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温室植物无土栽培标准化基质配方试验

时间:2016-06-08 09:40来源:浙江大学农业试验站 作者:孔德栋,齐振宇,黄冲平 点击:
随着设施园艺的迅速发展,无土栽培技术得到广泛地推广应用,栽培基质的开发和应用也成为研究热点。温室植物栽培采用无土栽培方式为主,而基质选择是无土栽培成功与否的关键。理想的基质应具有一定容重可支撑植物生长,并能为植物提供稳定协调的水分、氧气、养分、pH值的根系环境。本文设计了12 个基质配比组合,并分析、比较、研究了所有基质配比的理化性状,以期筛选出系列适宜的基质配方并提供理论依据,为建立温室植物无土栽培的标准化体系奠定基础。
 
1 材料与方法
试验于2014 年在浙江大学农业试验站设施园艺试验区进行。泥炭为加拿大进口,松鳞( 3 ~ 5mm) 、珍珠岩由浙江虹越花卉股份有限公司提供,椰糠由上海大汉园景科技有限公司提供。
试验共设12 个不同体积配比组合。其中T1-T4 为单纯的泥炭、松鳞、珍珠岩、椰糠; T5-T6 分别为泥炭∶ 珍珠岩为1 ∶ 1 和2 ∶ 1; T7-T8 分别为泥炭∶ 松鳞为1∶ 1 和2∶ 1; T9 为椰糠∶ 珍珠岩为1∶ 1;T10 为椰糠∶ 松鳞为1∶ 1; T11 为椰糠∶ 松鳞∶ 珍珠岩为2∶ 1∶ 1; T12 为椰糠∶ 松鳞∶ 珍珠岩为2∶ 1∶ 1。基质理化性质测定。基质容重和孔隙度测定按刘士哲方法,pH 值、EC 值测定用水土比( 5:1) 浸提法,有机质、速效氮、速效磷和速效钾采用常规法。每个指标测定3 次,取平均值。

2 结果与分析
表1 显示不同配比基质的理化性质测定结果。
不同配比基质的理化性质
2. 1 不同配比基质的理化性质
容重。泥炭T1 容重最大,为0. 28 g·cm - 3 ;珍珠岩T3 容重最小,为0. 15 g·cm - 3 ; 添加珍珠岩的混合基质容重均未超过0. 22 g·cm - 3,说明添加珍珠岩可以调低混合基质的容重。容重可以反映基质的疏松、紧实程度。容重过大,则基质过于紧实,通气透水性能较差,对作物生长不利; 而容重过小,则表示基质过于疏松,通气透水性能较好,有利于植物根系伸展,但不易固定植物; 另外容重偏轻的基质,更有利于降低运输费用。一般基质的容重在0. 1 ~ 0. 8 g·cm - 3,植物均可正常生长。所有基质配比的容重均在此范围内。
总孔隙度。椰糠T4 的总孔隙度最大,达到90. 68%,其次是松鳞T2 的89. 56%,其他配比均在81% ~ 87%。总孔隙度是基质中空气孔隙度和毛管孔隙度的总和,总孔隙度大的基质容纳空气和水的量大,有利于植物根系生长,但固定和支撑植物的效果较差,容易造成植物倒伏; 反之,则水分和空气的容纳量小,不利于根系伸展。理想基质的总孔隙度为70% ~ 90%,通气孔隙度在20% ~ 40%,具有良好的通气性。因此,所有配比的总孔隙度和空气孔隙度均符合要求。气水孔隙比。松鳞T2 的气水孔隙比最高为0. 56,其次是T10,其他配比均在0. 37 ~ 0. 46。气水孔隙比指基质中气、水间的相对比值,是衡量基质优劣的重要指标,与总孔隙度一起可全面反映基质中气和水的状态。若气水孔隙比大,说明基质空气容量大,而持水量小,贮水力弱而透气性强; 反之,空气容量小,而持水量大。一般来说,基质的气水孔隙比应保持在0. 25 ~ 0. 67 为宜。结果表明,松鳞可有效提高泥炭和椰糠的气水孔隙比,改善气和水的状态。
2. 2 不同配比基质化学性质分析
pH 值。珍珠岩T3 的pH 值最高为6. 88,椰糠T4 的pH 值最低为5. 65,其他不同配比基质的pH值均在5. 5 ~ 6. 5,均符合植物生长的需要。基质的pH 值影响植物对必需元素的吸收,pH 值过高将造成微量元素的缺乏和钙的过量,pH 值过低则会造成微量元素过剩和大量元素缺乏。结果表明,椰糠pH 值偏酸性,珍珠岩的pH 值接近中性,通过添加一定比例的珍珠岩可以使复合基质达到适合植物生长要求的pH 值。
EC 值。椰糠T4 的EC 值最高,达到0. 168 mS·cm-1,珍珠岩T3 的EC 值最低只有0. 101 mS·cm-1。EC 值可反映基质中带有的可溶性盐分的高低,值大的基质会对所加入的营养物质的组成和比例产生较大影响,使得植物栽培试验中很难对所需的养分浓度和组成进行有效的控制。植物生长的安全EC 值范围应小于2. 6 mS·cm - 1。结果表明,添加一定比例的珍珠岩可调节复合基质的EC 值,使其适宜植物的安全生长。
营养成分。椰糠T4 的有机质含量最高,达34. 66 g·kg - 1,珍珠岩T3 中的有机质含量最低,仅为2. 11 g·kg -1 ; 其他混合基质大多在20 ~ 30 g·kg - 1。因此,除珍珠岩外的各种配比均能给栽培植物带来一定的有机质营养,有利于植物的生长。泥炭T1 的碱解氮含量最高为583. 82 mg·kg - 1,其次是T8,为514. 25 mg·kg - 1,而珍珠岩T3 中的含量最低,仅为6. 73 mg·kg - 1。其他配比的碱解氮含量居中,也能有效地为栽培植物提供一定的氮营养。
松鳞T2 的速效磷含量最高为155. 62 mg·kg - 1,其次是T10,为149. 36 mg·kg - 1,最低为珍珠岩T3,仅为8. 22 mg·kg - 1。其他配比的速效磷含量均在70 ~ 140 mg·kg - 1之间。
松鳞T2 的速效钾含量最高为167. 67 mg·kg - 1,最低是T6,为81. 63 mg·kg - 1。其他配比的速效钾含量均在90 ~ 150 mg·kg - 1。结果表明,松鳞可调节复合基质的速效钾的含量,有利于植物的根系生长。
综合各个元素含量测定结果分析,不同配比基质中植物生长必需的N,P,K 含量较为丰富,这些都有利于促进植物的生长,而复合配比基质的速效氮、速效磷和速效钾的含量分别较单一基质珍珠岩增加,且差异均达到显著水平。
 
3 小结与讨论
从单一基质看,泥炭因其具有良好的保肥、保水、透气性能,同时具有能减少病虫害、介质均一、便于管理等优点,在农林、花卉业生产所需要的栽培基质中,以泥炭为原料生产的基质产品始终占主导地位。泥炭T1 理化性质较稳定且富含营养成分,可单独作为栽培基质也可作为复合基质的重要原料。松鳞是以松树皮为原料,经过收集、破碎、发酵、分级、去杂等工序精制而成适于植物生长的有机基质,松鳞T2 在所有配比中具有最高的气水孔隙比和速效磷、速效钾含量,它既可单独作为众多兰科植物的栽培基质,也可作为复合基质的主要成分,可改善复合基质的通气性和速效营养。珍珠岩是一种硅性火山石,其养分大多为植物不能吸收利用的形态而很少作为单一基质使用,但正因其对栽培过程中所加入的营养物质的干扰最小,而常在温室植物肥料试验中作为单一基质; 珍珠岩T3 的容重和EC 值最低,且pH 值接近中性,也使其成为复合基质中的重要调节剂。Meerow证实,椰糠具有优良的园艺基质性能,椰糠T4 的理化性状与泥炭T1 相近,作为可再生资源,可逐步替代泥炭作为园艺栽培基质,但其应用范围可能会因pH 值偏酸性而受到一定限制。
从复合基质来说,可根据不同温室植物的栽培需求,进行不同基质的复合配比,调节复合基质的理化性状。从试验结果看,本研究中的复合基质均具有较好的理化性状,根据多年的栽培实践结合文献分析,这组复合基质可分别满足多种温室植物的无土栽培需要。草炭与珍珠岩的合理配比可作为黄瓜、番茄、辣椒等蔬菜育苗基质。本研究中的T5,T6,T11 可作为黄瓜、番茄、辣椒育苗基质的选择。另外,椰糠适合作为黄瓜穴盘育苗基质,出苗情况较好,秧苗质量高。本研究中采用椰糠复配的复合基质T9,T10 及T12 可作为黄瓜穴盘育苗基质的选择。兰科植物的育苗基质要求具备良好的透气性、透水性及保肥能力,如铁皮石斛育苗基质尤其需要有较高的气水孔隙比和速效钾的含量。本研究中的T2,T10 均符合此要求。松鳞与泥炭的合理配比可作为红叶石楠、花叶女贞、地中海英蒾等多种园林植物的栽培基质。本研究中的T7,T8,T11 可分别作为多种园林植物栽培介质的选择。
基质的容重、总孔隙度、气水孔隙比、pH 值、EC 值,以及有机质、各种营养元素的含量直接影响到植物栽培的效果,通过综合分析研究这些理化性状指标,筛选出系列标准化基质配方,对建立温室植物无土栽培的标准化体系至关重要。温室植物无土栽培基质的容重应在0. 1 ~ 0. 8 g·cm - 3,总孔隙度在70% ~ 90%,气水孔隙比在0. 25 ~ 0. 67,性质稳定, pH 值在5. 5 ~ 6. 5,EC 值应小于2. 6 mS·cm - 1。从测定结果来看,不同配比的基质均能符合这些理化性状的基本要求。
评价基质的优劣不仅要考虑基质本身的理化性状,还要考虑试验植物的生物学特性对基质的要求。本文对12 个基质配比组合的理化性状进行了综合研究,为多种温室植物筛选适宜的标准化基质配方提供理论依据,并为建立温室植物无土栽培的标准化体系奠定基础。下一阶段还需要根据特定植物的生物学特性,继续深入研究特定植物对基质的精确要求,优化现有的基质配方,并研究配套的营养液配方和环控技术指标,以期建立温室植物无土栽培的标准化体系。
(责任编辑:admin)
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