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几种无土栽培轻型基质对番茄幼苗生长的影响
林辰壹, 陈青君, 杨静波, 王久旭
( 新疆农业大学园艺系, 乌鲁木齐 830052)
国际无土栽培学会( ISOSC) 指出, 凡是不用天然土壤, 使用或不使用基质, 而用营养液灌溉植物的根系,或用其他施肥方式来种植作物的方法统称为无土栽培。随着国际有机食品( Organic food) 的呼声愈来愈高,采用天然有机基质进行无土栽培势在必行。目前, 草炭( 泥炭) 基质仍然是无土栽培的主要方式之一。我国是草炭资源贫乏的国家, 只有吉林省有相对较多的产量。新疆的草炭更少, 有些还具有碱性。因此设施无土栽培中栽培基质的选择研究成为一项重要任务。草炭的有机质含量丰富, 但成本较高。棉籽壳菌糠和蛭石都是无土栽培可以选用的轻型基质。棉籽壳菌糠是栽培过食用菌的废弃料, 来源充足, 价格低廉,透气性好, 并且含有丰富的菌体蛋白和矿物质, 称为有机生态型无土栽培基质。蛭石是由云母矿高温加热后膨化而成的, 含有K、Mg、Ca 和Fe, 透气性、吸水性较好, 不易分解, 质量稳定, 质地均匀, 孔隙度大, 其缺点是保水性较差, 阳离子交换量较少, 缓冲能力较弱。本试验利用几种不同的轻型基质配比研究对番茄幼苗地上部分和地下部分生长的影响, 为今后设施无土栽培新型轻型基质的选择和利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 基质材料
草炭产自哈密; 菌糠是栽培过平菇的棉籽壳培养废料。处理方法有两种: 一种是提前覆膜堆置半年进行自然发酵; 另一种是不进行堆置处理, 未发酵。蛭石购买于乌鲁木齐市明珠花卉市场。牛粪经过腐熟后过筛, 呈小颗粒状。不同轻型基质配比见表1。每个育苗盘均加入3. 33 g 的磷酸二铵和33. 33 g 消毒鸡粪。消毒鸡粪方便、成本较低, 由于营养元素含量全面而日益成为无土栽培的主选有机肥料。不同配比的基质混合均匀后放入穴盘中。试验用育苗盘为72 孔穴塑料盘, 上口边长42 mm x 42 mm, 下口边长24 mm x 24mm, 深度55 mm。
1. 2 试验材料
番茄品种为中杂9 号, 无限生长型。
1. 3 试验方法
番茄种子在55 ºc 的温水中浸种15 min 后, 室温中继续浸泡8 h。30ºc 恒温箱中催芽48 h。当种子有70% 露白时, 将种子点播在育苗穴盘中。按照不同基质配比, 覆盖与穴盘内相同的基质。将育苗盘随机排放温室内地面上, 覆盖塑料薄膜。播种后5 d, 当部分番茄出苗后, 即可揭开塑料薄膜。此后按常规栽培方法进行管理, 白天温度控制在25 ºc , 夜间温度控制在16~ 18 ºc 。当番茄幼苗长到两叶一心时, 夜间温度降至13 ºc 左右, 最低不低于10 ºc 。每隔一周, 调换和调整各穴盘的位置, 使其均匀接受光照。
1. 4 测定内容
当番茄日历苗龄70 d, 株高平均在8~ 10 cm 时, 游标卡尺测量株高、开展度和茎粗。叶面积仪测定叶面积。试管法测定根体积。高温烘干法和FA1004 电子天平测定根干重和茎干重。测定时在每个穴盘中随机抽取5 株幼苗, 重复3 次, 每个处理共15 株。
2 结果分析
2. 1 不同轻型基质配比对番茄幼苗生长的影响
不同基质配比在番茄幼苗的株高、叶片数和叶面积的影响上均未达到显著和极显著水平, 而不同程度的影响了幼苗的开展度、茎粗、茎干重、根干重和根体积( 表2) 。
注: 不同大、小写字母分别表示方差分析差异达1%极显著水平和5%显著水平。
2. 1. 1 对幼苗开展度的影响
在处理1, 3, 4, 5 之间存在差异。其中处理3( 2 份未发酵菌糠+ 1 份蛭石) 使幼苗开展度值最大, 为12. 83 cm, 明显优于其它处理。处理5 的幼苗开展度值最小, 为8. 40 cm。
2. 1. 2 对幼苗茎粗的影响
5 个处理之间均存在极显著差异。其中处理4( 3 份发酵菌糠+ 1 份牛粪) 使茎粗值最大, 为2. 35 mm。依次排列的是处理3、处理1、处理2。处理5( 3 份未发酵菌糠+ 1 份牛粪) 的茎粗值最小, 为1. 64 mm。
2. 1. 3 对幼苗茎干重的影响
5 个处理之间存在着极显著差异。2 份草炭+ 1 份蛭石的处理1 使番茄幼苗的茎干重值最大, 为767. 70 mg; 2 份发酵菌糠+ 1 份蛭石的处理2 的茎干重是326. 60 mg, 为最低值。
2. 1. 4 对幼苗根干重的影响
5 个处理之间, 除了处理3 与处理4 之间无显著性差异外, 其他处理之间均存在着极显著差异。其中,处理1 的根干重值最大, 为60. 60 mg ; 处理2 的根干重为25. 00 mg, 为最低值。
2. 1. 5 对幼苗根体积的影响
5 个处理之间, 均存在着极显著差异。其中, 处理1 的根体积最大, 为27. 33 ml; 处理2 的根体积最小,为11. 00 ml。
2. 2 不同处理的菌糠对番茄幼苗生长的影响
发酵和未经发酵的菌糠及与不同基质种类的配比影响了番茄幼苗的生长。在菌糠和蛭石的配比中, 未发酵菌糠( 处理3) 比发酵菌糠( 处理2) 更利于番茄幼苗地上部分和地下部分的生长, 表现在番茄幼苗的茎粗为2. 28 mm, 茎干重491. 20 mg, 根干重43. 70 mg, 根体积15. 00 ml; 而发酵菌糠( 处理2) 在茎干重、根干重和根体积上在5 个处理间表现为最低值。菌糠和牛粪的配比中, 发酵菌糠( 处理4) 在茎粗、茎干重和根干重3 项指标上均优于未发酵菌糠( 处理5) , 其茎粗为2. 35 mm, 茎干重535. 50 mg, 根干重44. 90 mg; 而未发酵菌糠( 处理5) 的开展度、茎粗在5 个处理之间表现为最低值。菌糠和蛭石配比中的未发酵菌糠( 处理3) 与菌糠和牛粪配比中的发酵菌糠( 处理4) 之间的比较可以得到, 处理4 在茎粗、茎干重和根干重指标上差异达及显著水平或优于处理3。
2. 3 草炭和菌糠理化性质分析
草炭和菌糠理化性质的分析表明, 草炭和菌糠的有机质含量无太大差异。菌糠的孔隙度、速效磷和速效钾的测定值高于草炭, 速效氮的测定值低于草炭。草炭偏酸性, pH 值为6. 94; 而菌糠偏碱性, pH 值为7.96。草炭和菌糠的电导率值差异较大( 表3) 。
3 结论与讨论
本试验表明草炭和蛭石的配比与菌糠和蛭石的配比比较, 草炭和蛭石的基质配比对番茄幼苗的生长更为有利。这与草炭代换性和缓冲能力强, 理化性状较好, 有机质含量丰富, 利于植物根系对养分的吸收和利用有关。草炭和蛭石的配比对番茄苗期根干重、根体积影响最大, 进一步影响地上部分的茎干重。菌糠和蛭石的配比中, 未发酵菌糠和蛭石的基质配比优于发酵菌糠和蛭石的配比, 该配比组合培育的番茄幼苗在植株开展度、茎粗、茎干重、根干重和根体积上均表现突出。而发酵菌糠和蛭石的配比不利于番茄根系生长。而菌糠和蛭石的配比对番茄生长的影响说明菌糠pH 值偏高偏碱、速效氮含量低、以及发酵后菌糠养分成分的变化与番茄地下部分生长密切相关。尤其是培养基质的pH 值影响着各类营养成分的离子状态。研究表明番茄适宜的生长基质pH 值为6. 0~ 6. 5
192。菌糠和牛粪的组合中, 发酵菌糠和牛粪的基质配比优于未发酵菌糠和牛粪的基质配比, 表现在茎粗、茎干重和根干重值均较高, 对培育番茄幼苗有良好的作用。本研究认为发酵后菌糠养分组分、比例的变化, pH 值的变化与牛粪组合后, 二者的养分达到互补, 能够满足番茄幼苗生长对营养物质种类和量的需求, 比较适于番茄幼苗的生长。本试验提供数据可以说明, 草炭依然是比较理想的育苗基质。若用菌糠和蛭石配比, 建议采用未发酵菌糠; 若用菌糠和牛粪配比作为栽培基质,建议采用发酵菌糠。同时, 菌糠和牛粪比菌糠和蛭石的配比有利于番茄幼苗的生长。我们认为, 生产中如采用菌糠配方作为番茄育苗基质, 可在苗期进行叶面喷施氮肥来弥补菌糠含氮养分的不足。
