不同栽培基质对设施水果黄瓜生长发育及品质的影响

韩庆典 李宝庆 谢宝东

摘要：以水果黄瓜心灵为试验材料，研究3种不同栽培基质对水果黄瓜生长发育、产量和品质的影响。结果表明，在2种基质配方栽培条件下，水果黄瓜心灵的长势及果实品质均优于土壤栽培。其中菌渣、兔粪及骨粉等混合发酵基质 ∶ 土壤=3 ∶ 1（体积比，处理2）时的栽培效果最好，菌渣、兔粪及骨粉混合发酵基质 ∶ 土壤=1 ∶ 1（体积比，处理1）时次之，土壤栽培（对照）效果最差。与对照处理相比，处理2栽培条件下，水果黄瓜的株高、叶长和叶宽分别提高了29.47%、15.42%和12.09%;单株平均产量、果实个数分别提高47.19%、29.79%;果实可溶性糖含量、可溶性蛋白含量分别增加 20.99%、5.58%，而硝酸盐含量则降低了25.75%。

关键词：基质栽培;水果黄瓜;生长发育;品质

中图分类号：S642.204   文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）13-0140-03

目前，我国设施栽培产业迅速发展，但由于多年连作导致设施内土壤环境恶化，植物病害增加，不仅严重影响了设施蔬菜的生长，而且降低了其产量及营养品质[1]。研究表明，应用土壤调理剂可以增加土壤的肥力，促进土壤团粒的形成，但成本较高[2-3]。采用廉价的农业生产秸秆、有机肥发酵后混入土壤中获得的基质进行设施蔬菜栽培，不仅可在一定程度上改良土壤，增强蔬菜作物抗逆性，提高蔬菜的品质，而且减少了农药的施用和废弃物的污染，更节约了成本，有利于实现农业废弃物的循环利用和农业的可持续发展[4-7]。

本试验利用农业生产有机废弃物（菌渣、兔粪和骨粉）开展循环农业生产，通过采用充分腐熟的基质替代部分土壤进行栽培试验，研究不同替代量对温室水果黄瓜生长发育、产量和品质的影响，以期为充分消化农业废弃物资源，解决设施蔬菜连作障碍提供科学依据，并为促进基质栽培技术的发展和农村设施蔬菜种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

设施试验于2017年4—7月在山东省临沂市罗庄区东开种养殖专业合作社有机蔬菜基地日光温室内进行，棚内具有水肥一体化系统，室内试验在临沂大学实验室进行。

1.2 试验材料

试验采用的水果黄瓜品种为心灵，由山东寿光益丰种苗科技有限公司提供。原料为当地兔粪、菌渣、骨粉、蓖麻粕和基地内大田土壤。发酵基质的配制：兔粪和菌渣发酵前按体积比4 ∶ 1混合均匀，1 m3加入1 kg骨粉以及1 kg经水蒸气蒸3 h后的蓖麻粕，并加入一定比例发酵菌（临沂奥浦生物技术有限公司生产），将混合物堆沤发酵，湿度控制在50%～60%范围内，每2 d用肥料翻堆机翻堆1次，发酵时间为 40 d，控制发酵肥料充分腐熟，待肥料从高温冷却后施用，避免栽培时引入病虫害和烧苗。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用随机区组排列，3次重复，共设3个处理，不同处理间株距与行间距相同。对照（CK）：用未栽培过蔬菜的大田土壤過筛后栽植;处理1（T1）：用发酵基质与土壤1 ∶ 1（体积比）混合后栽植;处理2（T2）：用发酵基质与土壤3 ∶ 1（体积比）混合后栽植。栽培时采用地槽，横断面为等腰梯形，槽上口宽度为35 cm，底部宽度为25 cm，槽深为 25 cm，槽距为50 cm，槽两侧铺0.1 mm厚的聚乙烯塑料薄膜与土壤隔离。定植前，浇透水;定植后，采用滴灌方式浇水。

1.3.2 测定项目及方法

1.3.2.1 生长指标观测 在定植后5、15、25、35、45 d测定黄瓜生长指标，每小区随机取10株，用卷尺测定黄瓜牵引后的株高，株高的测定以根茎部到生长点为准;采用游标卡尺测定植株茎粗，测茎粗时，以第1片真叶下部节间为准，测垂直2个方向，取平均值;选取毎株功能叶最大叶片，用直尺测量叶长、叶宽。在果实成熟时，每采摘1次计产1次，各处理随机抽取10个果实，测定单果质量和品质指标。产量测定：从4月30日至5月26日，每2～3 d同时采摘固定10株成品果实，分别记录并统计结实个数。

1.3.2.2 理化性质测定 可溶性糖含量测定：参考李合生的方法[8]，采用蒽酮法测定果实可溶性糖含量，以%表示;维生素C含量测定：采用2，6-二氯酚靛酚法[9]测定，单位为 mg/kg;可溶性蛋白含量测定：参考李佐同等的方法[10]，采用考马斯亮蓝方法测定叶片可溶性蛋白含量，单位为mg/kg;硝酸盐含量测定：参考卢基明等的方法[11]，采用紫外分光光度比色法测定，单位为mg/kg。

1.3.3 数据分析 利用Excel、DPS5.0和Graphpad Prism5等统计软件对观测数据进行统计分析、绘图和制表。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水果黄瓜生长性状的影响

2.1.1 不同处理对水果黄瓜株高的影响 在黄瓜定植后，5、15、25、35、45 d分别测量水果黄瓜的株高，发现不同栽培基质对水果黄瓜株高的影响不同（图1）。黄瓜移栽后5～15 d期间，其生长较缓慢，黄瓜株高增加不明显，15～45 d期间，黄瓜生长迅速，不同栽培基质间黄瓜株高明显增加。移栽后5～25 d期间，各基质间黄瓜株高差异不明显，至移栽后35、45 d，不同基质栽培的黄瓜株高差异明显。处理2的黄瓜生长最快，至移栽后45 d，黄瓜株高达210.9 cm，较处理1栽培条件下的黄瓜株高增加11.65%;较对照处理的黄瓜株高增加 29.47%。而处理1的黄瓜株高亦明显高于对照处理 15.96%。

2.1.2 不同处理对水果黄瓜茎粗的影响 由图2可知，移栽后5～15 d期间，处理1与对照栽培条件下，黄瓜的茎粗增长不明显，但此期间处理2栽培条件下黄瓜茎粗增加明显。移栽后15～45 d，不同栽培基质条件下，黄瓜的茎粗均随时间的增加而明显增加，移栽后45 d时，处理2栽培条件下的黄瓜茎粗较对照处理提高6.45%，但不同处理间黄瓜茎粗差异不明显。

2.1.3 不同处理对水果黄瓜叶长、叶宽的影响 由图3可知，移栽后5 d，各处理对黄瓜叶长和叶宽的影响差异较小，移栽后5～25 d，3种不同处理条件下黄瓜叶长和叶宽均明显增加，但处理1和处理2条件下黄瓜叶长和叶宽的增加幅度明显高于对照。至移栽后25 d，处理2条件下黄瓜的叶长、叶宽分别为17.77、21.98 cm，处理1条件下为17.49、21.62 cm，二者的叶长和叶宽差异不明显，但对照条件下黄瓜的叶长、叶宽分别为14.96、16.63 cm，较处理2条件下黄瓜叶长、叶宽降低15.81%、24.34%，差异明显。在移栽后25～45 d，黄瓜叶片的生长指标趋于稳定，各处理叶长和叶宽变化较小，至移栽后45 d，处理2条件下黄瓜的叶长和叶宽分别为19.61 cm和24.75 cm，处理1为18.72 cm和24.08 cm，对照处理为 16.99 cm 和22.08 cm，此時，处理2条件下黄瓜叶长、叶宽相较对照处理分别增加15.42%、12.09%。

2.2 不同处理对水果黄瓜产量的影响

2.2.1 不同处理对水果黄瓜结实个数的影响 对不同处理的黄瓜结果数从4月30日开始至5月26日进行跟踪统计，从图4可以看出，不同栽培条件下相同时间水果黄瓜的果实个数差异较大，采摘时间主要集中在5月份。结果初期，采收数量较少，到5月上中旬，采收的果实个数增加较快。采收结束时，处理2条件下共采摘果实数为122个，处理1条件下为104个，对照栽培条件下为94个，处理2总采摘个数相较处理1增加17.31%，增加明显，相较对照条件下增加29.79%。

2.2.2 不同处理对水果黄瓜单株产量及平均单果质量的影响 对不同栽培方式的黄瓜平均单株产量和平均单果质量进行统计，由图5可知，处理2条件下黄瓜平均单株产量最高，为774.74 g，处理1条件产量次之，为621.18 g，对照处理平均单株黄瓜产量仅为526.34 g，较处理2栽培条件低 32.06%。统计分析表明，3种栽培方式下平均单株黄瓜产量之间差异明显。处理2栽培条件下黄瓜平均单果质量最高，为64.14 g，处理1平均单果质量为60.62 g，对照处理的黄瓜平均单果质量最小，为56.70 g，统计分析发现，3种栽培方式下黄瓜的平均单果质量差异不明显。

2.3 不同处理对水果黄瓜品质的影响

从不同处理水果黄瓜品质的测定结果（表1）可以看出，3种不同栽培基质处理条件下，水果黄瓜的可溶性糖含量差异

明显，其中处理2条件下，水果黄瓜的可溶性糖含量最高，为1.96%，较处理1条件增加11.36%，差异极显著;较对照栽培条件提高20.99%，差异极显著。不同处理对水果黄瓜维生素C含量的影响较小，3种栽培条件下黄瓜维生素C含量差异不显著。处理2条件下黄瓜可溶性蛋白质含量，为 28.76 g/kg，较对照处理提高5.58%，差异极显著，而处理1和对照条件下差异不显著。通过对黄瓜硝酸盐含量的测定发现，黄瓜硝酸盐含量表现为对照处理﹥处理1﹥处理2，分别为554.79、449.01、411.93 mg/kg，其中处理2条件下黄瓜硝酸盐含量较对照降低25.75%，较处理1条件下降低8.26%，3种栽培条件下黄瓜的硝酸盐含量差异极显著。

综上所述，（1）菌渣、兔粪和骨粉复混后，经过充分腐熟，作为温室栽培土壤的替代成分，提高了栽培基质的肥力，随着复混比例的增加，可以有效提高水果黄瓜的株高、叶长和叶宽等生长指标，与单纯利用土壤栽培相比，差异明显。（2）发酵基质与土壤3 ∶ 1（体积比）混合处理水果黄瓜的平均单果质量和结果个数较对照土壤栽培条件明显增加。栽培基质与土壤1 ∶ 1（体积比）混合处理水果黄瓜的产量性状和结实个数也高于仅用土壤栽培。（3）水果黄瓜可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸盐含量，受栽培基质的影响较大，而维生素C含量在各处理间差异不明显。

3 讨论

近年来，基质栽培得到越来越广泛的应用[12-13]，张黎杰等采用菌渣鸡粪（体积比3 ∶ 1）混合发酵料 ∶ 草炭 ∶ 珍珠 岩=4 ∶ 1 ∶ 1 的复合基质栽培日光温室黄瓜，结果发现，该栽培条件下黄瓜的生长发育指标和产量品质远远优于土壤栽培[6]。芦波等研究发现，以稻壳、草炭和炉渣体积比为 5 ∶ 7 ∶ 2 发酵的复合基质为设施黄瓜的最佳基质配方[14]。汪胜军等研究发现，草炭土、蛭石和炉渣体积比为2 ∶ 2 ∶ 1的配方为黄瓜生长的较好配方[1]。与土壤相比，腐熟的菌渣、兔粪、骨粉混合物具有较高的有机质和速效养分含量，有利于栽植作物的生长[15-16]，但菌渣的速效氮含量较低，在配料中增加兔粪可以很好地提高氮素含量，而骨粉中含有的磷元素较多，在生产基质中增加骨粉可以提高腐熟肥料中磷的含量，从而生产出可供作物生长且富含氮磷钾的栽培基质[17-19]。

本研究因地制宜，选择菌渣、兔粪、骨粉为厚料经充分腐熟发酵获得混合发酵基质，通过基质与土壤的混合栽培发现，该基质与土壤体积比为 3 ∶ 1 设施栽种条件下较基质与土壤体积比为1 ∶ 1条件下和单纯采用土壤栽培条件水果黄瓜的长势、产量及品质好，其可大大促进水果黄瓜的生长发育，提高产量及品质。但是利用该基质直接栽培水果黄瓜时，早期黄瓜幼苗长势较基质与土壤混合栽培效果差，可能是由于基质中有机肥含量较高，早期黄瓜需要养分较少，反倒不利于幼苗的生长。关于基质与土壤比例对水果黄瓜栽培的影响在后面的试验中将进一步研究。

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