰(zhàn)。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量巨大，農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量約7.0億t，其中玉米秸稈2.2億t；畜禽糞便年產(chǎn)出量為20.1億t，牛糞為10.9億t［1 - 2 ］。近年來(lái)，農(nóng)作物秸稈作為燃料和原料等用途被電、液化氣、煤炭、化肥等替代，造成65%農(nóng)作物秸稈被廢棄［2 - 3 ］。農(nóng)業(yè)廢棄物的隨意丟棄、就地焚燒不僅會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，焚燒過(guò)程產(chǎn)生的溫室氣體和有害物質(zhì)還會(huì)造成環(huán)境污染及生態(tài)平衡的破 壞［4 - 5 ］。農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、磷、氮、鉀等植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素，其價(jià)格低廉并且理化性質(zhì)較穩(wěn)定，作為有機(jī)功能性栽培基質(zhì)原料潛力巨大［6 ］。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化循環(huán)利用技術(shù)，已受到世界各國(guó)普遍關(guān)注。

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)廢棄物利用方式是作為堆肥原料堆制成肥料施入土壤，起到提供作物生長(zhǎng)養(yǎng)分、改善作物品質(zhì)、培肥地力等作用［7 ］。目前，以不同農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等為原料的基質(zhì)配方篩選已有較多研究，其中農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便的配比大多在50%以下，基質(zhì)成本依然較高［2， 8 ］。以農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料的低成本茄子栽培基質(zhì)及栽培技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用研究報(bào)道尚少。為此，我們以玉米秸稈和牛糞為主要原料，研究不同配方栽培基質(zhì)對(duì)茄子生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量效益的影響，篩選茄子專(zhuān)用型低成本栽培基質(zhì)配方，以期為農(nóng)業(yè)廢棄物基質(zhì)化在茄子生產(chǎn)中的循環(huán)利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

盆栽試驗(yàn)于2022年7月至2023年8月在武威市涼州區(qū)永昌鎮(zhèn)白云村智能日光溫室進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔1 504 m，日照時(shí)數(shù)3 028 h，無(wú)霜期150 d，年平均氣溫7.7 ℃，年均降水量150 mm，蒸發(fā)量 2 021 mm，相對(duì)濕度53%。年太陽(yáng)輻射總量588.0～663.6 KJ/cm2，≥10 ℃年有效積溫3 016 ℃［9 ］。

1.2 供試材料

指示茄子品種為長(zhǎng)茄1號(hào)，種苗購(gòu)于武威先正達(dá)育苗公司。河沙來(lái)源于試驗(yàn)區(qū)河灘，珍珠巖購(gòu)買(mǎi)于廊坊新大眾助濾劑有限公司，玉米秸稈為試驗(yàn)區(qū)農(nóng)戶(hù)玉米收獲后的秸稈經(jīng)40～50 d條剁式發(fā)酵腐熟制成，蛭石購(gòu)買(mǎi)于甘肅省海鑫蛭石廠，腐熟牛糞購(gòu)于試驗(yàn)區(qū)散養(yǎng)型養(yǎng)殖牛場(chǎng)經(jīng)40～50 d發(fā)酵腐熟制成，凹凸棒石粉購(gòu)買(mǎi)于臨澤縣地脈通凹凸棒石粘土廠。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用盆栽試驗(yàn)，共設(shè)6個(gè)不同基質(zhì)配方處理，每盆定植茄子2株，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。栽培基質(zhì)配方見(jiàn)表1。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 基質(zhì)理化性狀 采用環(huán)刀法測(cè)定基質(zhì)容重，用燒杯法測(cè)定孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度，用pH計(jì)測(cè)定pH，用電導(dǎo)率儀測(cè)定電導(dǎo)率（EC）［10 - 12 ］。

1.4.2 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 試驗(yàn)所有處理同時(shí)定植和收獲。定植30 d后測(cè)定茄子株高、莖粗，采用葉綠素儀（SPAD 502）測(cè)定葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）。收獲期測(cè)定茄子地上部分摘取果實(shí)后剩余秸稈的鮮重，待風(fēng)干后測(cè)定其干重。茄子產(chǎn)量為全生育期所有測(cè)產(chǎn)之和［13 ］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2010和SAS 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方栽培基質(zhì)的理化性狀

由表2可以看出，不同配方栽培基質(zhì)電導(dǎo)率間差異極顯著（P ＜ 0.01），EC值以配方C最高，為2 747 μs/cm，極顯著高于其他處理（P ＜ 0.01）；配方F最低，為2 103 μs/cm。不同配方基質(zhì)的pH差異極顯著（P ＜ 0.01），其中配方C最高，為8.00，極顯著高于其他處理（P ＜ 0.01）；配方F最低，為7.51。各處理基質(zhì)容重間差異極顯著（P ＜ 0.01），其中配方B最高，為0.67 g/cm3，極顯著高于其他處理（P ＜ 0.01）；配方F最低，為0.45 g/cm3。不同處理總孔隙度間差異極顯著（P ＜ 0.01），其中配方F最高，為67.23%，極顯著高于其他處理（P ＜ 0.01）；配方A最小，為61.61%。配方A通氣孔隙度最高，為20.78%，顯著高于配方C、D、E、F（P ＜ 0.05）；配方C最小，為18.68%。配方F持水孔隙度最高，為45.86%，極顯著高于配方A、B、C（P ＜ 0.01）；配方B最小，為42.59%。

2.2 不同配方栽培基質(zhì)對(duì)茄子生育期的影響

從表3可以看出，不同配方的茄子生育期基本一致。試驗(yàn)于3月30日定植，苗期在5月初、開(kāi)花在5月中、下旬、結(jié)果期在6月中旬，盛果期在7月初。配方C、F的開(kāi)花期較早，較其他處理提前1～5 d，其他配方對(duì)茄子生育進(jìn)程的影響較小。

2.3 不同配方栽培基質(zhì)對(duì)茄子主要性狀的影響

不同配方栽培基質(zhì)對(duì)茄子農(nóng)藝性狀的影響見(jiàn)表4。配方F茄子株高最高，為72.50 cm，高于其他配方1.40%～11.49%，顯著高于配方A（65.03 cm）（P ＜ 0.05）。莖粗以配方F最大，為7.64 mm，高于其他配方4.80%～17.54%，顯著高于配方E（6.50 mm）（P ＜ 0.05）。配方F的SPAD值最高，為62.73，高于其他配方4.39%～15.80%，顯著高于配方D、A（P ＜ 0.05）。配方B的地上鮮重和干重均為最高，分別為340.47、58.91 g/株，其中鮮重高于其他配方3.64%～11.83%，干重高于其他配方8.67%～11.53%，各處理間差異不顯著。綜合說(shuō)明處理F的株高、莖粗、葉綠素含量均最高，長(zhǎng)勢(shì)最好。

2.4 不同配方栽培基質(zhì)對(duì)單株茄子產(chǎn)量的影響

由表5可以看出，單株結(jié)果數(shù)以配方F茄子最高，為7.67個(gè)/株，高于其他配方21.17%～77.14%，各處理間差異不顯著。單株結(jié)果重以配方D茄子最高，為256.82 g/株，高于其他配方4.79%～52.76%，各處理間差異不顯著。配方F茄子產(chǎn)量最高，為1.29 kg/株，高于各配方2.38～24.04%，顯著高于配方B（P ＜ 0.05）。說(shuō)明配方F茄子單株結(jié)果數(shù)最多，雖然單株結(jié)果重較低，但總體產(chǎn)量最高。

2.5 不同配方栽培基質(zhì)對(duì)茄子經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同配方栽培基質(zhì)茄子經(jīng)濟(jì)效益不同（表6）。栽培基質(zhì)生產(chǎn)成本基本相近，為2.51～2.58元/株，平均占總成本的50.66%。種苗、人工費(fèi)和基質(zhì)3種成本占總投入的82.49%，是基質(zhì)栽培生產(chǎn)成本的主要投入。配方F生產(chǎn)成本略高于其他處理，生產(chǎn)收益為6.45元/株，較其他配方提高2.38%～24.04%；凈收益為1.39元/株，較其他配方增加6.11%～561.90%。

3 討論與結(jié)論

作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物等是現(xiàn)有最主要的農(nóng)業(yè)廢棄物，其種類(lèi)多、數(shù)量大、取材方便，富含植物生長(zhǎng)所需的多種養(yǎng)分［10 - 17 ］。前人研究中，農(nóng)業(yè)廢棄物占基質(zhì)原料50%以?xún)?nèi)，其余為泥炭、椰糠等，基質(zhì)成本較高［2， 8 ］。本研究結(jié)果表明，將玉米秸稈和牛糞總量提高至70%，不僅可以獲得較高的茄子種植產(chǎn)量和效益，更能提高農(nóng)業(yè)廢棄物的用量，替代了部分泥炭、椰糠、蛭石等高成本原料，降低了基質(zhì)成本20%以上，形成輕簡(jiǎn)化、低成本基質(zhì)的栽培技術(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上更易推廣。建議腐熟玉米秸稈建議用量30%～60%，腐熟牛糞10%～30%。

基質(zhì)理化性狀因研究材料的不同而差異較大，不同研究者提出基質(zhì)的最佳理化性狀不盡相同。研究報(bào)道中，栽培基質(zhì)理化性狀的適宜范圍是：pH為6.5～7.5、EC ＜ 4 000 μs/cm、容重0.1～0.8 g/cm3、總孔隙度60%～90%［18 - 19 ］。本研究結(jié)果與前人研究相符，不同基質(zhì)配方的基質(zhì)容重與河沙用量成正比，電導(dǎo)率、pH、孔隙度等其他理化性狀均在上述合理的范圍之內(nèi)。

蔬菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益是種植農(nóng)戶(hù)的主要追求目標(biāo)。因此，在篩選基質(zhì)配方中，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益是評(píng)價(jià)基質(zhì)配方的主要指標(biāo)。有研究表明，秸稈、牛糞、草炭、蛭石、河沙按體積比2∶3.5∶1∶1∶2.5配比，茄子長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量最高［20 ］。本研究表明，腐熟玉米秸稈、河沙、蛭石、腐熟牛糞、凹凸棒、珍珠巖體積比為6∶1∶1∶1∶0.5∶0.5的栽培基質(zhì)配方理化性狀最優(yōu)，茄子產(chǎn)量表現(xiàn)最好，其單株結(jié)果數(shù)最多，為7.67個(gè)，產(chǎn)量最高，為1.29 kg/株?？赡苁怯捎谠撆浞降幕|(zhì)容重、總孔隙度、電導(dǎo)率等理化性狀更適合茄子生長(zhǎng)。

本研究篩選出的腐熟玉米秸稈、河沙、蛭石、腐熟牛糞、凹凸棒、珍珠巖體積比為6∶1∶1∶1∶0.5∶0.5的栽培基質(zhì)配方，茄子生產(chǎn)收益、凈收益均最高，分別為6.45、1.39元/株，且茄子莖粗、株高、葉片數(shù)、葉綠素含量等性狀表現(xiàn)最好。該配方適宜在河西地區(qū)日光溫室茄子基質(zhì)栽培中推廣應(yīng)用。

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收稿日期：2024 - 04 - 07

基金項(xiàng)目：甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022GAAS13）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFC1903700）。

作者簡(jiǎn)介：吳科生（1978 — ），男，甘肅武威人，高級(jí)農(nóng)藝師，博士，主要從事土壤培肥及作物栽培研究工作。Email： wukesheng218@163.com。