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茄子控根容器栽培基质的筛选

2017-04-24郄丽娟赵付江韩晓倩韩建会尹庆珍

河北农业科学 2017年1期
关键词:蛭石净光合茄子

郄丽娟,赵付江,韩晓倩,韩建会*,尹庆珍

(1.河北省农林科学院经济作物研究所,河北省蔬菜工程技术研究中心,河北 石家庄 050051;2.河北政法职业学院,河北石家庄 050061)

茄子控根容器栽培基质的筛选

郄丽娟1,赵付江1,韩晓倩2,韩建会1*,尹庆珍1

(1.河北省农林科学院经济作物研究所,河北省蔬菜工程技术研究中心,河北 石家庄 050051;2.河北政法职业学院,河北石家庄 050061)

为了筛选出茄子控根容器栽培适宜的基质,以洁净土和蛭石调配的基质作为对照,将腐熟菇渣、蛭石和洁净土按照不同的体积比调制培养基,然后均加入磷酸二铵1.5 kg/m3、尿素1 kg/m3和腐熟干鸡粪5 kg/m3,测定了不同配方基质的理化性质和养分含量;并进行了茄子控根容器栽培试验,分析了不同配方基质对茄子生长、叶绿素相对含量、净光合速率和产量的影响。结果表明:将腐熟菇渣、蛭石、洁净土按照体积比3∶1∶6调制的基质,物理性质、pH值和EC值均在理想栽培基质的适宜范围内,且养分含量相对较高;栽培茄子的生长趋势较好,叶绿素相对含量、净光合速率和产量均为最高,且与对照差异均达到了显著水平。茄子控根容器栽培时适宜基质的腐熟菇渣、蛭石、洁净土配比为3∶1∶6(体积比)。

茄子;控根容器栽培;基质;筛选试验

在设施蔬菜栽培中,随着种植年限的延长,土壤连作障碍成为阻碍设施蔬菜发展的突出问题[1]。控根容器是1种调控根系生长的特殊容器,除了可以有效防治土传病害外,还具有增根、控根和促长的作用。蔬菜控根容器栽培技术是利用农业废弃物秸秆和畜禽粪便经腐熟处理开发出成本低廉、取材容易的蔬菜有机土壤栽培基质,通过控根容器栽培来实现肥水高效利用的蔬菜栽培技术[2]。国内学者利用菇渣、锯末、炉渣和秸秆等作为无土栽培基质进行了番茄、草莓和甜瓜的基质筛选试验[3~6],贺超兴等[7~9]还利用腐熟有机肥、腐熟秸秆等和洁净土壤配制成有机土用于温室蔬菜栽培,但这些都是基于袋式或槽式栽培进行的。茄子设施栽培中多年连作致使黄萎病为害十分严重,而利用控根容器栽培茄子恰恰是解决茄子黄萎病为害的一项技术途径;此外,控根容器还可用于非耕地条件下的茄子栽培和观光采摘茄子栽培。然而,截至目前,针对茄子控根容器栽培基质的研究尚未见报道。选用不同配比腐熟菇渣、蛭石、洁净土和腐熟鸡粪调配的基质进行茄子控根容器栽培试验,筛选最优基质配方,旨为茄子控根容器栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

调配基质所用的菇渣、蛭石和鸡粪,均采购于周边地区。控根容器(直径40 cm、高40 cm)购于台州隆基塑业有限公司。参试茄子品种为圆杂471(中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2015年1~8月在河北省农林科学院大河实验园区的轻简型连栋塑料大棚内进行。菇渣经过酵素菌充分腐熟后,与蛭石和洁净土按照不同的体积比配制成4种混合栽培基质(表1),以洁净土和蛭石调配的基质作为对照(CK)。所有基质均加入磷酸二铵1.5 kg/m3、尿素1 kg/m3和腐熟干鸡粪5 kg/m3。

表1 茄子栽培基质配方(体积比)Table 1 Eggplant culture matrix formula(volume ratio)

2015年1月25日播种茄子;3月30日按照试验设计调配基质,然后装入控根容器中,每个容器的基质装入量均为50 L;4月6日将茄子苗单株定植于控根容器中。10株/区,完全随机排列,3次重复。茄子行距100 cm,株距40 cm,采用滴箭进行灌溉,双杆整枝,常规管理。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 基质测定指标。(1)理化性质。基质容重测定采用环刀法[10],孔隙度测定采用浸泡法[11],pH值测定采用PHS-3BW微机型酸度计,EC值测定采用DDS-12DW电导仪。(2)养分含量。按照鲍士旦[12]方法进行,其中,有机质含量测定采用重铬酸法,碱解氮含量测定采用还原碱解扩散法,速效磷含量测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法,速效钾含量测定采用中性醋酸铵浸提-火焰光度法。

1.2.2.2 茄子测定指标。(1)植株形态。分别于茄子定植后15、30和45 d,用直尺测量株高,用游标卡尺测量茎粗。(2)植株生理指标。对茄坐果后,选择植株从上往下第7片叶,用SPAD-502型活体叶绿素计测定叶绿素相对含量,用LI-6400光合测定仪测定净光合速率。(3)产量。茄子采收后,用电子天平称重,统计茄子产量。

1.2.3 数据统计分析 采用SPSS 19.0软件对数据进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽培基质的主要理化性质和养分含量比较

栽培基质的物理性状决定了其内部的气、液、固三相比例,而基质比例的改变往往能够改变基质的物理性状,从而影响植株根系对营养物质的吸收以及根系的生长发育。一般认为理想栽培基质的容重为0.1~0.8 g/cm3,总孔隙度为54%~96%,大小孔隙比为0.25~0.67[13~15]。4种试验基质的容重为0.68~0.90,除T1处理外,其他处理的指标值均在理想栽培基质的适宜范围内,其中,T2与T3处理差异不显著,但二者均显著>T4处理;总孔隙度为52.4%~65.2%,除T1处理外,其他处理的指标值均在理想栽培基质的适宜范围内且差异均不显著;大小孔隙比为0.43~0.46,均在理想栽培基质的适宜范围内,且差异均不显著;pH值为7.62~8.75,其中,T1和T2处理的指标值在理想栽培基质的适宜范围(6~8)内;EC值为1.70~2.02 ms/cm,均在理想栽培基质的适宜范围(1.0~3.5 ms/cm)内。

4种试验基质的各养分含量均>CK,且除T1处理的速效钾含量与CK差异不显著外,其他处理各指标值与CK差异均达到了显著水平;但不同配方基质的各养分含量差异较大。其中,速效氮和速效磷含量均以T4处理最高、T3处理次之,二者差异显著,且与其他处理差异也达到了显著水平,而T1与T2处理差异并不显著;速效钾含量以T4处理最高、T3处理次之,二者差异不显著,但均与其他处理差异达到了显著水平,而T2处理的指标值也显著>T1处理;有机质含量以T4处理最高,其次是T2和T3处理,三者差异不显著,但均与T1处理差异达到了显著水平。

综合分析基质的理化性质和养分含量,认为T2处理(菇渣、蛭石、洁净土的体积比为3∶1∶6)的基质最理想,其物理性状、pH值和EC值均在理想栽培基质的适宜范围内,且养分含量相对较高。

表2 不同栽培基质的主要理化性质和养分含量Table 2 The main physical and chemical properties and nutrient contents of different culture matrix

2.2 不同栽培基质对茄子性状指标的影响

2.2.1 对株高和茎粗的影响 茄子定植后15 d,所有基质处理的茄子株高和茎粗均无显著差异,但2项指标值均以T4处理最大、T2处理次之;之后,随着定植时间的延长,不同基质处理的茄子株高和茎粗均出现明显差异(表3)。定植后30 d,茄子营养生长进入快速增长阶段,此时的株高和茎粗均以T4处理最大、T2处理次之,二者差异不显著,但均显著>其他处理;定植后45 d,茄子进入初果期,部分营养生长转变为生殖生长,植株长势变缓,此时的株高和茎粗仍以T4处理最大、T2处理次之,且二者差异均不显著。可以看出,茄子定植后15 d时的株高和茎粗与相应基质的速效氮含量呈一定的正相关,4个试验基质中T4处理(菇渣、蛭石、洁净土的体积比为7∶1∶2)和T2处理(菇渣、蛭石、洁净土的体积比为3∶1∶6)对促进茄子地上部生长较好,且二者效果基本相当。

表3 不同栽培基质对茄子株高和茎粗的影响 (cm)Table 3 Effects of different culture matrix on plant height and stem diameter of eggplant

2.2.2 对叶绿素相对含量和净光合速率的影响 叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,在一定范围内,叶绿素含量提高,光合强度相应增强。不同基质处理的茄子叶绿素相对含量和净光合速率呈现明显差异,指标值顺序均为T2处理>T4处理>T3处理>T1处理>CK,其中,T2处理的叶绿素相对含量显著较高,而其他处理与CK差异均不显著;净光合速率与CK差异达到了显著水平,而其他处理与CK差异均不显著(表4)。可以看出,叶绿素相对含量与净光合速率存在一定的正相关性,4个试验基质中T2处理(菇渣、蛭石、洁净土的体积比为3∶1∶6)效果最好,能够显著提高茄子的叶绿素相对含量,进而促进净光合速率的明显增强。

表4 不同栽培基质对茄子叶绿素相对含量和净光合速率的影响Table 4 Effects of different culture matrix on relative chlorophyll content and net photosynthetic rate of eggplant

2.2.3 对产量的影响 参试基质处理的茄子单果重均<CK,单株产量均>CK,但不同基质处理的指标值呈现明显差异,其中,单果重以T1处理最高、T2处理次之,二者差异不显著,且均与CK差异也不显著,而其他2个处理与CK差异均达到了显著水平;单株产量与产量的变化趋势相同,均以T2处理最高,与CK差异达到了显著水平,而其他处理与CK差异均不显著(表5)。可以看出,T2处理(菇渣、蛭石、洁净土的体积比为3∶1∶6)效果最好,茄子产量最高,且单果重较大。

表5 不同栽培基质对茄子单果重和产量的影响Table 5 Effects of different culture matrix on fruit weight and yield of eggplant

3 结论与讨论

基质是蔬菜控根容器栽培技术的一个重要组成部分,其质量直接影响到蔬菜作物的生长发育。农业废弃物的利用是蔬菜控根容器栽培技术的又一特点,既降低了基质成本,又减少了环境污染。在本研究中,用不同比例的废弃菇渣、蛭石和洁净土调配的控根容器栽培基质,理化性状明显不同,所以,合理调配基质至关重要。测定结果显示,将菇渣、蛭石和洁净土按体积比为3∶1∶6调配的基质,物理性质、pH值和EC值均在理想栽培基质的适宜范围内,且养分含量相对较高。株高和茎粗是反映茄子生长趋势最直观的指标[16,17]。本研究条件下,茄子的生长趋势与基质中的速效氮含量之间存在一定的正相关性,这与王雁敏[18]和汤宏等[19]的研究结果一致;茄子产量并不随基质速效养分和有机质含量的增加而增加,这与前人的研究结果不同,原因可能是在基质养分含量随腐熟菇渣比例增加的同时,孔隙度也随之增加,加快了基质水分的蒸发,导致茄子植株在炎热的夏季因不能充分吸收水分而使产量下降。本研究结果显示,将菇渣、蛭石、洁净土按照体积比3∶1∶6调制的基质理化性状最好、养分含量较高,植株生长趋势较好,净光合速率和产量最高,是控根容器茄子栽培的理想基质。

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Selection of Culture Matrix of Eggplant in Root-controlling Container

QIE Li-juan1,ZHAO Fu-jiang1,HAN Xiao-qian2,HAN Jian-hui1*,YIN Qing-zhen1

(1.Institute of Cash Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Hebei Provincial Engineering Research Center for Vegetables,Shijiazhuang 050051,China;2.Hebei Professional College of Political Science and Law,Shijiazhuang 050061,China)

In order to select the suitable culture matrix of eggplant in root-controlling container,using clean soil and pure vermiculite matrix deployment as control,culture matrixes were modulated by mixed different volume ratio rotten mushroom residue,vermiculite and clean soil,and 1.5 kg/m3diammonium phosphate,1 kg/m3urea and 5 kg/m3dry chicken manure compost,the physical and chemical properties and nutrient contents of different formulations were determined,and eggplant cultivation experiments in root-controlling container was carried out to analyze the effects of different culture matrix on growth,relative chlorophyll content,net photosynthetic rate and yield of eggplant.The results showed that the culture matrix which mixed with the rotten mushroom residue,vermiculite,clean soil in the ratio of 3∶1∶6 was the best medium,the physical properties,pH and EC values of which were in the range suitable for the ideal cultivation medium,and nutrient content of the medium was relatively higher,the growth trend of eggplant was better,the chlorophyll relative content and net photosynthetic rate were the highest,which were significantly higher than other treatments and CK.The culture matrix which mixed with the rotten mushroom residue,vermiculite,clean soil in the ratio of 3∶1∶6 was the best medium in the eggplant cultivation in rootcontrolling container.

Eggplant;Cultivation in root-controlling container;Medium;Selection test

S641.1

:A

:1008-1631(2017)01-0053-04

2016-07-27

国家大宗蔬菜产业技术体系石家庄综合试验站项目(CARS-2S-G-05);国家重点研发计划课题“环渤海暖温带区设施蔬菜化肥农药减施技术模式建立与示范”(2016YED0201006);河北省农林科学院财政项目(F16R04);河北省农林科学院青年基金项目(A2015050104)

郄丽娟(1982-),女,河北石家庄人,副研究员,硕士,主要从事设施园艺研究。E-mail:qielj2005@126.com。

韩建会(1954-),男,河北石家庄人,研究员,主要从事设施园艺研究。E-mail:hjh2006@126.com。

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