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樱桃番茄栽培醋糟基质配方研究



全 文 :收稿日期:2014-09-10
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-25-C-03);江苏省农业三新工程项目(SXGC[2013]331 和 SXGC[2014]256);江苏省
科技成果转化专项资金项目(BA2014147)
作者简介:李 蒙(1989-),男,硕士研究生,从事设施园艺与无土栽培研究,E-mail:limengnlfd@163.com;* 通讯作者:郭世荣(1958-),男,博士,教
授,博士生导师,从事设施园艺与无土栽培研究,E-mail:srguo@njau.edu.cn
樱桃番茄栽培醋糟基质配方研究
李 蒙 1,2,杜 静 1,2,束 胜 1,2,郭世荣 1,2*
(1.南京农业大学 园艺学院/农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室,南京 210095;
2.南京农业大学 设施园艺研究院,江办宿迁 223800)
摘 要:为了减少固体废弃物污染以及降低无土栽培基质生产成本,以发酵好的醋糟基质为主料,研究醋糟与草炭、蛭石混配基质
的理化性状及其在樱桃番茄栽培中的应用效果。 结果表明,在醋糟中添加一定量的草炭和蛭石,显著降低了混配基质的容重、持水
孔隙,改善了基质的通气状况,同时还提高了混配基质的 pH 值、EC 值以及全氮、全磷和速效钾含量;醋糟混配基质能够促进樱桃
番茄植株的生长,提高叶片的叶绿素含量和净光合速率(Pn);此外,醋糟混配基质可增加樱桃番茄的产量,同时还改善了番茄果实
的风味品质。 尤其是以 T5 处理(醋糟∶草炭∶蛭石=5∶3∶2,体积比)效果最好,樱桃番茄生长指标、光合参数以及产量和品质均优于对
照。 综上可知,醋糟混配基质完全可替代传统基质(草炭∶蛭石=2∶1)用于樱桃番茄栽培,其中以醋糟∶草炭∶蛭石=5∶3∶2 作为樱桃番茄
栽培的混配基质配方最为适宜。
关键词:醋糟基质;樱桃番茄;生长;光合作用;果实品质
中图分类号:S641.2 文献标识码: A 文章编号:1000-1700(2015)01-0019-07
Use of Vinegar Residue as Growing Media for Cherry Tomato Cultivation
LI Meng1,2, DU Jing1,2, SHU Sheng1,2, GUO Shi-rong1,2*
(1.College of Horticulture/Key Laboratory of Southern Vegetable Crop Genetic Improvement, Ministry of Agriculture,
Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;2.Academy of Protected Horticulture, Nanjing Agricultural University,
Suqian Jiangsu 223800, China)
Abstract: In order to reduce the pollution of organic solid waste and lower the production cost of soilless cultivation substrate,
we investigated the physical and chemical properties of vinegar residue mixed substrates and the application of cultivation of
cherry tomato, and the mixed substrates were made by vinegar residue fermentation substrates mixed with peat and vermiculite.
The results showed that adding a certain amount of peat and vermiculite into vinegar residue made a increase in pH, electrical
conductivity (EC), the content of total nitrogen, total phosphorus and available potassium, while the bulk density and water
holding porosity decreased. The ventilation conditions of the mixed substrates was significantly improved. The experiment in
cultivation showed that the mixed substrates promoted the growth of cherry tomato, improved the content of chlorophyll and the
net photosynthetic rate (Pn). In addition, vinegar residue substrate could improve the yield, quality of fruits and commodity value
of cherry tomato. As for tomato plants of T5 (vinegar residue substrate ∶ peat ∶ vermiculite =5 ∶3 ∶2), the indicators of growth,
photosynthetic parameters, yield and fruit quality were significantly higher than those of control. It indicated that vinegar residue
mixed substrates can replace the traditional substrate (peat∶vermiculite= 2:1) as a soilless cultivation substrate of cherry tomato, in
which the mixed substrates of vinegar residue substrate∶peat∶vermiculite=5∶3∶2 performed the best.
Key words: vinegar residue substrate; cherry tomato; growth; photosynthesis; fruit quality
随着设施园艺的发展,无土栽培技术的大面积应用,使得园艺基质需求激增,因此,因地制宜地开采利用当
地有机废弃物资源,已经成为我国设施农业发展的迫切需求以及作物栽培介质的重要发展方向[1-2]。 醋糟为制
醋业排放的典型有机废弃物,我国醋糟资源丰富,每年的排放量超过 2.6×106t[3]。 近几年来国内外在醋糟的利用
方面进行了较为广泛的研究,主要是将醋糟用于饲料、食用菌培料、植物无土栽培基质、医药和生物质能源等方
沈阳农业大学学报,2015,46(1):19-25
Journal of Shenyang Agricultural University
李 蒙,杜 静,束 胜,等.樱桃番茄栽培醋糟基质配方研究[J].沈阳农业大学学报,2015,46(1):19-25.
http://www.syauxb.com
DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2015.01.004
第 46卷沈 阳 农 业 大 学 学 报- -
面[4]。 李萍萍等[5-6]采用鸡粪、芦苇末、粉煤灰、石灰水等处理醋糟, 经过 2 年 6 茬的植物栽培试验,证明番茄、黄
瓜、小白菜、叶用莴苣等蔬菜均适于在此基质上生长。但由于单一醋糟基质存在酸性强,颗粒粗,通气孔隙度大,
保水保肥性差等缺点,难以单独使用,要达到好的栽培效果,就必须对基质进行一定的调整。 生产上多选择 2~
3 种基质混配,调节其理化性状,以适应作物生长的需要。刘超杰等[7]的研究结果显示,醋糟、草炭和蛭石混配的
复合基质有助于辣椒幼苗的生长,提高了辣椒幼苗的株高、叶面积和生物量。 醋糟作为近年来应用较为广泛的
一种栽培基质,在生产中取得了良好的效果,然而利用醋糟基质和草炭、蛭石混配作为研究材料,探讨其在樱桃
番茄栽培上的应用效果却鲜有报道。 樱桃番茄(Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef)是目前设施
栽培最广泛的蔬菜品种之一,味道甜美,风味独特,食用价值高,Vc的含量亦是西瓜的 10 倍[8],同时还富含胡萝
卜素和番茄红素,具有抗氧化功能,可延缓衰老和预防癌症[9-10],深受消费者喜爱。 本试验以提高设施番茄果实
的品质和产量为出发点,采用醋糟为主料,添加草炭和蛭石形成复合基质,研究复配基质的理化性状,以及复配
基质对樱桃番茄的生长发育和产量品质的影响,以期筛选出适宜樱桃番茄无土栽培的最佳醋糟复配基质配比。
1 材料与方法
1.1 材料
2013 年 8 ~12 月试验在南京农业大学试验基地的现代化温室中进行。 供试樱桃番茄品种为千禧,购自台
湾农友种苗公司。 供试醋糟基质、草炭和蛭石均由镇江培蕾有机肥有限公司提供,基本的理化性状如表 1。
表 1 复配原料的基本理化性状
Table 1 The basic physical and chemical properties of the materials
材料
Material
醋糟 Vinegar residue
草炭 Peat
蛭石 Vermiculite
容重/g·cm-3
Bulk density
0.20
0.25
0.18
持水孔隙/%
Water-holding porosity
35.9
57.1
57.4
通气孔隙/%
Aeration porosity
44.2
11.5
13.2
总孔隙/%
Total porosity
80.1
68.6
70.6
水汽比
WHP/AP
0.81
4.97
4.35
pH 值
pH value
6.02
5.50
6.88
电导率/mS·cm-1
EC
3.49
0.38
-
1.2 方法
以草炭∶蛭石=2∶1(v/v)为对照,共设 8 个处理,3 次重
复,采用完全随机区组设计,各组分混配基质的体积比见
表 2。 樱桃番茄种子在 55℃的温烫水中处理15min,然后在
30℃的温水中浸种 8h, 此后置于 28℃的恒温箱中催芽,
湿度 80%,保持黑暗,直至发芽。 选取饱满、发芽整齐一致
的樱桃番茄种子播种于 72孔穴盘内,每穴 1粒。 育苗期间
根据育苗基质的湿润程度和幼苗生长状况,不定期用自来
水补充基质水分,每个穴盘每次浇灌约 200mL 清水,以浇
灌的清水不向穴盘外渗漏为准。 待番茄幼苗生长至 3 叶
1 心时, 挑选长势较好且一致的植株移栽于南京农业大
学自行研制的 NAU-GI 型专用桶式栽培装置(栽培桶下
口直径 22.5cm, 上口直径 35cm, 高 30cm, 网芯盘直径
26.5cm,网芯筒下口直径 11.5cm,上口 13.5cm,高 12cm,可装 10L栽培基质)中,株行距为 30 cm×60cm,每个处理 1
行,每行 10个栽培桶,每个栽培桶中定植 1 株。缓苗后,控制昼温 28~30℃,夜温 14~16℃。采用滴灌系统根据植
株大小定时定量浇灌 Hoagland 营养液。定植成活后,每株每天浇 1/2Hoagland 营养液 200~500mL;开花结果期,每
株每天需浇 Hoagland 营养液 1.0~2.5L。 植株调整、病虫害防治等按有机栽培管理标准进行。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 不同醋糟基质配方的理化性状 取各处理混配基质样品,参照郭世荣 [11]的方法测定基质的容重、孔隙
度。取风干的基质 20g,浸泡在 100mL去离子水中,经 3h后提取滤液测定 pH值和电导率(EC)。将烘干基质粉碎,
表 2 不同醋糟基质的配方(体积比)
Table 2 Proportion of different vinegar residue
substrates (percentage by volume)
处理
Treatment
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
CK
醋糟
Vinegar residue
70
60
50
40
50
60
70
0
草炭
Peat
0
10
20
30
30
30
30
67
蛭石
Vermiculite
30
30
30
30
20
10
0
33
20
李 蒙等:樱桃番茄栽培醋糟基质配方研究第 1期 - -
表 3 不同醋糟基质配方的物理性状
Table 3 Main physical properties of different mixed
vinegar residue substrates
处理
Treatment
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
CK
容重/g·cm-3
Bulk density
0.18f
0.22d
0.23c
0.26b
0.24c
0.22d
0.20e
0.33a
持水孔隙/%
Water-holding
porosity
37.8c
38.2bc
50.5ab
43.2b
43.5b
32.9d
33.5d
52.6a
通气孔隙/%
Aeration
porosity
29.1bc
30.9b
19.2d
24.6c
24.8c
35.6a
36.9a
18.1d
总孔隙/%
Total
porosity
66.9b
69.1ab
69.7a
67.8ab
68.3ab
68.5ab
70.4a
70.7a
水气比
WHP/AP
1.29bc
1.23bc
2.63a
1.75b
1.74b
0.92c
0.91c
2.91a
注:同列不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。 下同。
Note: Different letters in the same column are significantly different (p<
0.05). The same below.
过 0.5mm 筛后, 采用 H2SO4-H2O2消煮, 凯氏定氮法测定氮;HClO4-H2SO4消煮后, 比色法测定全磷;0.5mol·L-1
NaHCO3法测定速效磷;原子吸收光谱法测定钾、钙和镁[12]。
1.3.2 不同醋糟基质配方对樱桃番茄生长量指标的影响 盛花期樱桃番茄随机选 10 株,用直尺测定株高(根
基到生长点),游标卡尺测茎粗(子叶下 1cm)。 105℃杀青 15 min,75℃烘至恒重,测定茎、叶(包含叶柄)和根干重。
用台式扫描仪(EPSON EXPERSSION 1680)将新鲜的番茄生长点下第 3片叶和根系图像扫描存入电脑,再用图
像分析软件 WinRHIZO(加拿大 Regent Instruments 公司)分析总叶面积和总根体积。
1.3.3 不同醋糟基质配方对樱桃番茄叶绿素含量的影响 采用乙醇、丙酮、水混合液浸提法 [13]测定叶绿素含
量。在樱桃番茄盛花期,选取各处理生长点下第 3片叶剪碎,取 0.1g 放入 20mL混合提取液(乙醇∶丙酮∶蒸馏水=
4.5∶4.5∶1,体积比)中,在黑暗下浸泡提取至叶碎片完全变为白色为止。以提取液为对照,取浸提液分别在 752型
分光光度计上测定 OD645和 OD663,计算叶绿素含量。
1.3.4 不同醋糟基质配方对樱桃番茄光合参数的影响 在樱桃番茄盛花期,选取各处理生长点下第 3片完全展开
功能叶,采用便携式光合测定系统(Li-6400,USA),于 9: 00~11: 00测定光合气体交换参数,每个处理测定 6株。 测
定时使用开放气路,叶室温度为(25±1)℃,光强为 800μmol·m-2·s-1,参比室 CO2浓度为(380±10)μmol·mol-1,相对
湿度(RH)为 60%~70%。测定樱桃番茄叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间 CO2浓度(Ci)等。
1.3.5 不同醋糟基质配方对樱桃番茄果实品质和产量的影响 樱桃番茄出现第 6花序后打顶, 果实全部成熟
后采收。果实重量采用电子分析天平称量;采用四分法,用组织捣碎机将果实打成匀浆进行品质检测。维生素C含
量采用 2,6-二氯靛酚滴定法测定; 可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定; 可溶性固形物含量参照 GB
12295-90 折射仪法测定;可滴定酸含量采用 NaOH 滴定法测定;可溶性糖含量用蒽酮比色法测定[13]。
1.4 数据处理
试验所得数据结果采用 Microsoft Excel 2003 和 DPS 3.01 软件进行处理和统计分析。处理之间的差异显著
性采用单因素方差分析评价,平均值多重比较采用最小显著极差法(LSD)。
2 结果与分析
2.1 不同醋糟基质配方的物理性状
由表 3 可知 , 各配方处理的容重为 0.18~
0.33g·cm-3,CK 的容重最大,T1 处理的容重最小;总
体而言,随着混配基质中醋糟基质含量的增加(T4~
T1,T4~T7),其总孔隙度也随之增大,混配基质的通
气孔隙逐渐增加,而持水孔隙则逐渐减小,水气比也
逐渐减小;T7 的通气孔隙和总孔隙最大, 水气比最
小且与对照差异显著。和 CK 相比,在醋糟中添加一
定量的蛭石和草炭,能显著降低混配基质的容重、持
水孔隙和水气比,改善了基质的通气状况。
2.2 不同醋糟基质配方的化学性状
由表 4 可知, 随着醋糟基质含量的增加 (T4~
T1,T4~T7), 混配基质的全氮、 速效钾含量逐渐增
高;各个处理间的磷含量无明显规律性变化;随着蛭
石含量的降低(T4~T7),混配基质的 Ca2+、Mg2+含量
和 EC 值都呈现上升趋势; 各复配基质的 pH 值均
为 6~7, 符合无土栽培基质最佳 pH 值呈中性或弱酸性的要求;T1处理的全氮含量、pH 值和 EC值显著高于其
他处理;T5 处理的全磷含量最高; CK 的 pH 值和 EC 值最低,并且与其他处理之间差异显著。 与 CK 相比,醋
糟基质中添加一定量的蛭石和草炭,可提高混配基质中全氮、全磷、速效钾含量,改善混配基质的 pH值和 EC值。
2.3 不同醋糟基质配方对樱桃番茄生长的影响
由表 5 可知,不同复配基质对樱桃番茄的生长影响存在一定差异。 总体而言,在蛭石含量一致的情况下,
21
第 46卷沈 阳 农 业 大 学 学 报- -
表 4 不同醋糟基质配方的化学性状
Table 4 Main chemical properties of different mixed vinegar residue substrates
处理
Treatment
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
CK
全氮/ g·kg-1
Nitrogen
12.57a
11.01d
10.99d
10.74e
11.44c
11.75b
11.87b
7.28f
全磷/ g·kg-1
Phosphorus
1.58e
1.93d
2.43c
2.33cd
2.77a
2.63ab
1.93d
1.94d
速效钾/g·kg-1
Available potassium
15.47c
15.03e
14.52f
13.63g
15.35d
16.55b
17.23a
14.36f
Ca2+/g·kg-1
Calcium
5.75f
7.03c
6.17e
5.33g
5.73f
6.54d
8.14b
8.36a
Mg2+/mg·kg-1
Magnesium
0.44f
0.65d
0.53e
0.56e
0.72c
0.72c
1.03a
0.96b
pH
6.78a
6.65bc
6.66b
6.46e
6.58d
6.61cd
6.64bc
6.04f
电导率/mS·cm-1
EC
1.26a
1.23b
0.76e
0.67f
0.74e
0.87d
1.19c
0.54f
随醋糟含量的增加和草炭含量的减少(T4~T1),番茄的株高、茎粗、干鲜重、根体积、叶面积等逐渐减小;T4 处理
的叶面积和根体积最大,T1处理的植株株高、茎粗和叶面积最小,且与其他处理相比差异显著。 除 T5 处理外,
随醋糟含量的增加和蛭石含量的减少(T4~T7)番茄的株高、茎粗、干鲜重和根体积呈现减小的趋势。综上可见,
T4、T5、T6处理植株的生长状况较好,而 CK 的茎粗、干鲜重和根体积等指标明显小于其他处理;T5处理植株的
生长状况最好,其株高、茎粗、干鲜重和根体积等指标均优于其他处理。
2.4 不同醋糟基质配方对樱桃番茄叶绿素含量和
光合参数的影响
由表 6 可知,在蛭石含量一致的情况下,随着
醋糟含量的增加和草炭含量的减少(T4~T1),叶绿
素 a、叶绿素 b 和叶绿素总量逐渐减少;除 T6 处理
外,在草炭含量一致的情况下,随醋糟含量的增加
和蛭石含量的减少(T4~T7),叶绿素 a 和叶绿素总
量增加; T5 处理的叶绿素 a、叶绿素 b 以及叶绿素
总量含量最多, 分别比对照提高了 7.2%、20.2%和
33%;T1 处理的叶绿素 a 与叶绿素 b 比值最大,而
叶绿素 a 和叶绿素总量含量最少,并且与其他处理
相比差异达到了显著水平。
由图 1 可知, T5 处理的净光合速率(Pn)显著
高于其他处理,除了 T4 处理和 T6 处理外,其他各
个处理之间的 Pn差异不显著;T4 处理、T5 处理、T6
处理和 T7 处理樱桃番茄叶片的气孔导度(Gs)增大,分别比对照增加了 23%、58%、46%和 15%,但 T4 处理和
T7 处理之间差异不显著;各个处理之间番茄叶片的胞间 CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)都显著高于对照,其中
表 5 不同醋糟基质配方对樱桃番茄植株生长的影响
Table 5 Effect of different mixed vinegar residue substrates on the plant growth of cherry tomato
处理
Treatment
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
CK
株高/cm
Plant height
33.30c
33.85c
33.85c
41.05ab
44.35a
38.10bc
37.20bc
42.10ab
茎粗/cm
Stalk width
0.55c
0.58bc
0.65abc
0.66ab
0.68a
0.63abc
0.59bc
0.59bc
地上鲜重/g·plant-1
Shoot fresh biomass
29.64a
28.27a
33.06a
33.78a
41.48a
32.75a
31.40a
34.21a
地下鲜重/g·plant-1
Root fresh biomass
3.58b
4.56ab
4.46ab
5.12ab
5.42a
4.53ab
4.10b
3.97b
地上干重/g·plant-1
Shoot dry biomass
2.33a
2.48a
2.72a
2.86a
3.27a
2.78a
2.76a
2.87a
根干重/g·plant-1
Root dry biomass
0.25a
0.29a
0.30a
0.37a
0.35a
0.34a
0.32a
0.29a
叶面积/cm2·plant-1
Total leaf area
77.40c
81.14bc
105.52abc
137.13a
113.03abc
104.16abc
121.06ab
102.44abc
根体积/cm3·plant-1
Root volume
2.87b
4.31ab
3.33b
5.76a
4.57a
5.42a
5.42a
2.63b
表 6 不同醋糟基质配方对樱桃番茄叶片中叶绿素含量的影响
Table 6 Effect of different mixed vinegar residue
substrates on chlorophyll content
in the leaves of cherry tomato
处理
Treatment
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
CK
叶绿素 a
Chlorophyll a
/mg·g-1 FW
1.74d
2.05c
2.04c
2.11bc
2.37a
2.26ab
2.34a
2.21abc
叶绿素 b
Chlorophyll b
/mg·g-1 FW
0.52d
0.67cd
0.67cd
0.74bc
1.01a
0.89ab
0.97a
0.84abc
叶绿素总量
Total chlorophyll
/mg·g-1 FW
2.26d
2.72c
2.71c
2.86bc
3.38a
3.16ab
3.31b
3.05abc
叶绿素 a/叶绿素 b
Chl a/Chl b
3.34a
3.08ab
3.02abc
2.87bcd
2.36e
2.57de
2.43e
2.67cde
22
李 蒙等:樱桃番茄栽培醋糟基质配方研究第 1期 - -
T5 处理的 Ci最高,相比对照增加了 57%;由此可见,与其他处理相比, T5 处理樱桃番茄叶片的 Pn、Gs和 Ci 均
有不同程度地提高。
图 1 不同醋糟基质配方对樱桃番茄叶片光合参数的影响
Figure 1 Effect of different vinegar residue mixed substrates on photosynthetic parameters of cherry tomato leaves
表 7 不同醋糟基质配方对樱桃番茄果实品质和产量的影响
Table 7 Effect of different mixed vinegar residue substrates on the yields and fruit quality of cherry tomato
处理
Treatment
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
CK
可滴定酸/%
Organic acid
0.35ab
0.38ab
0.43a
0.45a
0.39ab
0.42a
0.42a
0.45a
可溶性糖/mg·g-1
Soluble sugar
9.27a
9.26a
8.97ab
9.02a
9.29a
9.03a
9.16a
8.93ab
可溶性固形物/%
Soluble matter
6.80e
9.10a
9.06b
8.00d
8.90bc
7.86d
8.60c
7.90d
可溶性蛋白/mg·g-1FW
Soluble protein
1.31b
0.97d
1.21bc
0.94d
1.37b
1.79a
0.84d
1.17bc
维生素 C/mg·g-1 FW
Vc
0.22b
0.21bc
0.21bc
0.21cd
0.22a
0.21cd
0.21bc
0.20e
单果重/g
Fruit weight
11.83a
11.90a
11.54a
12.16a
11.45a
11.45a
11.54a
10.80b
单株产量/g·plant-1
Yield
1175c
1218b
1221b
1235b
1351a
1258b
1127c
997d
2.5 不同醋糟基质配方对樱桃番茄果实品质和产量的影响
由表 7 可知,与对照 CK 相比,醋糟基质配方处理樱桃番茄的果实重量显著增加,但各个配方处理之间无
显著差异;T4处理的单果重最大(12.16g),CK 的单果重最小(10.8g)。 在蛭石含量一致的情况下,随着醋糟含量
的增加和草炭含量的减少(T4~T1),樱桃番茄的单株产量呈降低的趋势。 T5 处理的单株产量最高(1351g),CK
处理的单株产量最低(997g)。不同的基质配比对樱桃番茄品质有明显的影响。T5处理番茄果实的可溶性糖、可
溶性蛋白和维生素 C 含量都较高, 分别比对照增加了 4.1%、17.1%和 12.9%; T2 处理的可溶性固形物含量最
23
第 46卷沈 阳 农 业 大 学 学 报- -
高;CK 的果实可滴定酸含量最高,而可溶性糖及维生素 C 含量最低;T6 处理果实的蛋白质含量最高,相比 CK
增加了 53%。 由此可见,醋糟混配基质可以增加樱桃番茄的产量,同时还改善了番茄果实的风味品质,尤其是
以 T5处理(醋糟∶草炭∶蛭石=5∶3∶2)效果最好。
3 讨论与结论
醋糟基质是优质园艺基质,其营养丰富,N、P、K 含量高。 但是纯醋糟基质酸性强,颗粒粗,通气孔隙度大,
保水保肥性差,不宜单独作为基质使用。为了弥补单一基质这些性状的不足,目前多采用醋糟复配基质生产,并
在园艺无土栽培方面已取得了良好效果[14-16]。
3.1 醋糟复配基质的理化性质
固体基质栽培成功的关键是要具备较好的理化性状,符合作物的生长要求,为植物根系的生长发育提供足
够而平衡的水分和氧气以及作物生长所需的矿质营养元素[17]。试验研究中比较关键的基质物理性状有容重、总
孔隙度、通气孔隙和持水孔隙等,这些指标直接反映了基质中水分和空气的含量[18]。 前人提出的基质质量标准
认为容重应在 0.1~ 0.8 g·cm-3,总孔隙度应为 54%~96%,通气孔隙应为 15%~30%,水气比应为 0.25~0.50[19-20]。 本研
究结果显示, 在醋糟中添加一定量的草炭和蛭石使得混配基质的通气孔隙度增大, 提高了栽培基质的通气能
力。T3处理和对照 CK的通气孔隙较低,这可能是造成番茄生长、光合和单株产量较差的原因。相反,T5处理植
株生长较好、光合作用较强、单株果实数和产量最高与其具有较为合理的通气孔隙度有关。除了物理性状,基质
的化学性状也对植物的生长起着至关重要的作用,如 pH 值,EC 值以及矿质元素含量等。 pH 值以呈中性或者
弱酸性为宜。 碱性土壤会引起植株枯萎病,这是因为在碱性条件下微量元素的有效性降低。 本试验 T5处理和
T6处理基质的 pH值分别为 6.58 和 6.61,接近最适 pH值,故其植株生长、产量等指标较好。 EC 值的高低是限
制有机废弃物基质应用于育苗或栽培基质的主要限制因子[21]。 EC值过低,表示水溶离子总浓度过小,不能为作
物提供充分的矿质元素,EC值过高可能导致植物出现烧根现象,不能保证植物的正常生长[22]。 本试验中 T1 和
CK 处理的 EC 值为 1.26 和 0.54,这可能也是其产量较低的一个原因,而 T5 处理的 EC 值相对合理,符合李谦
盛等[20]提出的有机基质 EC值质量标准。 基质养分供应对作物生长具有举足轻重的作用,直接影响作物的产量
和品质,本试验结果表明,醋糟复配基质的全氮、全磷和速效钾含量较对照显著提高,全氮、全磷含量较高的 T5
处理植株营养生长表现为植株高,茎粗,地上、地下鲜重高;生殖生长表现为开花结果明显增加,从而产量增加。
T5处理能够为作物提供良好的水、气、肥、pH值和 EC值等良好的根际环境条件,适宜作为植物的栽培基质。
3.2 醋糟复配基质对樱桃番茄生长和光合作用的影响
试验表明基质特性是影响作物生长的制约因素,基质材料的配比不同,则幼苗根长、叶面积、地上部与地下
部干物质量、叶绿素含量和光合作用等亦不同[23]。 本研究结果表明,不同的醋糟复配基质对樱桃番茄生长影响
不同。 T5处理能明显促进樱桃番茄的生长,株高、茎粗、干(鲜)重、总根体积、叶面积均明显优于其他处理。 T5
处理番茄植株生物量的积累可能归因于其叶绿素含量和光合速率的提高。叶绿素参与光合作用中光能的吸收、
传递和转化,其含量的高低直接影响着植物的光合作用进程和干物质的积累[24]。 本试验中 T5 处理樱桃番茄叶
片叶绿素 a、叶绿素 b 和总叶绿素含量高于其他处理,增加了植株叶片的光合能力,从而促进了樱桃番茄有机
产物的积累和植株的生长。光合作用是构成植物生产力的最主要因素。导致叶片光合速率的下降既有气孔因素也
有非气孔因素,Ci降低和 Gs下降, 气孔因素是主要的;Ci升高和 Gs下降则光合速率的下降应是由叶肉细胞同化
能力降低等非气孔因素所致[25]。 本试验结果表明,与 T5处理相比,其他几个处理的 Ci和 Gs同时出现不同程度
的降低,这可能是由于其他几个处理番茄叶片的气孔导度减小,减少了 CO2进入量,从而引起了光合速率的下降。
3.3 醋糟复配基质对樱桃番茄产量和果实品质的影响
产量和品质是醋糟复配基质配比优化的最终、最有意义的指标。本试验显示醋糟混配基质能够提高樱桃番
茄的产量,尤其以 T5处理效果最好。OSVALD等[26]指出番茄酸度过大,不易被人接受;但糖含量过高,酸度过低,
味单而淡,缺乏甜酸适度的口味;糖酸均过低,即使有合适的糖酸比,也会令人感到淡而无味。 本研究发现,T5
处理在降低可滴定酸的同时,提高了可溶性糖的含量,提高了糖酸比,进而提高了樱桃番茄的风味品质。 维生素C
和可溶性蛋白的含量是判断樱桃番茄营养品质的重要指标。T5处理番茄果实的可溶性蛋白及维生素 C含量都
较高,提高了樱桃番茄的营养价值和商品价值。
24
李 蒙等:樱桃番茄栽培醋糟基质配方研究第 1期 - -
综上所述,醋糟∶草炭∶蛭石(体积比)=5∶3∶2 的醋糟混配基质无论在容重、孔隙度、pH 值、EC 值等理化性质
方面,还是樱桃番茄的生长发育、产量和品质水平上均明显的优于其他处理及对照,表示该配比的混配基质可
以作为樱桃番茄的栽培基质,而且是一种优质的有机生态型樱桃番茄无土栽培基质。同时也预示着醋糟可以部
分替代草炭作为栽培基质,不仅充分利用了有机废弃物作为基质材料,保护了生态环境,还能够代替草炭降低
成本,具有显著的生态和经济效益。
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