杏鲍菇菌渣袋式栽培基质配方对番茄产量及品质的影响

徐 阳，张小兰，刘 杰，范文丽，马金明，孙周平*

(1.设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁省设施园艺重点实验室，辽宁省设施蔬菜工程实验室，沈阳农业大学园艺学院，辽宁 沈阳 110866；2.江苏绿港现代农业科技有限公司，江苏 宿迁 223800)

无土栽培是解决设施蔬菜连作障碍的有效途径，在发达国家得到集约化和产业化发展，实现了高产高效[1]。随着我国循环经济的发展和人们环保意识的增强，农林废弃物作为无土栽培基质原料已经被大量研究和成功应用，如作物秸秆、菇渣、中药渣、畜禽粪肥、稻壳、玉米芯、沼渣、炉灰渣、椰糠等[2-6]。在栽培方式上，槽式栽培与土壤栽培的管理比较接近，易于学习和掌握，因此，目前我国营养基质栽培几乎全部采取槽式无土栽培方式。袋式栽培因具有便于肥水的控制，减轻病害发生，适宜商品化、智能化生产等特点，在我国逐渐得到重视。然而，槽式栽培与袋式栽培的比较研究结果表明[7-9]，槽式栽培营养基质并不能完全适宜袋式栽培，不同的栽培方式需要不同的营养基质配方。因此，研究适宜袋式栽培的日光温室番茄营养基质配方非常必要。

食用菌菌渣是我国食用菌产业的主要废弃物，每年至少产生4.57×107万t[10]。因菌渣含有丰富的营养物质，多年来，许多学者进行了不同种类食用菌菌渣槽式栽培基质配方及其栽培效果研究[11-14]，但食用菌菌渣袋式栽培营养基质配方研究还非常鲜见。杏鲍菇是我国工厂化生产的主要食用菌之一，由此产生的食用菌菌渣养分含量稳定，产量大。为此，本文以杏鲍菇菌渣为主要原料，研究了杏鲍菇菌渣与草炭不同配比对袋式栽培营养基质理化性质以及日光温室番茄产量和品质的影响，以期筛选出适合日光温室番茄袋式栽培的杏鲍菇菌渣基质配比，为日光温室蔬菜的可持续健康发展提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

本试验于2016年8月至2017年1月在沈阳农业大学园艺科研基地日光温室进行。供试番茄品种为“DF09”，红色，无限生长型，质地硬，大果型。供试基质材料为腐熟后粉碎过筛的杏鲍菇菌渣、草炭，原始材料理化性质见表1，试验所用速溶平衡复合肥养分比例为22-12-16，速溶高钾复合肥养分比例为19-6-25。

1.2 试验设计

将腐熟的杏鲍菇菌渣与草炭按不同体积比配制成4种复合营养基质，分别为A[对照(CK)，全菌渣]；B(菌渣∶草炭=3∶1)；C(菌渣∶草炭=1∶1)；D(菌渣∶草炭=1∶3)，并添加一定的NPK复合肥，以满足番茄苗期的生长需要。

表1 原料初始理化性质

本试验采用袋式栽培，基质袋材料为黑白膜，尺寸为50 cm×20 cm×10 cm，每袋基质用量为7 L左右，每个栽培袋定植2株番茄。每个处理20个基质袋，共40株番茄，分为两行排列，每行10个基质袋，20株番茄，第一行用于取样测定，第二行用于测定小区产量。2016年6月15日播种，8月30日选择三叶一心长势一致的壮苗定植，单秆整枝，吊蔓栽培，10月30日掐尖，留四穗果，2017年1月20日拉秧。试验采用课题组研制的水-肥一体化插箭式自动灌溉系统。试验中苗期、开花期施速溶平衡复合肥，每株每7 d施3 g；盛果期施速溶高钾复合肥，每株每5 d施3 g，拉秧前一个月停止施肥。

1.3 测量指标及方法

测定番茄生长过程中3个时期(定植前0 d、坐果期60 d、拉秧期110 d)基质理化性质：容重、孔隙度(三相测定仪)；EC、pH(电导率仪、pH计)；碱解氮(碱解扩散法)；有效磷(碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法)；速效钾(醋酸铵浸提，火焰光度法)。植株干物质积累：分别取番茄植株的地上部与地下部，烘干称取干重；果实中可溶性还原糖(蒽酮法)；有机酸(酸碱滴定)；Vc含量(分光光度法)；可溶性蛋白(考马斯亮蓝法)；可溶性固形物(糖度分析仪法)。

1.4 数据处理与统计分析

采用SPSS 17.0软件进行方差分析，多重比较采用Duncan新复极差法，试验数据采用Excel 2010进行统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对基质理化性质的影响

图1 为不同处理复合基质容重和总孔隙度的变化。容重可以反映基质疏松、紧实程度，由图1a可知，随着番茄生育期延长，C、D处理基质容重均高于A处理。0 d时，C、D处理容重显著高于A处理且D处理显著高于C处理，A、B处理间差异不显著，定植后110 d时，C、D处理容重显著高于A处理且A、B处理间差异不显著，各处理基质容重大小为D>C>B>A，A、C处理较0 d时的基质容重分别降低6%、2%，B、D处理较0 d时的基质容重分别增加7%、10%。

图1 不同处理对营养基质容重和总孔隙度影响

总孔隙度可以反映基质的通气、持水能力，由图1b可以看出，随着番茄生育期延长，A、B、C处理总孔隙度随着种植时间的延长均高于D处理。0 d时，B、C、D处理总孔隙度与A处理差异不显著，B处理的总孔隙显著高于D处理；60 d时，B处理高于A处理但差异不显著，C处理低于A处理且差异不显著，D处理显著低于A处理，B处理显著高于C处理，C处理显著高于D处理；110 d时，D处理显著低于A处理，且A、B、C处理差异不显著，A、C处理较0 d基质总孔隙度分别增加2%、0.5%，B、D处理较0 d时基质孔隙度分别降低0.9%、4%。

图2为不同处理复合基质EC和pH的变化。EC值可以反映基质中可溶性盐离子浓度，由图2a可知，随番茄生育期的延长，A、B处理EC值均高于C、D处理；0 d时，C、D处理EC值显著低于A处理，A、B处理EC值差异不显著；60 d时，B处理EC值显著高于A处理，C、D处理EC值显著低于A处理且C、D处理差异不显著；110 d时，各处理EC值大小为A>B>C>D且各处理间差异显著，各处理较0 d时EC值分别增加10%、0.8%、29%、38%。

pH值可以反映基质酸碱度，由图2b可知，0 d时，C处理pH值显著高于A处理，D处理pH值显著低于A处理，A、B处理间差异不显著；60 d时，B、D处理pH值显著低于A处理，A、C处理pH值差异不显著；110 d时，B、C、D处理pH值显著高于A 处理，各处理较0 d时pH值分别增加3%、6%、3%、6%。

图2 不同处理对基质EC和pH的影响

2.2 不同处理对基质养分含量的影响

图3为不同处理复合基质中碱解氮、有效磷和速效钾含量的变化。由图3a可知，0 d时， D处理碱解氮含量显著低于A处理，B处理碱解氮含量显著高于A处理，且A、C处理间差异不显著；60、110 d时，C、D处理显著低于A处理，D处理显著低于C处理，且A、B处理差异不显著，各处理110 d时较0 d基质中碱解氮含量分别增加了76%、31%、56%、31%。

图3 不同处理对基质中碱解氮、有效磷、速效钾含量的影响

由图3b可知，随番茄植株的生长，B、C、D处理有效磷含量均低于A处理。0 d时，B、C、D处理有效磷含量显著低于A处理且B、C、D处理差异不显著；60 d时，B、D处理有效磷含量显著低于A 处理，二者差异不显著，C处理有效磷含量显著低于A处理；110 d时，C、D处理有效磷含量显著低于A 处理且二者差异不显著，B处理有效磷含量最低且显著低于A处理，各处理110 d时较0 d时基质中有效磷含量分别降低了24%、48%、32%、18%。

由图3c可知，在整个生育期，各处理中速效钾含量顺序为A>B>C>D，随番茄植株的生长，B、C、D处理速效钾含量均显著低于A处理，B处理显著高于C、D处理，C处理显著高于D处理，各处理110 d时较0 d时基质中速效钾含量分别降低了18%、37%、37%、34%。

2.3 不同处理对袋培番茄植株干物质含量的影响

根系会影响植株地上部分生长，根冠比反应植株的生长状况，表2为不同处理对番茄植株干物质含量的影响。由表2可知，在开花期，随基质中菌渣含量降低，植株根系生长越好，D处理根系干重显著高于A处理，较A处理高204%，B、C处理较全菌渣处理分别高82%、140%；盛果期时，B、C、D处理根系显著高于A处理，但B、C、D处理间差异不显著。A处理地上部、地下部干物质含量均显著低于其它基质。说明，菌渣含量对植株前期根系生长影响显著，随番茄生育期的延长，B、C、D处理间根系无差异，植株生长趋于一致。试验中A处理可以作为栽培基质，但植株根系生长较差，植株生长较弱。

表2 不同处理对番茄植株干物质含量的影响

注：同一列数据后不同小写字母表示处理间差异达到P<0.05显著水平，下同。

2.4 不同处理对袋培番茄果实产量的影响

表3为不同处理对袋培番茄产量的影响，由表3可知，第一穗果和第二穗果B、C、D处理产量均显著高于A处理，且随基质中菌渣含量的降低果实产量逐渐增加，随番茄生育期的延长，第三穗果和第四穗果各处理番茄产量间差异不显著。B、C、D处理小区产量均显著高于A处理，C、D处理差异不显著，其中C处理小区产量最高，为46.17 kg，其次为D处理，B、C、D处理较A处理分别增产10.7%、13.8%、11.4%。说明，不同配比菌渣对番茄前期产量形成影响显著，后期各基质间产量形成与施肥管理相关。

表3 不同处理对袋培番茄果实产量的影响

2.5 不同处理对袋培番茄果实品质的影响

表4为不同处理对番茄果实品质的影响。由表4可知，D处理有机酸含量最高，与A处理差异不显著且显著高于B、C处理；B、C处理糖酸比显著高于D处理与A处理，差异不显著；C处理可溶性固形物含量最高，为6.1%且显著高于其它处理。各处理间可溶性糖、Vc、可溶性蛋白含量差异不显著。说明，C处理糖酸比、可溶性固形物含量最高，C处理果实食用口感最好。

表4 不同处理对袋培番茄果实品质的影响

3 结论与讨论

根系是影响作物生长与产量形成的重要因素，适宜的容重、总孔隙度可以为根系提供适宜的物理环境。本试验中，袋式栽培前后基质容重、孔隙度变化低于10%，基质物理性质变化较小，可以为作物根系提供稳定的生长环境，有利于根系生长，增加产量[15]。处理A、B基质容重过小，孔隙度太大，保水性较差，同一灌溉条件下，可能有水分不足的现象，导致前期产量下降。菌渣pH值较高，达8以上，草炭pH为4.8，显酸性，菌渣与不同比例草炭混合可以降低pH值，适宜植株正常生长。

合理的理化性质和养分含量可以有效提高产量。李远新等[16]指出在一定范围内随着氮含量的增加产量明显增加，磷、钾含量对番茄产量形成具有间接作用。本试验中，随番茄生育期的延长，A处理3个时期速效养分含量均高于其他处理，但产量最低，说明过高的养分含量不利于番茄植株生长，D处理基质中碱解氮、速效钾含量均显著低于其它处理，C处理菌渣体积比为50%时，基质理化性质、养分含量适宜番茄生长，产量最高，果实品质好。

本研究中采用本课题组研制的水-肥一体化自动灌溉系统进行灌溉，每天灌溉10次左右，采取少量多次灌溉方式，有利于克服基质保水保肥性能差的缺陷。试验中各处理番茄植株后期长势差异不显著，这可能与后期加大每天的灌溉次数有一定关系。

本文开展了以杏鲍菇菌渣为原料的日光温室番茄袋式栽培营养基质配方研究。结果表明：随着菌渣比例从25%增加到100%，袋培营养基质的EC逐渐增大，容重逐渐降低，基质速效养分显著增加且对植株初期根系生长影响显著。4个处理中，B、C、D处理小区产量均显著高于A处理，其中C处理(菌渣∶草炭=1∶1)小区产量最高，为46.17 kg，较A处理增产13.8%，可溶性固形物含量最高，为6.1%。综合比较，杏鲍菇菌渣与草炭比例为1∶1是适宜日光温室番茄袋式栽培的最佳基质配方。