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设施园艺的一大特点是无土栽培技术的广泛应用, 这一技术由于具有克服连作障碍、病虫害少、便于自动化管理、清洁卫生且能生产出高产优质的蔬菜而日益受到人们的青睐[ 1] 。基质培是无土栽培的主要形式, 国外常用农用岩棉作基质或含有大量泥炭的混配基质[ 2] 。也有研究者开发出椰子壳替代泥炭, 芦苇末有机基质等[ 3] 。笔者分别选用工业废弃物碎炉渣, 不易分解的农业废弃物花生壳和易分解的农业废弃物玉米芯为主要原料, 进行甜椒无土栽培应用效果的研究, 以期筛选出适合甜椒无土栽培实用价廉的基质配方, 并为其科学应用提供理论上的依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
1998~ 1999 年在陈砦园艺发展公司基地日光温室内进行试验, 试验设3 种类型3 个基质配方( 见表1) , 以土壤栽培为对照。草炭为东北产高位泥炭, 炉渣为采暖锅炉炉渣( 粒径< 2 cm) 、蛭石、珍珠岩为郑州八里庙保温材料厂生产, 花生壳、玉米芯从中牟购得, 其中花生壳脱粒后使用, 玉米芯粉碎( 粒径< 1 cm) 。基质栽培采用槽培, 槽的规格为: 内径宽48 cm、外径宽72 cm, 槽高15 cm, 内填基质厚12cm, 槽底设一渗水层。土培采取起垄定植。基质栽培和土壤栽培均使用同一种营养液配方: Ca( NO3) 2188 g/ t、KNO3 564. 9 g / t、MgSO4 23 g/ t、KH2 PO4152. 5 g/ t、HNO3 245 ml/ t , EC 值为1. 5 ~ 2. 0ms/ cm。水分采用足额等量法进行管理。
定项目及方法
定植前参照Byrne[ 4] 的圆柱吸水排水法测定容重( BD) 、通气孔隙( AFP) 、最大持水量( CC) 和总孔隙( T P) 。
甜椒采收时测定植株的株高、茎粗、叶面积、叶绿素含量、光合速率, 果实的Vc、可溶性固形物和全糖含量。叶面积采用比叶重法, 叶绿素采用已醇提取法[ 5] , 光合速率用中国农业大学生产的BAU 光合测定仪测定, Vc 采用2. 6- 二氯酚靛酚法, 可溶性固性物含量取汁液用手持测糖计测定, 全糖采用索姆吉法测定[ 6] 。记载各处理的早期产量( 4 月10 日前的产量) 、总产量和商品果率, 最后折合为公顷的产量, 并计算商品果产量。
2 结果与分析
2. 1 不同类型基质的物理特性
不同原料基质的物理特性见表2, 不同基质配方的物理特性及在栽培过程中变化见表3。各个处理由于所用基质的组成不同致使其物理特性差异很大。定植前对照( 土壤) 的BD 最大, 为1. 12 g/ cm3,其次为以炉渣为主的处理, 而以农业废弃物为主的处理BD 相对较小。TP 的大小顺序则与BD 的大小顺序相反。AFP 反映基质的通气能力, CC 反映基质的保水能力, 两者的比值是对基质物理特性的综合评价, 3 个处理的AFP:CC 均大于对照, 表明复合基质的通气性良好, 保水性则不如土壤; 栽培过程中各处理的物理特性均发生变化, 均表现为BD 呈增大趋势, TP 则有不同程度的降低。由于原料基质组成的差异, AFP 和CC 呈现不同的变化趋势, 处理1含有炉渣, 其AFP 和AFP:CC 逐渐增大, CC 降低,而以农业废弃物为主的处理2 和处理3 的变化情况与之相反。
2. 2 不同类型基质对甜椒营养生长的影响
不同类型基质甜椒的营养生长见表4, 从盛果期甜椒植株的株高、茎粗和叶面积测定结果来看, 对照的株高和叶面积最大, 与所有处理均表现出显著性差异。不同基质配方植株的营养生长也表现出大
的差异, 处理2 的株高和叶面积分别为150. 3 cm 和3 243 cm2, 株高比处理1 和处理2 分别高10. 4% 和2. 9% , 叶面积分别高3. 2% 和10. 3%。以炉渣为主的处理2 的茎粗为2. 12 cm, 高于对照和其它处理,且有显著性差异。
2. 3 不同类型基质对甜椒植株生理特性的影响
不同类型基质甜椒叶片的叶绿素含量和光合速率见表5, 叶绿素含量和光合速率的大小反映了植株同化能力的强弱, 不同处理之间两者都有较的大的差异。处理2 叶绿素含量和光合速率均为最大,
分别为2. 83 mg/ g 和27. 93 Lmol/ ( m2#h) , 其中光合速率比对照高21. 1% , 差异达显著水平。其次为含有炉渣的处理, 光合速率比对照高16. 4% , 差异显著, 两者之间的叶绿素含量则无明显差异。处理3 的叶绿素含量和光合速率均比较低, 与处理1、处理2 和对照之间均有显著性差异。
2. 4 不同类型基质对甜椒产量的影响
不同类型基质对甜椒产量的影响见表6, 由于栽培过程中不同类型基质理化性质变化各异, 致使产量的分布处理之间存在着明显差异。处理1 前期产量较高, 为11 745 kg/ hm2, 比对照高12. 4% , 差异显著。处理3 前期产量最低, 仅有9 450 kg/ hm2,比对照降低10. 6%, 差异达显著水平; 总产量则以处理2 最高, 但与对照之间无显著性差异, 但由于对照的商品果率比处理2 的商品果率低12. 4%, 致使两者之间商品果产量差异显著, 处理2 商品果产量比对照高20. 3% , 处理3 的商品果产量仍最低, 与对照和其它处理之间的差异均达显著水平。
2. 5 不同基质配方对果实品质的影响
不同类型基质甜椒果实品质分析见表7, Vc 含量是反映甜椒品质的一个重要指标, 不同类型基质由于基质理化性质的差异造成果实Vc 含量差异明显。处理2 的Vc 含量最高, 达0. 854 mg/ g , 比对照高16. 7% , 差异显著, 处理3 的Vc 含量最低, 仅有0. 653 mg/ g, 比对照低12. 1%, 差异达显著水平。干物质和全糖含量大小依次为处理1、处理2、对照和处理3。
3 讨 论
为了保证试验条件的一致性, 采用了等量足额灌水法, 但由于复合基质的组成不同, 其亲水性和保水性差异较大, 所需的水分管理可能存在差别, 如何根据其物理特性进行针对性的水分管理有待进一步研究, 以发挥基质最大的生产潜力。炉渣是一种含有一定量元素的无机质, 代换性Ca 和Mg 含量较高, 草炭含有多种微量元素, 且有机质含量高, 两者按体积比3B2 混合后基质的总空隙度和气水比都比较适宜。因此处理1 的植株前期生长发育良好, 前期产量高, 到中后期由于基质物理性状的变化造成保水性太差, 影响了其总产量的提高; 玉米芯的C/ N 为49. 9, 高于有机质分解适宜的C/ N ( 23~ 25) , 在分解过程中, 一是造成与植株的夺N; 二是发酵过程中产生的热量影响了根系温度的稳定, 这都严重影响了作物的生长发育, 降低了产量和品质。因此像玉米芯这些C/ N 较高的有机基质在使用前必须预先进行发酵处理。
花生壳的C/ N 较小( 23. 9)[ 7] 且木质素含量高, 栽培过程中分解很慢, 因此不存在N 缺乏的问题, 总产量在所有处理中最高, 达到了42 753. 0kg/ hm2, 品质也好于对照, 花生壳在北方来源广泛,价格10 元/ m3, 而草炭一般200 元/ m3, 因此花生壳:蛭石:珍珠岩= 5:3:2 是一种适合在北方地区应用的基质配方。
