doi 10 19928 ki 1000 6346 2022 2030 不同有機生態(tài)型無土栽培方式對基質(zhì)特性 和西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)影響 王勤禮 1 2 閆 芳 1 2 華 軍 1 4 王增君 1 3 邊開奇 1 3 張文斌 1 4 夏 葉 5 1 河西學(xué)院甘肅省食用菌菌糠資源化利用工程研究中心 甘肅張掖 734000 2 河西學(xué)院河西走廊設(shè)施蔬菜 工程技術(shù)研究中心 甘肅張掖 734000 3 臨澤縣奮君礦業(yè)有限公司 甘肅臨澤 734200 4 張掖市經(jīng)濟作物 技術(shù)推廣站 甘肅張掖 734000 5 張掖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 甘肅張掖 734000 摘 要 以菌糠栽培基質(zhì)為原材料 選用枕栽 平栽 槽栽 穴栽 4 種栽培方式 研究不同栽培方式對荒漠區(qū)有機生態(tài)型無 土栽培基質(zhì)理化性質(zhì)和西瓜生長 產(chǎn)量 品質(zhì)的影響 結(jié)果表明 栽培 1 茬西瓜后 槽栽方式的基質(zhì)理化指標綜合表現(xiàn)最優(yōu) 西瓜產(chǎn)量最高 果實中心含糖量達 11 26 但投入成本最高 定植前一次性投入達 10 496 80 元 667 m 2 1 平栽方式的 西瓜產(chǎn)量僅次于槽栽 但一次性投入成本最低 僅為 2 328 00 元 667 m 2 1 因此 在選擇含糖量較高的西瓜品種 增施 生物有機肥的條件下 平栽可作為荒漠區(qū)西瓜有機生態(tài)型無土栽培低成本投入的首選栽培方式 關(guān)鍵詞 荒漠區(qū) 有機生態(tài)型 無土栽培 西瓜 產(chǎn)量 有關(guān)有機生態(tài)型無土栽培種植方式的研究前 人多有報道 孫世海等 2001 在室內(nèi)采用 3 種無 土栽培方式和土壤栽培進行試驗 結(jié)果表明有機 生態(tài)型無土栽培的韭菜硝酸鹽含量最低 王勤禮 等 2005 研究了荒漠區(qū)日光溫室 3 種不同栽培方 式 認為有機生態(tài)型無土栽培為荒漠區(qū)最佳栽培方 式 劉剛和王惠軍 2014 研究表明 有機生態(tài)型 無土栽培番茄產(chǎn)量最高 但前期投入較大 導(dǎo)致經(jīng) 濟效益并不理想 李寶光等 2002 研究表明 有 機生態(tài)型無土栽培可有效降低葉用萵苣 生菜 的 硝酸鹽含量 使溫室復(fù)種指數(shù)提高 4 倍 本試驗在 荒漠區(qū)栽培條件下 探討有機生態(tài)型無土栽培不同 種植方式對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 篩選荒漠區(qū)西 瓜有機生態(tài)型無土栽培低成本 高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì)的種植 方式 以期解決有機生態(tài)型無土栽培前期投入過大 等問題 為荒漠區(qū)西瓜有機生態(tài)型無土栽培提供理 論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗材料 供試西瓜品種為抗旱龍 由臨澤縣奮君礦業(yè)有 王勤禮 男 教授 專業(yè)方向 蔬菜栽培 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用 E mail wangqinli66 通信作者 Corresponding author 夏葉 男 研究員 專業(yè)方向 農(nóng) 業(yè)廢棄物資源化利用 E mail 1184533225 收稿日期 2022 04 06 接受日期 2022 05 09 基金項目 甘肅省教育廳 產(chǎn)業(yè)支撐計劃項目 2021CYZC 43 臨澤 縣人民政府開放課題 LZKFKT 2001 隴原青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才團隊 項目 2021LQTD23 西瓜是我國栽培面積較大的瓜類作物之一 其種植面積和產(chǎn)量均居世界第一 任少鵬 等 2018 西瓜也是河西走廊設(shè)施栽培的主要瓜類作 物 但是近年來由于連作障礙現(xiàn)象嚴重 致使產(chǎn)量 下降 品質(zhì)降低等問題凸顯 嚴重影響了西瓜設(shè)施 栽培效益 有機生態(tài)型無土栽培在克服土傳性病蟲害 土壤返鹽 連作障礙 果實品質(zhì)及產(chǎn)量降低等方 面均較土壤栽培有著無可比擬的優(yōu)越性 蒲興秀 2004 現(xiàn)已成為我國無土栽培的主要形式 推廣 應(yīng)用面積超過全國無土栽培總面積的 60 Jiang et al 2001 但有機生態(tài)型無土栽培目前采用的 栽培方式為槽式栽培 前期投入太大 限制了該項 技術(shù)的推廣 92 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 2022 8 92 95 限公司提供 栽培基質(zhì)為甘肅省食用菌菌糠資源化利用工程 研究中心研發(fā)的菌糠有機生態(tài)型無土栽培基質(zhì) 由 臨澤縣奮君礦業(yè)有限公司生產(chǎn) 1 2 試驗設(shè)計 試驗于 2021 年在臨澤縣板橋鎮(zhèn)凹凸棒石產(chǎn)業(yè) 園區(qū)臨澤縣奮君礦業(yè)有限公司基地進行 設(shè)置枕 栽 平栽 槽栽 穴栽 4 種栽培方式 采用隨機 區(qū)組排列 3 次重復(fù) 小區(qū)面積 10 8 m 2 西瓜于 3 月 20 日穴盤育苗 4 月 21 日定植于荒漠鋼架大棚 內(nèi) 每個小區(qū)保苗數(shù)均為 30 株 株距 0 9 m 行距 0 4 m 全生育期追施生物有機肥 菌糠 枯草芽 孢桿菌 膠凍樣類芽孢桿菌 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 全生育期灌溉量為 600 m 3 667 m 2 1 雙蔓整枝 摘去根瓜 每株留 1 個瓜 5 月 17 日開花 6 月 24 日采收 4 種栽培方式的田 間管理一致 1 3 試驗方法 枕栽 將基質(zhì)裝于基質(zhì)枕后定植西瓜苗 基質(zhì) 用量 12 06 t 667 m 2 1 平栽 利用旋耕機將基質(zhì)混翻于沙地中后定植 西瓜苗 基質(zhì)用量 8 10 t 667 m 2 1 槽栽 在鋼架大棚地平面上開挖長 寬 高分 別為 50 48 24 cm 的 U 形凹槽 槽底部和兩 側(cè)鋪無孔棚膜 每隔 3 5 m 用棍棒打一直徑為 5 cm 左右的小孔 將基質(zhì)填入 U 形槽后定植西瓜 苗 基質(zhì)用量 34 56 t 667 m 2 1 穴栽 在沙地上開挖直徑 25 30 cm 深 25 30 cm 的栽培穴 填入基質(zhì)后定植西瓜苗 基 質(zhì)用量 13 82 t 667 m 2 1 1 4 測定項目及方法 1 4 1 基質(zhì)理化性質(zhì) 拉秧后測定各處理栽培基 質(zhì)的理化性質(zhì) 容重 孔隙度 pH 和電導(dǎo)率參照 NY T 2118 2012 規(guī)定的方法測定 其他理化指標 測定參照鮑士旦 2020 的方法 堿解氮含量采用 堿解擴散法測定 有效磷含量采用乙酸鈉 鉬銻抗 分光光度法測定 速效鉀含量采用乙酸銨浸提火焰 光度法測定 有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定 1 4 2 西瓜植株生長指標 拉秧后 每處理隨機選 取 10 株 測定莖葉 根鮮質(zhì)量 然后采用烘干法 105 殺青 15 min 75 烘干至恒重 測定莖葉 根干質(zhì)量 取平均值 1 4 3 西瓜中心含糖量 果實成熟期 每處理隨機 選取 10 個大小近似的成熟西瓜 使用手持式糖量 儀測定中心折光糖含量 1 4 4 西瓜產(chǎn)量 果實成熟期 每處理隨機選取 10 株 測定單瓜質(zhì)量 取平均值 每次收獲后記錄各小 區(qū)產(chǎn)量 拉秧后統(tǒng)計小區(qū)總產(chǎn)量 并折算每 667 m 2 產(chǎn)量 1 5 數(shù)據(jù)處理 采用 Microsoft Excel 2007 軟件進行數(shù)據(jù)處理 和作圖 采用 DPS 12 3 軟件進行方差分析 差異 顯著性檢驗運用 Duncan 法 2 結(jié)果與分析 2 1 不同栽培方式對基質(zhì)理化性質(zhì)的影響 由表 1 可知 西瓜拉秧后 平栽方式的基質(zhì) 容重最高 為 1 216 7 g cm 3 與枕栽 槽栽差 異極顯著 與穴栽差異不顯著 槽栽方式的基質(zhì) 容重最低 為 0 763 3 g cm 3 但孔隙度最高 為 64 02 且顯著高于平栽 枕栽基質(zhì)孔隙度位居第 二 與所有栽培方式間均無顯著差異 表 1 不同栽培方式對基質(zhì)理化性質(zhì)的影響 栽培方式 容重 g cm 3 孔隙度 pH 電導(dǎo)率 mS cm 1 有機質(zhì) 堿解氮 mg kg 1 速效磷 mg kg 1 速效鉀 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 表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著 P 0 05 不同大寫字母表示差異極顯著 P 0 01 下表同 枕栽方式的基質(zhì)電導(dǎo)率 有機質(zhì)含量和速效 鉀含量最高 分別為 3 81 mS cm 1 18 78 和 308 50 mg kg 1 pH 僅低于平栽 平栽的基質(zhì) pH 最高 為 8 96 顯著高于其他栽培方式 但電導(dǎo)率 有機質(zhì)含量 堿解氮含量和速效磷含量均為最低 槽栽的基質(zhì) pH 為 8 02 極顯著低于其他栽培方式 93 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 堿解氮 速效磷含量最高 且堿解氮含量與平栽和 穴栽差異極顯著 各栽培方式間基質(zhì)速效磷含量差 異不顯著 枕栽的基質(zhì)速效鉀含量顯著高于其他栽 培方式 綜上可見 槽栽方式的基質(zhì)理化指標綜合 表現(xiàn)最優(yōu) 2 2 不同栽培方式對西瓜植株干 鮮質(zhì)量的影響 由表 2 可知 槽栽方式的西瓜根 莖葉鮮質(zhì)量 和根 莖葉干質(zhì)量均最高 其中莖葉鮮 干質(zhì)量均 與枕栽和穴栽差異顯著或極顯著 根干質(zhì)量顯著高 于枕栽 各指標均以枕栽方式最低 2 3 不同栽培方式對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 由表 3 可知 槽栽西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量最高 分別為 1 88 kg 和 3 261 13 kg 667 m 2 1 且與其 他栽培方式間差異顯著 其次為平栽和穴栽 兩者 表2 不同栽培方式對西瓜植株干 鮮質(zhì)量的影響 g 株 1 栽培方式 根鮮質(zhì)量 莖葉鮮質(zhì)量 根干質(zhì)量 莖葉干質(zhì)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 差異不顯著 枕栽最低 單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量均極顯著 低于其他栽培方式 含糖量是評價西瓜品質(zhì)的一項重要指標 由表 3 可以看出 槽栽方式的西瓜中心含糖量最高 為 11 26 與其他栽培方式間差異達極顯著水平 其 次為枕栽 與平栽 穴栽差異顯著 平栽和穴栽的 中心含糖量較低 分別為 8 40 和 8 20 2 4 不同栽培方式成本分析 由表 4 可知 西瓜有機生態(tài)型無土栽培基質(zhì)用 量中槽栽最高 為 34 56 t 667 m 2 1 所需基質(zhì) 成本和人工成本也最高 分別為 9 676 80 720 00 元 667 m 2 1 其次為穴栽 枕栽 但枕栽其他 成本最高 為 1 675 00 元 667 m 2 1 總成本高 于穴栽 平栽的基質(zhì)用量最低 且無其他成本 總 成本最低 表 3 不同栽培方式對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 栽培方式 單瓜質(zhì)量 kg 產(chǎn)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 基質(zhì)用量 t 667 m 2 1 基質(zhì)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 成本合計 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 基質(zhì)單價 280 元 t 1 3 結(jié)論與討論 3 1 討論 理化性質(zhì)是衡量栽培基質(zhì)質(zhì)量的重要因素之 一 有關(guān)基質(zhì)理化性質(zhì)標準雖有報道 但參數(shù)較 多 標準不一 操作性差 國內(nèi)尚未統(tǒng)一標準 李 賽群 等 2013 李謙盛 2003 研究認為 理想 的基質(zhì)理化性質(zhì)為容重 0 15 0 80 g cm 3 總孔 隙度 70 90 電導(dǎo)率 0 75 2 00 mS cm 1 pH 5 8 7 0 本試驗結(jié)果表明 經(jīng)過 1 茬西瓜種植后 槽栽 枕栽的基質(zhì)容重在上述范圍內(nèi) 平栽 穴栽 超出范圍 各栽培方式基質(zhì)孔隙度均未達到理想標 準 但槽栽和枕栽孔隙度較高 其原因是槽栽方式 的凹槽底部及兩側(cè)覆有塑料棚膜 基質(zhì)與原沙地土 壤完全隔離 枕栽基質(zhì)裝于基質(zhì)枕中 也起到了隔 離作用 而穴栽 平栽無隔離措施 在栽培過程中 基質(zhì)易與沙地土壤混合 使其容重增大 孔隙度減 小 枕栽方式的基質(zhì)電導(dǎo)率較高 其原因是枕栽密 閉性較好 灌水施肥后易在基質(zhì)中積累鹽分 導(dǎo)致 電導(dǎo)率增高 各栽培方式的 pH 均較高 其主要原 因是灌溉水和荒漠區(qū)地下水 pH 較高所引起的 有機生態(tài)型無土栽培基質(zhì)理想營養(yǎng)水平為 氮 200 450 mg L 1 磷 200 400 mg L 1 鉀 250 500 mg L 1 陳慕松 2018 本試驗結(jié)果表 明 栽培 1 茬西瓜后 除平栽外 其他各栽培方式 堿解氮 速效磷含量均在以上范圍內(nèi) 槽栽和枕栽 94 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 的基質(zhì)與原沙地土壤完全隔離 枕栽速效鉀含量在 以上范圍 槽栽接近以上范圍 且兩者有機質(zhì)含量 均較高 生產(chǎn)的西瓜中心含糖量也較高 本試驗中 槽栽西瓜植株的各部位干 鮮質(zhì)量 及產(chǎn)量性狀指標表現(xiàn)最優(yōu) 其次為平栽 穴栽 枕 栽最低 主要原因是 槽栽基質(zhì)處于密閉環(huán)境中 純基質(zhì)栽培西瓜 從而促進了西瓜植株生長 提高 了產(chǎn)量 平栽 穴栽在農(nóng)事操作過程中 基質(zhì)易與 原沙地土壤混合 使有機質(zhì)及養(yǎng)分含量降低 影響 西瓜生長及產(chǎn)量 而枕栽限制了植株根系的生長 影響西瓜產(chǎn)量 除枕栽外 各處理單瓜質(zhì)量均在 1 5 2 0 kg 之間 適合目前家庭消費 3 2 結(jié)論 綜合來看 槽栽方式的西瓜各項指標表現(xiàn)最 優(yōu) 但一次性投入成本過高 平栽方式的西瓜產(chǎn)量 僅次于槽栽 且一次性投入成本最低 枕栽限制了 植株根系生長 產(chǎn)量最低 在露地栽培條件下不宜 采用 因此 荒漠區(qū)種植西瓜 宜選用有機生態(tài)型 無土栽培的平栽方式和選擇含糖量較高的西瓜品 種 增施生物有機肥 能有效降低成本投入 提高 生產(chǎn)效益 參考文獻 鮑士旦 2020 土壤農(nóng)化分析 3 版 北京 中國農(nóng)業(yè)出版社 陳慕松 2018 太子參有機生態(tài)型無土栽培基質(zhì)篩選與試驗研究 中藥材 41 10 2272 2276 李寶光 馬明建 宋越冬 何敬峰 2002 不同栽培方式對生菜產(chǎn) 量及品質(zhì)的影響 長江蔬菜 12 30 31 李謙盛 2003 蘆葦末基質(zhì)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究及園藝基質(zhì)質(zhì)量標準的 探討 碩士論文 南京 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 李賽群 肖光輝 王志偉 2013 有機生態(tài)型無土栽培的基質(zhì)和施 肥技術(shù)研究進展 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué)版 39 2 194 199 劉剛 王惠軍 2014 鹽堿地溫室番茄不同栽培方式試驗及效益分 析 農(nóng)業(yè)科技通訊 6 121 122 蒲興秀 2004 番茄有機生態(tài)型無土栽培基質(zhì)配方試驗研究 農(nóng)村 實用工程技術(shù) 8 30 32 任少鵬 汪峰 姚紅燕 戴瑤璐 2018 基肥有機替代模式對西瓜 產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 59 11 2034 2037 孫世海 王利英 謝世平 李樹和 2001 不同栽培方式對韭菜生 產(chǎn)的影響 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報 8 1 12 15 王勤禮 張春梅 陳修斌 2005 山丹十號荒漠區(qū)日光溫室不同栽 培方式效果研究初報 河西學(xué)院學(xué)報 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 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文