海鲜菇渣复合基质对黄瓜生长、果实品质和产量的影响

王涛 雷锦桂 陈永快 黄语燕 李彩霞 林碧英

摘  要  以津福99号黄瓜为供试材料，选用海鲜菇渣、珍珠岩、蛭石、树皮为栽培基质，在薄膜温室内，研究10种不同基质配比对黄瓜生长的影响。结果表明，利用海鲜菇渣进行黄瓜栽培在生产上完全可行，随着海鲜菇渣使用比例的增加，黄瓜栽培效果呈现下降趋势，且与珍珠岩搭配效果优于树皮基质。综合考虑黄瓜的生长指标、果实产量、果实品质以及基质成本的多方面指标，得出海鲜菇渣在黄瓜栽培应用上最佳的使用比例为33%，海鲜菇渣∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1为黄瓜栽培的最佳复合基质配方。将海鲜菇渣作为基质进行开发，不仅能够解决目前大量堆积造成的环境污染，还能够降低基质成本，实现农业的可持续发展。

关键词  黄瓜;海鲜菇渣;复合基质;产量中图分类号  S646;S642.2      文献标识码  A

Effect of Compound Substrate of Hypsizygus marmoreus Residue on Cucumber Growth， Fruit Quality and Yield

WANG Tao¹， LEI Jingui¹， CHEN Yongkuai¹， HUANG Yuyan¹， LI Caixia²， LIN Biying^2*

1. Institute of Digital Agriculture， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China; 2. College of Horticulture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China

Abstract  The effects of ten different substrate combinations based on the residue ofHypsizygus marmoreus， perlite， vermiculite and tree bark on cucumber growth in film greenhouse were studied using Jinfu 99 cucumber as the test material. The results showed that it was feasible to use the residue ofH. marmoreusfor cucumber cultivation. With the increase of the proportion of the residue ofH. marmoreus， the cultivation effect of cucumber showed a downward trend， and the effect with perlite was better than that of tree bark. The growth index， fruit yield， fruit quality and substrate cost of cucumber were comprehensively considered， and the best use proportion of the residue ofH. marmoreusin cucumber cultivation was 33%. The best combination of the residue ofH. marmoreus∶perlite ∶vermiculite was 1∶1∶1 for cucumber cultivation. The development of the residue ofH. marmoreusas substrate could not only solve the environmental pollution caused by a large amount of accumulation at present， but also reduce the substrate cost and realize the sustainable development of agriculture.

Keywords  cucumber; the residue ofHypsizygus marmoreus; compound substrate; output

DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2019.01.005

黃瓜（Cucumis sativusL.），葫芦科甜瓜属作物，是我国温室大棚主要种植的作物之一。黄瓜为一年生攀缘草本，主根明显，侧根多，主要根群分布在20～30 cm的表土层内。根系以水平分布为主，根系入土不深、根易老化，不耐移栽，黄瓜的上胚轴，于土壤中能分生不定根，根系好气性强，吸收肥水能力弱，在生产上要求土壤肥沃，疏松透气。

海鲜菇渣是海鲜菇（Hypsizygus marmoreus）收获后残留的培养基弃物，福建省是食用菌大省，据中国农业网报道，福建省顺昌2015年栽培量达1.5亿袋，年产海鲜菇5万t，每天外运180 t，年产值5亿元，占全国海鲜菇市场份额的85%左右。近年来海鲜菇产业迅猛发展，每年海鲜菇产地有大量的海鲜菇废料产生。目前，海鲜菇渣主要被应用于还田改善土壤、制作畜牧业饲料的原料以及作为燃料等方面，但上述应用均消耗有限，大部分海鲜菇渣还是被随意丢弃或焚烧，不仅造成资源的严重浪费，而且会给环境带来极大的危害，造成病虫害的蔓延^[1-3]。菇渣在栽培过程中已经得到充分分解，内部结构相对稳定，主要表现为粒状，与土壤中的团粒结构十分相似，与土壤混合后能够提高土壤的通透性，在土壤改良方面起到良好的效果，其次菇渣中有机质、全氮和速效氮含量丰富，尤其有机质含量比温室土壤含量高了60倍，全氮含量更高达100倍，因此可以把菇渣作为一种基质原料进行开发利用^[4-6]。

目前，福建省设施大棚内，黄瓜规模化种植主要采用草炭基质和椰糠基质。草炭基质虽然理化性质优秀，但是作为一种不可再生的资源，过度的开采对湿地以及森林构成了严重的威胁，同时对生态环境造成破坏^[7]，英国在21世纪初制订了一个十年计划，要在2012年前找到合适替代物，完全排除草炭的商业性应用^[8]。而椰糠基质主要采用江苏绿港和厦门江平等公司生产的基质条，一条基质条价格16～18元（可定植4株黄瓜），作为大面积规模化栽培，价格相对还是较高的。

王卫平等^[9]和钟孝云等^[10]利用香菇渣基质栽培的黄瓜与土壤栽培相比能有效减轻连作黄瓜土传枯萎病的发生率，显著增加黄瓜产量。金静等^[11]利用金针菇渣∶珍珠岩=3∶1配方种植黄瓜效果优于常规草炭配方（草炭∶珍珠岩=1∶1）。目前国内的科研院所已经对海鲜菇渣在作物育苗方面已有部分研究^[12-13]。而以海鲜菇渣作为复合基质主体材料针对黄瓜生产的研究未见报道。

本研究以腐熟后的海鲜菇渣为主要原料，探讨其与珍珠岩、草炭、树皮等构成的多种复合基质配方对黄瓜栽培效果的影响，从而筛选出最佳的复合基质配方，以期为海鲜菇渣在黄瓜栽培上的应用提供参考。

1  材料与方法

1.1材料

以津福99号黄瓜为供试材料，由福州科翔种业有限公司提供。以海鲜菇渣、珍珠岩、草炭及树皮作为复合基质材料。海鲜菇渣由福建农大菌宝生物科技有限公司提供（主要成分为木屑和棉籽壳），在福建农林大学园艺学院妙峰山基地经过充分腐熟后备用，珍珠岩和草炭及树皮购自福州建新花卉市场，营养液采用波美浓营养液，由江苏绿港现代农业发展股份有限公司生产。

1.2方法

1.2.1  试验设计  试验设10个配方。将海鲜菇渣与草炭，珍珠岩，树皮以不同的比例（V/V）配成复合基质，各配方的基质配比见表1，每个配方种植16株，3次重复。以目前常用栽培配方草炭∶珍珠岩∶蛭石=2∶1∶1和全海鲜菇渣基质两组作为对照，定植于30×25的营养钵中。

试验于2015年4—8月在福建农林大学园艺学院妙峰山基地和蔬菜生理生化实验室进行。于4月25日进行定植，幼苗期每天早上7∶00浇清水0.5 L，每隔4 d浇灌波美浓营养液0.5 L，营养液浓度控制在3 g/L;抽蔓期每天浇清水0.5 L，每隔4 d浇灌波美浓营养液1 L，营养液浓度控制在5 g/L;开花结果期每隔3 d浇灌波美浓营养液2 L。结果期前使用促根壮棵型（N、P、K含量各占20%），结果期后使用膨大壮果型（N含量20%，P含量10%，K含量30%），6—8月高溫期间早晚浇1次，每次浇清水3 L。整枝以主蔓结瓜为主，

一般应摘除根瓜以下的侧蔓，中上部可留1瓜后留2叶摘心，后期及时清除老叶。注意病虫害的防治，观察植株的生长情况并记录相关数据。

1.2.2  测定项目  基质的理化特性：容重、孔隙度等采用环刀法测定，pH采用精密酸度计测定，EC采用电导率仪测定。

生长指标的测定：分别于黄瓜定植后14、50 d测定株高和茎粗，株高的测定以根茎基部到生长点为基准（用卷尺测量）;茎粗以第1片真叶下部节间为基准（用数显游标卡尺测量）;果实横纵长用刻度尺测量;单果重用感量为0.01 g的电子天平称重。叶面积根据公式S_L=0.5×L_L×W_L+0.25×W_L²。其中S_L、L_L、W_L分别为表示单片叶面积、单片最大叶长、单片最大叶宽^[14]。黄瓜的产量测定采用永康市华鹰衡器有限公司生产的ACS系列电子计价秤，6月2日—8月18日之间的每配方随机抽取5株记录产量。

生理生化指标的测定：于6月20日进行取样，随机采取各不同配方条件下长势一致的黄瓜果实，测定可溶性糖、可溶性蛋白质及维生素C含量，每个配方重复3次。

可溶性糖含量参照蒽酮比色法测定^[15]，可溶性蛋白质含量参照考马斯亮蓝G-250法测定^[16]，维生素C含量采用二甲苯萃取比色法测定^[17]，黄瓜果实内硝酸盐含量用水杨酸比色法测定^[18]。每配方重复3次，取平均值。

1.3数据处理

采用Excel软件和DPS软件进行统计和分析。

2  結果与分析

2.1不同复合基质配方的理化性质

从表2可以看出，本研究所选配的复合基质配方中的CK₂、T₂、T₇、T₈不符合蔬菜作物栽培理想基质的要求，其他配方都在理想基质范围内。

在容重方面，各配方都符合栽培理想基质容重每立方厘米0.1～0.8 g的范围，以T₂容重最高。各孔隙度方面，除了配方T₂的持水孔隙度不符合要求外，剩余配方均符合要求（总孔隙度55%～ 96%，通气孔隙度15%～30%，持水孔隙度40%～ 75%）^[19]，其中T₇的总孔隙度最高，T₂的通气孔隙度最高，T₁的持水孔隙度最高。由于海鲜菇渣的EC值偏高，随着海鲜菇渣用量增加，各配方EC值上升，其中CK₂、T₇、T₈的EC值高于3.00 ms/cm，不符合要求，其余配方符合要求。各配方pH基本符合要求。从营养成分方面来看，海鲜菇渣中含有丰富的N、P、K等养分，随着海鲜菇渣使用比例的增加，各配方的N、P、K含量上升，其中配方T₈的N、P、K养分最高，配方T₁的N、P、K养分最低。

2.2不同复合基质配方对黄瓜生长的影响

2.2.1  对黄瓜株高、茎粗的影响  从表3中可以看出，黄瓜定植14 d后，株高和茎粗出现了一定的差异。其中株高以T₁表现最好，达到34.93 cm，与除了T₇外的各配方存在显著性差异;茎粗上各配方之间差异不大，其中对照CK₂长势最差。50 d后，株高依然以处理T₁效果最佳，达到211.03 cm，株高最低为处理T₄（187.47 cm），其中海鲜菇渣与珍珠岩组合配方的栽培效果优于海鲜菇渣与树皮组合的配方。茎粗上配方T₄效果最好，T₅最差，各配方之间差异不明显。

2.2.2  对黄瓜始花节位、节间长及最大叶面积的影响  从表4可以看出，配方T₃的黄瓜始花节位最低，为4.33节;黄瓜始花节位最高为配方T₆，为6.33节。节间长以对照CK₂最短，配方T₈最长，各处理均在6.1～8.0 cm之间，各配方差异不显著。而不同配方处理叶面积也存在差异，其中配方T₈的叶面积最大，达到279.5 cm²，T1次之。T₂的叶面积最小，与各配方之间存在显著性差异。

2.3不同复合基质配方对黄瓜果实品质及产量的影响

2.3.1  对果实横径、纵径及单果重的影响  从表

5可以看出，配方T₁的黄瓜单果重最高，为363.33 g，与其余配方存在着显著差异;对照CK₂的单果重最低，仅为220.00 g。 此外，以海鲜菇渣、蛭石、珍珠岩配方比海鲜菇渣、蛭石、树皮配方黄瓜果实单果重稍高一些，但是各配方之间差异并不显著，果实横径和纵径上同样是配方T₁效果最好。

2.3.2  对黄瓜果实品质的影响  由表6可以看出，不同复合基质配方下黄瓜果实中可溶性糖的含量存在差异，其中以配方T₃的可溶性糖含量最高，为1.90%，最差的是配方T₈，仅1.25%。可溶性糖的含量随着海鲜菇渣使用比例的增大呈现出先上升后下降、最后趋于稳定的趋势，海鲜菇渣使用比例为50%时，黄瓜果实中可溶性糖含量最高;使用相同比例的海鲜菇渣时，配方成分树皮与珍珠岩基质对黄瓜果实中可溶性糖含量影响不明显。在可溶性蛋白上，配方T₁的可溶性蛋白质含量最高，比对照CK₁高了16.24%，与各配方存在显著性差异。对照CK₂的可溶性蛋白质含量最低。总体上可以看出可溶性蛋白质含量随着海鲜菇渣使用量的增加呈现出下降的趋势。在黄瓜果实维生素C含量上，配方T₁的维生素C含量最高，配方T₄的维生素C含量最低。基质组成成分相同时，随着海鲜菇渣使用比例的增加，维生素C含量出现略微下降的趋势，而海鲜菇渣使用量相同时，海鲜菇渣与珍珠岩基质搭配效果优于同树皮基质的搭配。在硝酸盐方面，对照CK₂的硝酸盐含量最高，对照CK₁和配方T₁～T₄硝酸盐含量较低。基质组成成分相同时，随着海鲜菇渣使用比例的增加，硝酸盐含量出现上升的趋势，而海鲜菇渣使用量相同时，海鲜菇渣与珍珠岩基质搭配后硝酸盐含量低于同树皮基质的搭配。

2.3.3  对黄瓜产量的影响  表7是黄瓜6月2日—8月18日的单株产量及折算后的亩产量。可以看出对照CK₂单株产量最低为2266 g，配方T₄和T₇略低于对照CK₁，其中配方T₁的黄瓜单株产量最高，达到3303 g，分别比对照CK₁和CK₂高了25.01%和45.76%，存在显著性差异。在每667平方米的设施大棚中可种植3000株黄瓜，经换算，配方T₁产量最高，每667平方米可收获黄瓜约9908 kg，对照CK₂产量最低，仅6798 kg。在相同海鲜菇渣比例中，海鲜菇渣与珍珠岩基质复合后的效果优于树皮基质，产量更高。不同海鲜菇渣比例中，海鲜菇渣使用比例为33%时，产量最高。

3讨论

3.1不同复合基质配方的理化性质分析

本研究选配的10个基质配方中，配方T₂的持水孔隙度不符合要求;CK₂、T₇、T₈的EC值高于3.00 ms/cm，不符合要求。经过筛选后配方T₁、T₃、T₄、T₅、T₆满足理想栽培基质的要求，比较适合黄瓜根系生长。

3.2不同复合基质配方对黄瓜植物生长势的影响

不同的基质配方在黄瓜的生长发育及产量上有着明显的影响^[20]，定植50 d后，配方T₁黄瓜综合生长指标如株高、茎粗、叶面积等最优，植株生长势最旺盛;配方T₃的始花节位最早，说明该配方有利于提早黄瓜开花结果，促进早熟栽培。综合各因素本研究得出，配方T₁栽培黄瓜，植株最为健壮，光合作用最强，最有利于黄瓜的生长。

3.3不同复合基质配方对黄瓜产量及果实品质的影响

在产量方面，本研究结果表明，基质组成成分相同时，随着海鲜菇渣使用比例的增加，EC值的不断升高，黄瓜单株产量呈现出下降的趋势，魏启舜等^[21]也指出菇渣比例过高会导致基质中EC偏高影响草莓成活及生长。相同海鲜菇渣比例时，基质成分珍珠岩配方比成分树皮配方黄瓜单株产量高，说明树皮虽然能够显著提高复合基质中的通气能力，但导致了复合基质的持水能力偏低，而黄瓜为浅根系作物，根系主要分布在浅土层，因此根系在水分和养分的吸收上受到限制，最终造成黄瓜的生长受限。配方T₁栽培的黄瓜单株产量最高，说明海鲜菇渣使用比例为33%，搭配上珍珠岩与蛭石，栽培效果最好。用部分海鲜菇渣基质代替草炭基质是完全可行的，还能够提高产量，增加经济效益。

果实中可溶性糖、蛋白质及维生素C是决定果实品质和价值的主要因素^[22]。研究结果表明，配方T₃的可溶性糖含量最高，而配方T₁黄瓜果实中蛋白质含量与其维生素C含量最高，说明海鲜菇渣使用比例为33%，搭配珍珠岩与蛭石，栽培黄瓜果实品质较好。

硝酸盐是衡量黄瓜果实品质的一个重要指标^[23]，硝酸盐本身毒性较低，但在肠胃内会转化为亚硝酸盐，长期摄入容易诱发癌变^[24]。蔬菜中硝酸盐含量主要被分为4个级别，≤432 mg/kg为轻度，可以生食;≤785 mg/kg为中度，不宜生食，可熟食;≤1440 mg/kg为重度，只能熟食;≤3100 mg/kg为严重，不能熟食^[25]。本研究中，当海鲜菇渣使用比例在50%以上时，随着海鲜菇渣使用比例的增加，黄瓜果实内硝酸盐含量呈现上升趋势，全菇渣对照CK₂的黄瓜果实内硝酸盐含量最高，可能是由于配方中全N含量较高造成的，与焦娟等^[26]利用菌渣基质栽培番茄得到的结论相一致。本研究中的黄瓜硝酸盐含量在250～ 390 mg/kg之间，属于轻度级别，可以生食。

栽培基质的寿命一般为3 a左右，目前福建省进口丹麦草炭约720元/m³，珍珠岩约400元/m³，蛭石约500元/m³，椰糠基质条单价约17元，海鲜菇渣约150元/m³，每667平方米使用6 m³的基质来换算，配方CK草炭∶珍珠岩∶蛭石=2∶1∶1與使用的全椰糠基质条成本分别为3510元和6375元（每667平方米使用基质条375条左右），而配方T₁海鲜菇渣∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1仅需2100元，分别降低了成本1410元和4275元左右，节省成本约40%和67%，海鲜菇渣复合基质的使用期限有待进一步论证。

综上所述，海鲜菇渣∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1为本研究筛选后的最佳黄瓜栽培基质配方。通过将海鲜菇渣作为一种基质重新投入农业栽培生产，不仅节省了生产成本，还可以有效解决目前海鲜菇渣大量堆积而导致的环境污染，实现食用菌栽培到设施大棚作物栽培的农业可持续发展。

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