不同有机生态型无土栽培方式对基质特性和西瓜产量及品质影响.pdf

doi 10 19928 ki 1000 6346 2022 2030 不同有机生态型无土栽培方式对基质特性 和西瓜产量及品质影响 王勤礼 1 2 闫 芳 1 2 华 军 1 4 王增君 1 3 边开奇 1 3 张文斌 1 4 夏 叶 5 1 河西学院甘肃省食用菌菌糠资源化利用工程研究中心 甘肃张掖 734000 2 河西学院河西走廊设施蔬菜 工程技术研究中心 甘肃张掖 734000 3 临泽县奋君矿业有限公司 甘肃临泽 734200 4 张掖市经济作物 技术推广站 甘肃张掖 734000 5 张掖市农业农村局 甘肃张掖 734000 摘 要 以菌糠栽培基质为原材料 选用枕栽 平栽 槽栽 穴栽 4 种栽培方式 研究不同栽培方式对荒漠区有机生态型无 土栽培基质理化性质和西瓜生长 产量 品质的影响 结果表明 栽培 1 茬西瓜后 槽栽方式的基质理化指标综合表现最优 西瓜产量最高 果实中心含糖量达 11 26 但投入成本最高 定植前一次性投入达 10 496 80 元 667 m 2 1 平栽方式的 西瓜产量仅次于槽栽 但一次性投入成本最低 仅为 2 328 00 元 667 m 2 1 因此 在选择含糖量较高的西瓜品种 增施 生物有机肥的条件下 平栽可作为荒漠区西瓜有机生态型无土栽培低成本投入的首选栽培方式 关键词 荒漠区 有机生态型 无土栽培 西瓜 产量 有关有机生态型无土栽培种植方式的研究前 人多有报道 孙世海等 2001 在室内采用 3 种无 土栽培方式和土壤栽培进行试验 结果表明有机 生态型无土栽培的韭菜硝酸盐含量最低 王勤礼 等 2005 研究了荒漠区日光温室 3 种不同栽培方 式 认为有机生态型无土栽培为荒漠区最佳栽培方 式 刘刚和王惠军 2014 研究表明 有机生态型 无土栽培番茄产量最高 但前期投入较大 导致经 济效益并不理想 李宝光等 2002 研究表明 有 机生态型无土栽培可有效降低叶用莴苣 生菜 的 硝酸盐含量 使温室复种指数提高 4 倍 本试验在 荒漠区栽培条件下 探讨有机生态型无土栽培不同 种植方式对西瓜产量及品质的影响 筛选荒漠区西 瓜有机生态型无土栽培低成本 高产 优质的种植 方式 以期解决有机生态型无土栽培前期投入过大 等问题 为荒漠区西瓜有机生态型无土栽培提供理 论依据 1 材料与方法 1 1 试验材料 供试西瓜品种为抗旱龙 由临泽县奋君矿业有 王勤礼 男 教授 专业方向 蔬菜栽培 农业废弃物资源化利用 E mail wangqinli66 通信作者 Corresponding author 夏叶 男 研究员 专业方向 农 业废弃物资源化利用 E mail 1184533225 收稿日期 2022 04 06 接受日期 2022 05 09 基金项目 甘肃省教育厅 产业支撑计划项目 2021CYZC 43 临泽 县人民政府开放课题 LZKFKT 2001 陇原青年创新创业人才团队 项目 2021LQTD23 西瓜是我国栽培面积较大的瓜类作物之一 其种植面积和产量均居世界第一 任少鹏 等 2018 西瓜也是河西走廊设施栽培的主要瓜类作 物 但是近年来由于连作障碍现象严重 致使产量 下降 品质降低等问题凸显 严重影响了西瓜设施 栽培效益 有机生态型无土栽培在克服土传性病虫害 土壤返盐 连作障碍 果实品质及产量降低等方 面均较土壤栽培有着无可比拟的优越性 蒲兴秀 2004 现已成为我国无土栽培的主要形式 推广 应用面积超过全国无土栽培总面积的 60 Jiang et al 2001 但有机生态型无土栽培目前采用的 栽培方式为槽式栽培 前期投入太大 限制了该项 技术的推广 92 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 2022 8 92 95 限公司提供 栽培基质为甘肃省食用菌菌糠资源化利用工程 研究中心研发的菌糠有机生态型无土栽培基质 由 临泽县奋君矿业有限公司生产 1 2 试验设计 试验于 2021 年在临泽县板桥镇凹凸棒石产业 园区临泽县奋君矿业有限公司基地进行 设置枕 栽 平栽 槽栽 穴栽 4 种栽培方式 采用随机 区组排列 3 次重复 小区面积 10 8 m 2 西瓜于 3 月 20 日穴盘育苗 4 月 21 日定植于荒漠钢架大棚 内 每个小区保苗数均为 30 株 株距 0 9 m 行距 0 4 m 全生育期追施生物有机肥 菌糠 枯草芽 孢杆菌 胶冻样类芽孢杆菌 2 次 每次用量 200 kg 667 m 2 1 采用滴灌 每次灌溉量 2 5 m 3 667 m 2 1 全生育期灌溉量为 600 m 3 667 m 2 1 双蔓整枝 摘去根瓜 每株留 1 个瓜 5 月 17 日开花 6 月 24 日采收 4 种栽培方式的田 间管理一致 1 3 试验方法 枕栽 将基质装于基质枕后定植西瓜苗 基质 用量 12 06 t 667 m 2 1 平栽 利用旋耕机将基质混翻于沙地中后定植 西瓜苗 基质用量 8 10 t 667 m 2 1 槽栽 在钢架大棚地平面上开挖长 宽 高分 别为 50 48 24 cm 的 U 形凹槽 槽底部和两 侧铺无孔棚膜 每隔 3 5 m 用棍棒打一直径为 5 cm 左右的小孔 将基质填入 U 形槽后定植西瓜 苗 基质用量 34 56 t 667 m 2 1 穴栽 在沙地上开挖直径 25 30 cm 深 25 30 cm 的栽培穴 填入基质后定植西瓜苗 基 质用量 13 82 t 667 m 2 1 1 4 测定项目及方法 1 4 1 基质理化性质 拉秧后测定各处理栽培基 质的理化性质 容重 孔隙度 pH 和电导率参照 NY T 2118 2012 规定的方法测定 其他理化指标 测定参照鲍士旦 2020 的方法 碱解氮含量采用 碱解扩散法测定 有效磷含量采用乙酸钠 钼锑抗 分光光度法测定 速效钾含量采用乙酸铵浸提火焰 光度法测定 有机质含量采用重铬酸钾容量法测定 1 4 2 西瓜植株生长指标 拉秧后 每处理随机选 取 10 株 测定茎叶 根鲜质量 然后采用烘干法 105 杀青 15 min 75 烘干至恒重 测定茎叶 根干质量 取平均值 1 4 3 西瓜中心含糖量 果实成熟期 每处理随机 选取 10 个大小近似的成熟西瓜 使用手持式糖量 仪测定中心折光糖含量 1 4 4 西瓜产量 果实成熟期 每处理随机选取 10 株 测定单瓜质量 取平均值 每次收获后记录各小 区产量 拉秧后统计小区总产量 并折算每 667 m 2 产量 1 5 数据处理 采用 Microsoft Excel 2007 软件进行数据处理 和作图 采用 DPS 12 3 软件进行方差分析 差异 显著性检验运用 Duncan 法 2 结果与分析 2 1 不同栽培方式对基质理化性质的影响 由表 1 可知 西瓜拉秧后 平栽方式的基质 容重最高 为 1 216 7 g cm 3 与枕栽 槽栽差 异极显著 与穴栽差异不显著 槽栽方式的基质 容重最低 为 0 763 3 g cm 3 但孔隙度最高 为 64 02 且显著高于平栽 枕栽基质孔隙度位居第 二 与所有栽培方式间均无显著差异 表 1 不同栽培方式对基质理化性质的影响 栽培方式 容重 g cm 3 孔隙度 pH 电导率 mS cm 1 有机质 碱解氮 mg kg 1 速效磷 mg kg 1 速效钾 mg kg 1 枕栽 0 780 0 bB 52 31 abA 8 55 bAB 3 81 aA 18 78 aA 277 63 abAB 213 30 aA 308 50 aA 平栽 1 216 7 aA 38 46 bA 8 96 aA 0 32 bB 5 07 cB 180 42 cC 198 70 aA 155 33 bB 槽栽 0 763 3 bB 64 02 aA 8 02 cC 0 74 bB 16 07 aA 313 47 aA 271 00 aA 213 27 bAB 穴栽 1 090 0 aA 47 28 abA 8 49 bB 0 53 bB 9 71 bB 232 39 bBC 226 30 aA 149 00 bB 注 表中同列数据后不同小写字母表示差异显著 P 0 05 不同大写字母表示差异极显著 P 0 01 下表同 枕栽方式的基质电导率 有机质含量和速效 钾含量最高 分别为 3 81 mS cm 1 18 78 和 308 50 mg kg 1 pH 仅低于平栽 平栽的基质 pH 最高 为 8 96 显著高于其他栽培方式 但电导率 有机质含量 碱解氮含量和速效磷含量均为最低 槽栽的基质 pH 为 8 02 极显著低于其他栽培方式 93 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 碱解氮 速效磷含量最高 且碱解氮含量与平栽和 穴栽差异极显著 各栽培方式间基质速效磷含量差 异不显著 枕栽的基质速效钾含量显著高于其他栽 培方式 综上可见 槽栽方式的基质理化指标综合 表现最优 2 2 不同栽培方式对西瓜植株干 鲜质量的影响 由表 2 可知 槽栽方式的西瓜根 茎叶鲜质量 和根 茎叶干质量均最高 其中茎叶鲜 干质量均 与枕栽和穴栽差异显著或极显著 根干质量显著高 于枕栽 各指标均以枕栽方式最低 2 3 不同栽培方式对西瓜产量及品质的影响 由表 3 可知 槽栽西瓜单瓜质量和产量最高 分别为 1 88 kg 和 3 261 13 kg 667 m 2 1 且与其 他栽培方式间差异显著 其次为平栽和穴栽 两者 表2 不同栽培方式对西瓜植株干 鲜质量的影响 g 株 1 栽培方式 根鲜质量 茎叶鲜质量 根干质量 茎叶干质量 枕栽 14 66 aA 146 66 bC 1 33 bA 28 53 cB 平栽 16 67 aA 323 33 aAB 1 81 abA 56 80 abA 槽栽 18 57 aA 356 67 aA 2 20 aA 66 07 aA 穴栽 16 71 aA 190 00 bBC 1 60 abA 47 73 bAB 差异不显著 枕栽最低 单瓜质量和产量均极显著 低于其他栽培方式 含糖量是评价西瓜品质的一项重要指标 由表 3 可以看出 槽栽方式的西瓜中心含糖量最高 为 11 26 与其他栽培方式间差异达极显著水平 其 次为枕栽 与平栽 穴栽差异显著 平栽和穴栽的 中心含糖量较低 分别为 8 40 和 8 20 2 4 不同栽培方式成本分析 由表 4 可知 西瓜有机生态型无土栽培基质用 量中槽栽最高 为 34 56 t 667 m 2 1 所需基质 成本和人工成本也最高 分别为 9 676 80 720 00 元 667 m 2 1 其次为穴栽 枕栽 但枕栽其他 成本最高 为 1 675 00 元 667 m 2 1 总成本高 于穴栽 平栽的基质用量最低 且无其他成本 总 成本最低 表 3 不同栽培方式对西瓜产量及品质的影响 栽培方式 单瓜质量 kg 产量 kg 667 m 2 1 中心含糖量 枕栽 1 20 cB 2 077 79 cB 10 43 bB 平栽 1 59 bA 2 746 92 bA 8 40 cB 槽栽 1 88 aA 3 261 13 aA 11 26 aA 穴栽 1 55 bA 2 689 52 bA 8 20 cB 表 4 不同栽培方式成本分析 栽培方式 基质用量 t 667 m 2 1 基质成本 元 667 m 2 1 人工成本 元 667 m 2 1 其他成本 元 667 m 2 1 成本合计 元 667 m 2 1 枕栽 12 06 3 376 80 180 00 1 675 00 5 231 80 平栽 8 10 2 268 00 60 00 0 2 328 00 槽栽 34 56 9 676 80 720 00 100 00 10 496 80 穴栽 13 82 3 869 60 180 00 0 4 049 60 注 基质单价 280 元 t 1 3 结论与讨论 3 1 讨论 理化性质是衡量栽培基质质量的重要因素之 一 有关基质理化性质标准虽有报道 但参数较 多 标准不一 操作性差 国内尚未统一标准 李 赛群 等 2013 李谦盛 2003 研究认为 理想 的基质理化性质为容重 0 15 0 80 g cm 3 总孔 隙度 70 90 电导率 0 75 2 00 mS cm 1 pH 5 8 7 0 本试验结果表明 经过 1 茬西瓜种植后 槽栽 枕栽的基质容重在上述范围内 平栽 穴栽 超出范围 各栽培方式基质孔隙度均未达到理想标 准 但槽栽和枕栽孔隙度较高 其原因是槽栽方式 的凹槽底部及两侧覆有塑料棚膜 基质与原沙地土 壤完全隔离 枕栽基质装于基质枕中 也起到了隔 离作用 而穴栽 平栽无隔离措施 在栽培过程中 基质易与沙地土壤混合 使其容重增大 孔隙度减 小 枕栽方式的基质电导率较高 其原因是枕栽密 闭性较好 灌水施肥后易在基质中积累盐分 导致 电导率增高 各栽培方式的 pH 均较高 其主要原 因是灌溉水和荒漠区地下水 pH 较高所引起的 有机生态型无土栽培基质理想营养水平为 氮 200 450 mg L 1 磷 200 400 mg L 1 钾 250 500 mg L 1 陈慕松 2018 本试验结果表 明 栽培 1 茬西瓜后 除平栽外 其他各栽培方式 碱解氮 速效磷含量均在以上范围内 槽栽和枕栽 94 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 的基质与原沙地土壤完全隔离 枕栽速效钾含量在 以上范围 槽栽接近以上范围 且两者有机质含量 均较高 生产的西瓜中心含糖量也较高 本试验中 槽栽西瓜植株的各部位干 鲜质量 及产量性状指标表现最优 其次为平栽 穴栽 枕 栽最低 主要原因是 槽栽基质处于密闭环境中 纯基质栽培西瓜 从而促进了西瓜植株生长 提高 了产量 平栽 穴栽在农事操作过程中 基质易与 原沙地土壤混合 使有机质及养分含量降低 影响 西瓜生长及产量 而枕栽限制了植株根系的生长 影响西瓜产量 除枕栽外 各处理单瓜质量均在 1 5 2 0 kg 之间 适合目前家庭消费 3 2 结论 综合来看 槽栽方式的西瓜各项指标表现最 优 但一次性投入成本过高 平栽方式的西瓜产量 仅次于槽栽 且一次性投入成本最低 枕栽限制了 植株根系生长 产量最低 在露地栽培条件下不宜 采用 因此 荒漠区种植西瓜 宜选用有机生态型 无土栽培的平栽方式和选择含糖量较高的西瓜品 种 增施生物有机肥 能有效降低成本投入 提高 生产效益 参考文献 鲍士旦 2020 土壤农化分析 3 版 北京 中国农业出版社 陈慕松 2018 太子参有机生态型无土栽培基质筛选与试验研究 中药材 41 10 2272 2276 李宝光 马明建 宋越冬 何敬峰 2002 不同栽培方式对生菜产 量及品质的影响 长江蔬菜 12 30 31 李谦盛 2003 芦苇末基质的应用基础研究及园艺基质质量标准的 探讨 硕士论文 南京 南京农业大学 李赛群 肖光辉 王志伟 2013 有机生态型无土栽培的基质和施 肥技术研究进展 湖南农业大学学报 自然科学版 39 2 194 199 刘刚 王惠军 2014 盐碱地温室番茄不同栽培方式试验及效益分 析 农业科技通讯 6 121 122 蒲兴秀 2004 番茄有机生态型无土栽培基质配方试验研究 农村 实用工程技术 8 30 32 任少鹏 汪峰 姚红燕 戴瑶璐 2018 基肥有机替代模式对西瓜 产量和品质的影响 浙江农业科学 59 11 2034 2037 孙世海 王利英 谢世平 李树和 2001 不同栽培方式对韭菜生 产的影响 天津农学院学报 8 1 12 15 王勤礼 张春梅 陈修斌 2005 山丹十号荒漠区日光温室不同栽 培方式效果研究初报 河西学院学报 21 2 58 59 Jiang W J Liu W Yu H J Zheng G H 2001 Development of soilless culture in mainland China Transactions of the CSAE 17 1 10 15 Effects of Different Organic Ecotypes Soilless Cultivation on Substrate Characteristics and Watermelon Yield and Quality WANG Qinli 1 2 YAN Fang 1 2 HUA Jun 1 4 WANG Zengjun 1 3 BIAN Kaiqi 1 3 ZHANG Wenbin 1 4 XIA Ye 5 1 Gansu Engineering Research Center for Resource Utilization of SMS Hexi University Zhangye 734000 Gansu China 2 Engineering Technical Research Center for Greenhouse Vegetable in Hexi Corridor Hexi University Zhangye 734000 Gansu China 3 Linze Fenjun Mining Co Ltd Linze 734200 Gansu China 4 Economic Crops Technology Extending Stations Zhangye 734000 Gansu China 5 Agricultural and Rural Bureau of Zhangye Zhangye 734000 Gansu China Abstract Taking bacterial bran culture substrate as raw material and choosing 4 cultivation methods as pillow planting flat planting trough planting and hole planting this paper studied the effects of different cultivation methods on physical and chemical properties of organic ecotype soilless culture substrate in desert area and on watermelon growth yield and quality The results showed that after the first crop of watermelon was cultivated the comprehensive performance of physical and chemical indexes in trough planting was optimal and watermelon yield was the highest The sugar content in fruit center was 11 26 but the input cost was also the highest The one time input before planting was 157 452 00 yuan hm 2 The yield of watermelon in plain planting was lower than that in trough planting but the one time input cost was the lowest only 34 920 00 yuan hm 2 Therefore when watermelon with high sugar content was choosen and under the condition of increasing bio organic fertilizer flat planting could be the preferred cultivation method with low cost for organic ecological soilless cultivation of watermelon in desert areas Keywords desert area organic ecotype soilless cultivation watermelon yield 95 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文