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甜瓜有机生态型无土栽培基质的筛选
孙玉宏，施先锋，王宏太，周谟兵，李煜华，李爱成
（湖北省武汉市农业科学研究所武汉430051）
有机生态型无土栽培技术是指不用天然土壤而使用基质，不用传统的营养液灌溉作物根系而使用有机固态肥并直接用清水灌溉作物的一种无土栽培新技术。它除了具有一般无土栽培的优点外，还具有一次性运作成本低、操作管理简单、排出液对环境无污染、产品品质好等优点，因此，在蔬菜生产等方面已早有应用[1-2]。左士平[3]进行了小西瓜有机生态型无土栽培技术研究，有机基质选用菇渣、锯末、玉米秸秆等，无机基质选用过筛炉渣、珍珠岩、硅石等。有机基质经高温发酵消毒后与无机基质按1 ∶ 1 混合后，每m3 加入10 kg 消毒干鸡类，1.5 kg 三元复合肥。俞风娟[4]研究了日光温室厚皮甜瓜有机生态型无土栽培技术，用过筛炉渣与风化煤1 ∶ 1 掺匀，每槽撒施0.5 kg 硫酸钾复合肥，再施入7.5 kg 膨化鸡粪。这些研究均取得了良好的经济、社会和生态效益。有关甜瓜有机生态型无土栽培基质的筛选报道甚少，许多关键技术环节还有待于进一步研究。为了使有机基质能重复利用，笔者利用已废弃的有机基质（泥炭、珍珠岩）为材料，进行了不同配比和使用方法的栽培对比试验，筛选出了适合甜瓜生长的最佳基质配方，为有机生态型无土栽培技术在甜瓜上的应用和大面积推广提供理论基础和生产依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
甜瓜试材为金美丽品种，由郑州丰源西瓜蔬菜研究所生产。旧有机基质：泥炭+珍珠岩（3 ∶ 1）配成的有机基质，是2008 年春秋两季培育西瓜嫁接苗用过的废弃基质，用甲醛、20% 氯氰·辛硫磷乳油灭菌杀虫后再利用。处理基质材料选用价格低廉的炉渣、菇渣、黄沙，与旧基质混配使用。试验基质设6个处理：（1）S1：60% 旧有机基质+40% 菇渣；（2）S2：60% 旧有机基质+40% 炉渣；（3）S3：60% 旧有机基质+40% 黄沙；（4）S4：60% 旧有机基质+20% 菇渣+20% 炉渣；（5）S5：60% 旧有机基质+20% 黄沙+20%菇渣；（6）对照：100% 土壤。将炉渣过1.5 cm 孔径筛；菇渣堆积发酵，晾干，过50 mm 孔径筛网后备用。基肥以0.5 kg/m2 复合肥+2 kg/m2 发酵备用的生物秸秆反应堆施于开沟槽中。
1.2 试验方法
1.2.1 试验概况2009 年3 月21 日催芽播种，4 月28 日将幼苗定植于武汉市农业科学研究所武湖基地五连栋塑料大棚（40 m × 40 m），基质槽用塑料膜围成6 个19 m × 0.6 m × 0.3 m 的大槽，塑料膜将基质和土壤隔开，四周用竹棍固定，槽南北走向。槽间步道宽1.2 m。每槽再分隔成3 个面积相等的试验小区，共18 个。小区面积3.8 m2，中央铺设1 根滴灌管，定时灌水。每畦2 行呈锯齿状栽植，行距30 cm，株距45 cm。每个小区栽25 株，3 次重复。根据基质湿度浇水，待植株团棵期后，间隔1 周定期喷施无公害生物型有机叶面肥宇花灵1 号代替施肥和常规农药防治病虫害。
1.2.2 测定方法各处理基质容重、总孔隙度、通气孔隙及持水孔隙等测定和计算方法参照连兆煌[5]，将以上混合基质风干与去离子水以1 ∶ 5（w/v）比例混合，经12 h 后取滤液，分别用PHS-3C 型pH 计和DDS-11D 型电导率仪测定pH 和EC 值。6 月7日随机取样调查植株生长情况，每小区调查5 株，调查主蔓长度、叶片长度、叶片宽度；甜瓜采收时调查果实性状及产量。
1.2.3 数据处理方差分析采用SAS 软件ANOVA过程处理，作图在Excel 上完成。
2 结果与分析
2.1 基质物理和化学性质分析
基质的适宜容重为0.15~0.8 g·cm-3。表1 结果表明，各处理基质均在适宜的范围之内，对照的容重最大，为0.78 g·cm-3。孔隙度是衡量基质物理性质的重要指标之一。基质适宜的总孔隙度在70%~90%，对照和S3 不在适宜范围内。理想基质的通气孔隙是在15%~30% 范围内，S1 最大，为31%，超出这一范围；对照低于这一范围；其余几种基质的通气孔隙都在这一范围内。理想基质的持水孔隙是在40%~75%的范围内，可以看出，各个处理基质都在这一范围内。S1 的水气比最小，说明旧有机基质∶ 菇渣（3 :2）的透气性好，但持水性差。大部分基质的pH 值偏碱。基质适宜的EC 值为小于2.6 mS/cm，S4 的EC值小于适宜的EC 值，其他处理基质的EC 值均超过作物适宜的EC 值范围。
2.2 不同基质处理对甜瓜幼苗生长的影响
试验结果显示，幼苗定植40 d 后，不同基质处理间甜瓜主蔓长度差异显著，各处理主蔓长度均比对照长，其中S4 主蔓长度最长，比对照长44.3%。而不同基质处理间植株叶片大小差异不明显，对照叶片长度为9.3 cm，比叶片长度最小的处理S3 低8.8%。S4 的叶片最宽，比对照、S1、S2、S3 及S5 分别高出13.8%、6.5%、6.5%、12.8% 和7.3%（图1）。上述结果表现为不同基质处理间叶片大小差异不显著，而主蔓长度差异明显，说明生产中出现徒长现象，可能是由于基质湿度偏大，棚内温度过高（特别是夜温偏高）造成的。
2.3 不同基质处理对甜瓜产量和品质的影响
试验结果显示，各处理间的单果质量总体上差异显著，其中S4 的单果质量最大，比对照高66.7%。各处理间的果实纵径总体上差异显著；果实横径除S4 与其他各处理差异显著外，其他处理间差异均不显著；S4 的果实纵径和横径均达到最大值。果形指数处理间差异不显著，为1.49~1.74，果实均为长椭圆形，说明基质处理对甜瓜的果形影响不大。果肉厚度S4 最高，与其他各处理差异显著，S4 比对照高29.1%；对照与S2 之间差异不显著。中心可溶性固形物含量各处理间差异情况同果皮厚度，S4 比对照高4 个百分点。小区产量对照最低，S4 最高并显著高于其余各处理；其次为S1，再次为S5，两者显著高于S2 和S3。各处理折合667 m2 产量差异情况同小区产量，其中S4 折合667 m2 产量最高，达3 264.3kg，显著高于对照和其他处理。详见表2。
[注] 表中同一列数字后不同小写字母表示处理间差异达到显著水平（P=0.05）。
3 讨论与结论
有机生态型基质栽培是由中国农业科学院研制的最为简易、节能、低成本、高效益的固体基质栽培系统，原理是利用高温发酵消毒的鸡粪、篙秆末等按一定比例混入栽培基质，在基质上铺软滴灌带替代传统基质培用营养液滴灌的方法[6]。齐慧霞等[7]证明了蛭石、沙子、锯末等单一基质的互补，改善了混合基质的物理性状，创造出了适宜植物根系较好的生长环境。筛选轻量化、无污染基质关系到瓜菜无土栽培的成本和质量。经过多年的试验研究[8-18]，人们利用各地丰富的农业废弃物资源，筛选出多种使用效果较好的育苗基质配方和栽培配方，减少了泥炭的使用量，在部分地区取得了明显的生态和经济效益。本试验利用已经废弃的有机基质与炉渣、菇渣、黄沙等不同基质混配，降低了泥炭的使用量，同时以发酵秸秆反应堆、复合肥代替营养液，定期喷施无公害生物型有机叶面肥宇花灵1 号代替农药防治病虫害。综合不同配方基质的理化性质及其对幼苗的生长、产量及品质等指标的影响，结果表明，以泥炭∶珍珠岩∶ 菇渣∶ 炉渣（9 ∶ 3 ∶ 4 ∶ 4）+（2 kg 发酵生物秸秆反应堆+0.5 kg 复合肥）/m2 配方最佳；在甜瓜幼苗生长期主蔓最长，采收后单果质量最大，相应的果实纵、横径和果肉厚度均达到最大值，中心可溶性固形物为13.1%，折合667 m2 产量高达3 264.3 kg，显著高于对照和其他处理；其次为泥炭∶ 珍珠岩∶ 菇渣（9 ∶ 3 ∶ 8）+（2 kg 发酵生物秸秆反应堆+0.5 kg 复合肥）/m2 配方。
