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棉秆基质进行生菜无土栽培的研究
崔金霞, 樊新民, 刘慧英, 马静茹( 石河子大学农学院园艺系, 新疆石河子832000)
近年来, 世界农业朝向有机农业和可持续农业的方向发展, 其中有机生态型无土栽培也随之普及,并为广大生产者所接受。有机生态型无土栽培是20 世纪90 年代中期由我国首创的一项农业新技术, 它把有机农业导入无土栽培, 突破了无土栽培必须使用营养液的传统观念 , 为无土栽培这一农业新技术在我国的推广应用开辟了一条全新的途径。一般说来, 有机生态型无土栽培的有机基质多选用廉价易得的农产品废弃物, 诸如高粱秸秆、芦苇末、椰子壳、甘蔗渣等 , 并且有些基质已得到大面积推广使用, 取得了较好的效果。本试验选用新疆地区较为丰富的棉秆资源, 粉碎腐熟发酵后, 与蛭石、珍珠岩混合, 在测定其理化性质的基础上, 进行生菜栽培试验, 研究其有机基质的最佳配比组合, 并提出相应的改良措施。
1 材料与方法
1. 1 材料
美国大速生菜为试种。将采集的棉秆粉碎后发酵腐熟。
1. 2 方法
1. 2. 1 试验设计
试验于2006 年9 月9 至11 月9 日在石河子大学实验站进行。
试验采用盆栽方式, 以棉秆为主要原料与蛭石和珍珠岩形成3 种复合基质配方, 以V( 草炭) V( 蛭石)= 2:1 混合基质为对照( CK) 。共设4 个处理, 2份草炭+ 1 份蛭石( 体积比) ( CK) ; 2 份棉秆+ 1 份蛭石( 体积比) ( T1 ) ; 2 份棉秆+ 1 份珍珠岩( 体积比)(T2) ; 1 份棉秆+ 1 份蛭石+ 1 份珍珠岩( 体积比)(T3) 。每处理重复3 次, 每重复10 盆, 基质配比时每盆施入腐熟鸡粪500g, 清水浇灌, 直到试验结束。
1. 2. 2 不同基质配比物理性状测定
将基质装入烧杯( 100mL) 中, 加水至饱和状态,水饱和状态下基质重W1; 24h 后基质重W2; 风干后基质重W3; 烘干基质重W4。
测定项目及其计算方法如下:
容重= W4/V;
吸湿水= (W3- W4) /W4 100%;
饱和水= (W1- W4) /W4 100%;
总孔隙度= (W1- W4) / V 100%;
持水孔隙度= (W2- W4) / V 100%;
通气孔隙= 总孔隙度- 持水孔隙度。
1. 2. 3 指标测定
试种定植35d 后采收。每个处理随机取生菜5株, 测其叶片数、植株高度、叶片长度、叶片宽度、叶面积、植株展度、根的长度等形态指标。并分别测量植株地上、地下部鲜重及干重。测干重时先105℃ 杀青30min, 再置于70~ 80℃ 恒温箱中, 烘干至恒重, 然后用1/ 10000g 天平称重。叶绿素采用叶绿素测试仪测定; 用蒽酮比色法测定叶片可溶性糖含量。
2 结果与分析
2. 1 不同基质配比的理化性状
从表1 可以看出, 3 种处理基质容重为122. 2~141. 4g/L。对比看来, T2 基质的容重较CK 大, 可较好的固定作物。棉秆基质的总孔隙度较草炭小, 但都大于理想基质的总孔隙度55%。其中T3 基质的总孔隙度最大( 89. 45% ) , T2 基质的总孔隙度最小( 85. 4% ) 。研究认为, 大小孔隙比为1:1. 5( 0. 66) ~1:4( 0. 25) 时作物均能良好的生长 。
由表1 可见, 3 种复合基质及对照均在此范围之内。与对照相比, 3 种复合基有些偏碱, 电导率高于对照。
2. 2 不同处理对生菜形态指标的影响
由表2 可见, 不同基质条件下, 生菜的叶片数、株高、叶长、叶宽、叶面积、植株展度、根长等形态指标与对照相比存在显著和极显著差异, T1、T2、T 3 各项形态指标均显著高于CK。T1、T2、T3 之间在叶片数、叶宽、叶面积、根长数值上差异不显著, 但与对照差异极显著。T3 株高最高、叶长最长、展度最大、根长最长, 且与CK 差异极显著。T1 各项指标除叶长外, 与对照相比差异显著。T2 各项指标除叶数、叶长、展度外, 与对照相比差异显著。综合地上部各项形态指标, T3 处理较好, 生菜生长势好。在实际试验过程中, 定植15d 后, T3 的生长优势已有表现, 并一直持续到试验结束。对照在定植前期与各处理生长势的差异不是很明显, 后期在长势上表现差异明显, 这一方面是因为鸡粪为缓释性肥料, 另一方面,棉秆在腐熟的过程中用鸡粪和尿素来调整C/ N 比,腐熟后营养元素含量较高, 在不断浇水淋溶的过程中, 更易于被植株吸收。
2. 3 不同处理对生菜生物积累量的影响
不同处理的生菜生物积累量见表3。
注: * 表示差异显著程度。* 在0. 05 水平; * * 在0. 01水平。
由表3 可见, 不同基质配比条件下, 生菜的地上部鲜重、干重和地下部鲜重、干重等形态指标均高于对照, 其中T3 各指标中, 除地上部干重外, 均与CK差异极显著。从生物量积累上看,T3( 棉秆+ 蛭石+珍珠岩+ 腐熟鸡粪) 生长量较大。
2. 4 不同处理对生菜叶绿素及可溶性固形物含量的影响
2. 4 不同处理对生菜叶绿素及可溶性固形物含量的影响
由图1、图2 可见, T3 的叶绿素含量和可溶性糖含量最高, 可能因为T3 基质配比适宜, 保水保肥性能好, 能够更好的促进生菜对营养元素的吸收, 有利于叶绿素含量的提高及可溶性糖含量的增加。
3 讨论
蔬菜作物比较理想的基质, 容重为100~ 800g/L, 总孔隙度大于55% , 大小孔隙比在0. 5 左右, 化学性质稳定, 酸碱度接近中性 。从棉秆复合基质的理化性质看, 其容重适中, 总孔隙度较高, 但大小孔隙比符合栽培基质要求。复合基质略偏碱性,电导率值较高。
本试验结果表明, 不同棉秆复合基质对生菜生长的影响有显著差异。其中以T3( 棉秆+ 蛭石+ 珍珠岩) 基质栽培的生菜其株高、叶数、叶面积、展幅、根长、地上部和地下部干重、叶绿素及可溶性固形物等指标优于T1、T2 和对照, 因此, 以棉秆基质为原料进行生菜栽培时与珍珠岩和蛭石适宜的配比为棉秆+ 蛭石+ 珍珠岩= 1:1:1, 且种植时施入适量的腐熟鸡粪, 生育期内可减少施肥的次数。
棉秆在堆腐过程中, 添加鸡粪及尿素等物质调整C/N 比, 使棉秆腐熟基质具有较高的养分, 可能是导致其略偏碱性和较高电导率值的主要原因。从该试验和前期的试验研究可以看出棉秆复合基质略偏碱性和较高电导率值未影响植物的正常生长和发育。相反其较高的养分在育苗和栽培过程中可以一定程度上减少对植株养分的供应。
