椰糠复合基质对设施大棚番茄栽培的影响

郑冬梅，吴卫东，苏 飞，林碧英，黄 枝

(1.福建农林大学园艺学院，福建 福州 350002;2.福建省农业厅种植业管理处，福建 福州 350002;3.贵州省德江县农牧科技局经济作物站，贵州 德江 565200)

番茄(Lycopersicon esculentum Mill)又称西红柿、番柿、洋柿子，为茄科番茄属多年生草本植物，是一种营养价值比较高的食用蔬菜。番茄所含的Vc、糖和硝酸盐等是其品质研究的热点。Vc又称抗坏血酸，是一种水溶性维生素[1]。硝酸盐是植物氮素营养的主要来源，也是蔬菜氮素营养代谢的主要形式，但蔬菜硝酸盐含量过高，可转化为亚硝酸盐从而危害人体健康[2]。茄果类硝酸盐限量≤440 mg·kg－1[3]，硝酸盐含量是鉴定蔬菜及其加工品是否合格的重要指标[4]。糖含量通常是衡量植物体内碳素营养状况以及农产品品质性状的重要指标。王博等[5]研究表明，不同基质配方能够较好地改善番茄品质，Vc与可溶性糖含量均较高。司丽芹等[6]研究表明，以蛭石与珍珠岩为2∶1的栽培基质最佳，能明显促进其生长发育。

以椰糠为基础蔬菜栽培基质是椰糠资源化利用的有效途径。椰糠颗粒较粗，有较强的吸收力，排水保肥能力优良，但作为植物性有机质，碳素含量较高，容易出现缺素现象，表现为植株叶色淡绿或黄绿。本试验以椰糠为基础，研究其与珍珠岩、泡沫2种材料的复合效果，并对复合基质在设施番茄栽培上的应用进行了探索，以期为番茄设施大棚无土栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试品种 番茄品种为‘英超大果’，由广州亚蔬园艺种苗公司提供。

1.1.2 基质材料 椰糠由福建仙游利农公司提供;珍珠岩从福州市场购得;塑料泡沫从废弃物品回收站购得，经消毒处理后加工成直径3 mm的泡沫颗粒。

1.1.3 营养液 营养液组分及含量为:0.285 g·L－1MgSO4、0.809 g·L－1KNO3、0.334 g·L－1Mg(NO3)2、0.187 g·L－1NH4H2PO4、0.491 g·L－1H3PO4、0.540 g·L－1Ca(NO3)2。

1.2 试验设计

番茄不同基质配方栽培试验于2013年7－12月在福建农林大学园艺学院设施系大棚温室内进行，室内试验在福建农林大学园艺学院植物生理生化实验室进行。2013年7月30日将催芽的种子种于穴盘中，8月19日将番茄苗定植于20 cm×20 cm营养钵中，基质为不同比例配制好的椰糠、珍珠岩和泡沫。定植后15 d对植株株高、茎粗、叶片长和叶片数进行测量，75 d时测定果实生理生化指标。本试验设7种处理，A1:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=5∶1∶2;A2:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=5∶2∶1;A3:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=5∶3∶0;A4:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=5∶0∶3;A5:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=4∶2∶2;A6:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=4∶1∶3;A7:椰糠∶珍珠岩∶泡沫=4∶3∶1，以纯椰糠为对照(CK)。各处理重复3次。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 基质理化性质 pH值、EC值、容重、总孔隙度和气水比参照郭世荣[7]方法测定。

1.3.2 基质营养成分含量 速效氮采用1 mol·L－1NaCl溶液浸提，浸出液加Zn－FeSO4蒸馏[8];速效磷采用钼锑抗比色法测定，以0.5 mol·L－1NaHCO3浸提[9];速效钾采用火焰光度法测定，以1 mol·L－1NH4Ac浸提[10]。

1.3.3 植株生长形态 分别于定植后15 d(09－03)和75 d(11－02)，各配方基质随机抽选3株番茄植株，测定株高、叶长、叶片数和茎粗。茎粗以番茄第5节茎处为基准，用游标卡尺测量。

1.3.4 生理生化指标 番茄果实硝酸盐含量测定采用水杨酸硝化法[11]，Vc含量测定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[12];可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[13]。

1.3.5 果实产量 随机抽取各配方基质栽培番茄果实单果重和单株果数，待果实成熟时摘下各植株果穗果实，统计单株果重与果数，折算每平方米产量，每种样品3－5份。

1.4 统计与分析

选用Excel和DPS处理软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 椰糠复合基质的理化性质分析

2.1.1 复合基质原料基本理化性状 不同基质理化性状有所不同。从表1可见，复合基质原料中泡沫容重为0.06 g·cm－3，不符合理想基质对容重的要求(0.1 －0.8 g·cm－3)[14]，单独使用无法支撑作物根系的生长发育，但对提升复合基质的透气效果极佳。3种材料pH均为弱酸性，符合理想基质对pH的要求。

2.1.2 复合基质主要理化性质 基质具备适宜的理化性质，才能为作物提供良好的根际环境[15]。从表2可以看出，因材料配比不同，各配方基质的理化性质也不相同。椰糠添加泡沫和珍珠岩后，复合基质容重减小，总孔隙度增大，气水比增大，pH值升高，EC值升高。各配方基质的容重与CK相比，均显著低于CK，但符合理想基质对容重的要求;基质的总孔隙度均显著高于CK，其中以A7配方基质最高，达82.7%;随着泡沫和珍珠岩含量的增加，复合基质气水比越小;各配方复合基质之间pH值无显著差异，与CK差异显著;A3、A6配方基质与CK的EC值差异不显著，以A5配方基质EC值差异水平最高。添加泡沫和珍珠岩后，各配方基质的碱解氮、速效磷、速效钾含量较CK都有不同程度的降低。

表1 复合基质原料基本理化性质Table1 Basic physicochemical properties of composite matrix material

表2 不同配方椰糠复合基质的理化性质1)Table2 The physicochemical properties of different complex substrate formula coconut husk

2.2 椰糠复合基质对番茄生长和品质的影响

2.2.1 生长指标 复合基质对番茄植株生长发育的影响见表3。从表3可见，基质对番茄植株生长存在较大的影响。(1)定植后15 d，即09－03，A2、A4和A5株高与CK存在显著差异，说明该3种基质有利于幼苗的生长，且与CK差异显著;各基质茎粗指标与CK差异不显著;叶片长度以A5最长，为34.8 cm，与CK差异显著，以A1最低，为23.5 cm，与CK差异显著，其余各配方与CK差异不显著;叶片数以A4最多，A5、A6、A3次之，均显著高于 CK，A1、A2、A7与 CK 差异不显著。(2)定植后 75 d，即 11 －02，以 A2株高最高，A5次之，分别为183.6、181.3 cm，与 CK 差异显著，仅 A6低于 CK;茎粗以 A5最粗，为1.241 cm，且与CK差异显著;叶片长度表现为A1－A5与CK差异显著，A5最长，为49.1 cm，A6、A7与CK差异不显著。定植15－75 d中，以A5茎粗增长最快，增粗0.546 3 cm，同时在株高、叶片长度、叶片数上表现良好，说明A5基质有利于番茄植株的生长发育;而A6、A7基质在株高、茎粗和叶片长度3项指标上与CK无显著差异。综上分析，基质对番茄生长的影响表现为:叶片数＜茎粗＜叶长＜株高。

2.2.2 产量 椰糠复合基质对番茄产量存在显著差异。如表4所示，A2、A5的番茄平均单果、单株果数、单株产量和折合产量均高出其他基质，且与CK存在显著差异，其中A5折合产量达到最高值，为10.68 kg·m－2，说明A2与A5适宜番茄根系生长栽培，且产量表现最高。

2.2.3 果实品质 由表5可见，各基质的番茄果实均符合茄果类蔬菜硝酸盐含量限量标准(≤440 mg·kg－1)，其中 A3、A6、A7硝酸盐含量高于 CK，A1、A2、A4、A5低于 CK，以 A6硝酸盐含量最高，A5含量最低，且均与CK差异显著;各基质番茄Vc含量均高于CK，以A4含量最高，为175.3 mg·kg－1，A1和A3接近CK;各基质可溶性糖含量差异不显著，但均显著高于CK，A1含量最高(2.69%)。

表3 椰糠复合基质对番茄植株生长指标的影响Table3 Effects of coconut husk composite substrate on tomato plant growth indices

表5 椰糠复合基质对番茄果实品质的影响1)Table5 Effects of coconut husk composite substrate on tomato fruit quality

3 讨论与结论

3.1 椰糠基质理化性质与番茄生长形态的影响

在无土栽培条件下，作物的根际环境与基质的理化性质关系密切[16]。不同基质材料的理化学性状不同，只有根据每种基质的性质进行合理利用，摒弃其短处，利用其长处，才能发挥良好的作用[17]。王建湘等[18]研究表明，复合基质速效营养比对照(大田土壤∶腐熟牛羊粪=8∶2)低，而有机质含量极显著高于对照。本试验中，以单一椰糠基质栽培则根系易发生病害，而珍珠岩、泡沫容重过小，单独作为栽培基质则不足以支撑作物根系的生长发育。为此，根据3种基质材料特性，取长补短，按不同比例混合后作为番茄栽培复合基质，相对单一椰糠基质，复合基质的容重、通透性更适宜番茄根系的生长发育，可显著提高番茄植株株高、茎粗、叶片数等。其中，A5配方在番茄栽培中各项形态指标表现较为理想，整体水平优于其他配方。

3.2 椰糠基质对番茄产量的影响

据杨华[19]研究，以菇渣、玉米秸秆等为番茄栽培基质，以消毒鸡粪为基肥，追施复合肥，产量比对照高。周艳丽等[20]以菇渣、泥炭为栽培基质，添加有机肥代替土壤进行有机生态型无土栽培番茄试验，产量分别比对照、土壤提高8.8%和12.2%。本试验所设7个配方基质中，A5配方基质栽培番茄单果重略低于A2，果实数量最多，折合产量最高。这可能与不同配方基质物理性质和基质中速效养分的含量有关，基质理化性质影响番茄根系吸收肥水的能力、光合产物运输能力，导致不同配方基质的番茄产量有差异。

3.3 椰糠基质对番茄果实品质的影响

有机生态型无土栽培可增加番茄果实中还原糖和Vc含量，降低硝酸盐含量。本试验中，各复合基质栽培番茄硝酸盐含量只有A3、A6和A7配方比CK高，Vc和可溶性糖含量均高于CK，说明在一定程度上降低基质的容重和增加基质的通透性，对提高番茄果实的Vc、可溶性糖含量有显著效果。

综上所述，本试验以A5配方(椰糠∶蛭石∶珍珠岩为2∶1∶1)复合基质栽培番茄，其植株生长发育、果实品质和产量上都高于其他配方基质，同时A5复合基质在栽培过程中稳定性较好。

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