不同复合基质理化性质对草莓产量的影响及其主成分分析.pdf

北方园艺（）： ·研究简报 ·第一作者简介 ：王娟 （），女 ，硕士 ，助理研究员 ，现主要从事园艺设施设计及栽培等研究工作 。：责任作者 ：陈立新 （），男 ，研究员 ，博士生导师 ，现主要从事园艺设施设计及栽培等研究工作 。：基金项目 ：黑龙江省科技厅资助项目 （）。收稿日期 ：不同复合基质理化性质对草莓产量的影响及其主成分分析王娟 ，陈 立 新 ，刘 力 勇 ，邹 春 娇 ，萨 日 娜（黑龙江省农业科学院 园艺分院 ，黑龙江 哈尔滨）摘要 ：以 “龙引号 ”草莓为试材 ，选取种物料设计种基质配方 ：处理 ，草炭蛭石；处理 ，草炭炉渣；处理 ，炉渣菇渣；处理 ，草炭珍珠岩；处理 ，草炭松针；以草莓专用基质为对照（），研究基质初期 、结果盛期基质理化性质动态变化对草莓产量的影响及影响基质理化性质的主要因子 。结果表明 ：持水孔隙度 、有效钾 、碱解氮 、容重是影响基质理化性质的主要因子 ，处理和基质理化性质相近 ，处理产量显著高于，产量提高了。关键词 ：复合基质 ；理化性质 ；草莓 ；主成分分析中图分类号 ： 文献标识码 ： 文章编号 ：（）随着现代化农业的发展和种植业结构的调整以及我国设施园艺的进步和发展 ，花卉 、蔬菜等高附加值的农业生产正向现代化 、工厂化 、规模化 、市场化的现代产业转变 ，基质栽培越来越受到人们的重视。基质栽培是无土栽培的基础 ，为植物提供稳定协调的水 、气 、肥结构的生长介质，充当 “中转站 ”的作用 ，营养液的水分 、养分得以中转 ，植株根系从中按需选择吸收 ，基质栽培植物具有作物生长快 ，免除土壤污染的特点 ；可以生产出清洁卫生 、无公害 、品质好的产品 ；省工 、节水 、省肥 、改善劳动条件；避免土壤连作障害 ；不受地区 、土壤等条件的限制。国外基质研究侧重于基质理化性状 、基质与植物营养供应关系 、基质栽培技术 、基质与养分和水分的及空气利用关系 、基质的混合等。国内对基质的研究仅停留在用植物长势和产量来评价基质优劣的水平上 ，即各种基质的比较选用上 ，而对基质的结构 、结构的保持 、水分养分的运移及配套的营养液管理技术等关键要素缺乏系统的研究。草莓基质栽培是设施栽培的主要形式 ，在草莓产业发达的日本已成功制作出了草莓无土栽培专用基质 ，并建立了规范的栽培体系 ，广泛应用于工厂化生产，国内因地制宜开展基质配方研究已具有一定的研究基础 ，但尚未规模化应用于生产 。黑龙 江 省 草 莓 栽 培 面 积 ，产 值亿元 ，温 室 草 莓 栽 培 面 积，产 值亿元左右，基质栽培将是黑龙江省设施草莓未来发展方向 。该试验研究了草莓生长过程中基质理化性质变化对草莓产量影响 ，并进行影响基质理化性质主成分分析 ，绘制散点图 ，以日本专用草莓基质为对照 ，以期获得基质理化性质相近 、产量高于日本专用草莓基质的新型草莓复合基质 。 材料与方法 试验材料供试草莓 （ ）品种为 “龙引号 ”，由黑龙江省农业科学院园艺分院提供 。供试基质材料草炭 、菇渣 、松针 、蛭石 、珍珠岩 、炉渣均由黑龙江省农业科学院园艺分院提供 ，对照基质为日本帝松公司的草莓专用基质 。 试验方法 复合基质处理试验于年月至年月在黑龙江省农业科学院园艺分院智能化温室进行 。将选取的各种基质材料按照一定比例进行混合 ，配制成种复合基质 ，基质配比设计如表所示 。表 复合基质配方 （体积比 ） （ ）基质处理 草炭 蛭石 珍珠岩 炉渣 菇渣 松针 对照 日本帝松公司生产的草莓专用基质 草莓复合基质理化性质变化比较及产量统计试验在距离地面的移动植床 （×）上 ，采用小容积盆式栽培 （×），每处理盆 ，次重复 ；灌溉系统采用系统供给水和营养液 （自配基质营养液配 方 ），环 境 控 制 系 统 采），达到温 、光 、湿度自动调控 ；在基质初期 、结果盛期 （定植左右 ）、测定基质容重 、孔隙度 、通气孔气度 、持水孔隙度 、碱解氮 、有效磷 、速效钾以及大小孔隙比 。产量统计每处理选盆挂牌标记 ，计算单株产量 。 项目测定基质容重 、总孔隙度 、通气孔隙度 、持水孔隙度及大小孔隙比：取已知体积 （）的容器 ，称得质量为，然后将不同处理的风干复合基质加入容器中 ，称得质量为，用纱布封口 ，将容器置于水中，取出后去掉纱布称质量为，然后将容器倒置 ，沥干水称得质量为，根据公式计算 ：容重 （·）（）；总孔隙度（）（）×；通气空隙度 （）（）×；持水孔隙度 （）（）×；孔隙比通气孔隙度 （）持水孔隙度 （）；采 用测 定 ，采 用 测定 ；速效养分 ：碱解氮含量测定采用扩散吸收法；有效磷 、速效钾含量测定采用法；产量采用电子台秤测定 ，精确到。 数据分析利用 和 软件对数据进行统计分析 。 结果与分析 复合基质初步筛选如表所示 ，容重各处理在优质基质阈值范围内 ，、处理属于低容重基质 ，、处理属于中容重基质 ，、处理显著高于。基质的总孔隙度、处理低于优质基质阈值范围 ，各处理显著低于。各组处理值均低于优质基质阈值范围 ，与复合基质中未加入肥料有关 ，、处理显著高于，其中处理最高与菇渣中含有较高的钾肥有关 。各处理在优质基质阈值范围内 ，、处理显著高于。各处理碱解氮含量高于，处理速效磷 、有效钾含量显著高于。说明各组处理均可作为草莓生产基质进行生产试验 。 结果盛期复合基质理化性质变化如表可见 ，均与基质初期比较 。容重在优质基质阈值范围 ，各处理容重增加 ，处理显著高于。、处理总孔隙度低于优质基质阈值范围 ，处理显著低于。除处理通气孔隙度降低外 ，、处理显著高于。持水孔隙度显著高于其它处理 。处理大小孔隙比降低 ，符合容重与孔隙度 、孔隙比变化规律 ，处理总孔隙度变化较小 ，基本符合规律 ，、处理大小孔隙比变大 ，说明处理基质通气孔隙度变化较大 ，处理无规律变化 ，基质稳定性较 差 。各 处 理值 升 高 ，、处理显著高于。各处理均升高 ，、处理高于优质基质阈值范围 ，处理显著高于。除处理碱解氮含量降低外 ，各处理均高于。速效磷各处理均升高 ，处理显著高于。有效钾含量各处理均升高 ，、处理显著高于，说明除处理对碱解氮吸附能力较小外 ，各处理对养分均有较好的吸附性 。 第 期北方园艺北方园艺月 （下 ） 复合基质理化性质变化对产量影响产量是衡量基质好坏的重要评价指标 。从图可见 ，产量，、处 理 分 别 比提 高 产 量、；、处理与差异显著 。图 不同配方复合基质对产量的影响 影响复合基质理化性质指标的主成分分析由表、可见 ，对个复合基质在结果盛期的个理化性质进行主成分分析 ，以特征向量值大于为标准 ，可将基质个理化性质归为个主成分 ，这个主成分的累计贡献率为，说明这个主成分代表了基质理化性质的绝大部分信息 。其中 ，第主成分对总方差的贡献率最大 ，达到，其对应的特征向量值中绝对值较大的理化性质是持水孔隙度 （）、有效钾 。第主成分对总方差的贡献率达到，其对应的特征向量值中绝对值较大的理化性质是碱解表 主成分特征值 、贡献率及累计贡献率 ， 主成分特征值百分率累积百分率 氮 。第主成分对总方差的贡献率达到，其对应的特征向量值中绝对值较大的理化性质是容重 。结果表明 ，持水孔隙度 （）、有效钾 、碱解氮 、容重是影响复合基质理化性质的主要因子 。选取对复合基质理化性质影响较大的第和第主成分计算得分 ，绘制散点图四象限分析 ，由图可知 ，复合基质处理在第一象限 ，、处理在第二象限 ，处理 、在第三象限 ，处理在第四象限 。结果表明 ，复合基质处理和，、处理 ，在同一象限内复合基质在结果盛期理化性质相近 。表 主成分分析矩阵 性状主成分 容重 总孔隙度 通气孔隙度 持水孔隙度 大小孔隙比 碱解氮 速效磷 有效钾 值 图 第 、第 主成分 散点图四象限分析 结论与讨论基质是决定作物根系生长环境的最主要因素 ，稳定良好的根际环境主要决定于基质理化性质 。通过对种不同配方复合基质从基质初期至结果盛期容重 、总孔隙度 、通气孔隙度 、持水孔隙 第 期北方园艺度 、大小孔隙比 、值 、碱解氮 、速效钾 、有效磷变化比较 ，、处理符合容重越大 、总孔隙度 、孔隙比则越小的变化规律，处理通气孔隙度变大 ，持水孔隙度变小 ，与复合基质（菇渣 、炉渣 ）孔隙粒径发生重新分配 ，理化性质不稳定有关 ，贮水力变弱 。处理容重变小 ，通气孔隙度变小 ，与珍珠岩易粉碎有关 ，贮水力增强 。各处理升高 ，与基质初期比较 ，处理 、基质中已电离盐类的溶液溶度升高达到和，基质保肥能力强 ，、处理升高达到和，基质保肥能力一般 ，、处理升高达到和，基质保肥能力弱 。处理基质初期及结果盛期最高 ，与菇渣内有效钾的含量较高有关 。各处理基质升高 ，基质对肥料缓冲能力大小（）（）（）（）（）（），处理超出优质基质阈值范围，在复配基质时增加有机基质比例 。利用主成分分析 ，将复合基质理化性质指标转换成个数较少彼此独立的综合指标 ，减少变量 ，得到影响基质理化性质的主要因子 ，为草莓基质研发提供一定的理论数据 。通过对个理化性质分析 ，提取个主成分累计方差贡献率达到，持水孔隙度、有效钾 、碱解氮 、容重是影响复 合 基 质 理 化 性 质 的 主 要 因 子 。与 康 丽敏研究认为 ，基质容重 、孔隙度 、值 、是评价基质理化性质的重要指标 ，随着在栽培过程中基质自身养分的分解释放以及营养液的不断施入 ，基质电离盐类浓度增加 ，影响和，该研究有效钾 、碱解氮是影响二者的主要因子 。通过对第、第主成分计算得分 ，绘制散点图 ，将种复合基质进行四象限分析 ，处理 、在同一象限 ，基质的理化性质相近 ；通过产量评价处理显著高于，提高产量，、处理高于，提高产量和。参考文献李斗争 组成成分及颗粒粒径对基质孔隙性的影响研究济南：山东农业大学 ，蔡象元 现代蔬菜温室设施和管理 上海 ：上海科技出版社 ，：李静 ，赵秀兰 ，魏世强 ，等 无公害蔬菜无土栽培基质理化特性研究 西南农业大学学报 ，（）：李式军 ，高祖明 现代无土栽培技术 北京 ：北京农业出版社 ，：韦三立 花卉无土栽培 北京 ：中国林业出版社 ，：， ，：， （） ，（）：， ： ，（）： ，：郭世荣无土栽培学北京：中国农业出版社 ，汪羞德 ，王方桃 ，田吉林 ，等设施栽培基质选择试验中国科学院南京土壤研究所国际学术研讨会论文集 ，设施农业相关技术 ，：杜国栋 ，郭修武 ，武建不同基质通透性对草莓生长及光合特性的研究 北方园艺 ，（）：陈立新 ，王娟 ，刘力勇 ，等复合基质对草莓根系生长的影响园艺学报，（）：郭世荣无土栽培学北京：中国农业出版社 ，鲍士旦土壤农化分析北京：中国农业出版社 ，冯艳红重庆地区测土配方施肥中有效氮磷钾测定方法研究 重庆 ：西南大学 ，李斗争颗粒粒径对育苗基质孔隙性的影响研究北方园艺 ，（）：康丽敏不同复合基质理化特性及其对温室番茄果实品质和产量的影响 河南农业科学 ，（）： ， ， ， ， （ ， ， ）北方园艺月 （下 ）北方园艺（）： ·研究简报 ·第一作者简介 ：孟延 （），男 ，硕士 ，助理农艺师 ，现主要从事设施瓜菜水肥调控等研究工作 。：基金项目 ：国家西甜瓜产业技术体系渭南综合试验站资助项 目 （）；国家重点研发计划资助项目（）。收稿日期 ：不同水溶肥对“西州密号”厚皮甜瓜生长及品质的影响孟延 ，问 亚 军 ，张 伯 虎 ，朱 雪 荣 ，李 武 成 ，王 振 仓（渭南市农业科学研究所 ，国家西甜瓜产业技术体系渭南综合试验站 陕西 渭南）摘要 ：以 “西州密号 ”厚皮网纹甜瓜为试材 ，在甜瓜生长期选择了种不同品牌的水溶肥进行追施 ，对比不同养分比例 、不同产地来源的水溶肥在陕西渭北产区对甜瓜植株的生长 、果形 、单果质量以及含糖量的影响 。结果表明 ：在营养生长阶段 ，苏古米水溶肥对甜瓜的株高 、茎粗均有明显的促进作用 ，种进口肥料的促进效果整体上好于国产肥料 ；成熟期单瓜质量和中心糖含量表现为进口肥中的海法钾宝与国产肥的普罗旺施效果较好 。总体来看 ，虽然进口肥料的作用效果优于国产肥料 ，但甜瓜平均单瓜质量 （）和中心糖含量（）仍低于该品种在全国其它主产区的均值 ，一方面与该地区的土壤性质有关 ，另一方面与连作障碍导致病虫害多发有关 ，建议生产中应根据具体田块的状况酌情增减肥料的施用量 。关键词 ：水溶肥 ；甜瓜 ；生长 ；品质中图分类号 ： 文献标识码 ： 文章编号 ：（）陕西省农业优势明显 ，气候适宜 ，耕地辽阔 ，是各类瓜果菜种植的优势省份。目前陕西省甜瓜种植面积约万，主要集中在渭南 、西安 、榆林 、咸阳 、宝鸡等地区 ，陕南汉江 、月河川道和部分浅山丘陵区有零星种植，其中以上为厚皮甜瓜 ，绝大部分的甜瓜种植以日光温室 、大中拱棚 、立架拱棚等设施栽培为主 ，露地栽培不足。作为陕西省甜瓜种植面积最大的区域 ，渭南市栽培面积约万，占该省甜瓜面积的，以富平县 、蒲城县 、大荔县等为主要产区。： ， ： ， ， ， ， ， （）， ， ， ， ， ： ； ；