收稿日期 2023 04 10 基金項(xiàng)目 寧夏回族自治區(qū)自然科學(xué)其他項(xiàng)目 2021BEF02016 資助 作者簡介 馬麗娟 碩士研究生 E mail 2219297611 通信作者 張亞紅 教授 博士生導(dǎo)師 E mail zhyhcau 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2024 51 3 427 433 Journal of Anhui Agricultural University DOI 10 13610 ki 1672 352x 20240710 020 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間 2024 07 15 07 52 56 URL 堆肥化處理的廢棄葡萄枝條復(fù)配基質(zhì)對黃瓜生長 及光合特性的影響 馬麗娟 魏 鋒 張亞紅 葛 靜 周 娟 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院 銀川 750021 摘 要 為解決廢棄葡萄枝條等農(nóng)林廢棄物資源浪費(fèi)和循環(huán)再利用問題 以 津冬 626 黃瓜為試驗(yàn)材料 比 較分析發(fā)酵后的葡萄枝條 草炭和珍珠巖按照體積比 20 50 30 T1 30 40 30 T2 40 30 30 T3 50 20 30 T4 和商品基質(zhì) CK 混合的理化性質(zhì) 測定不同復(fù)配基質(zhì)中黃瓜的生長 光合特性 熒光參數(shù) 品質(zhì)和產(chǎn)量等指標(biāo) 并運(yùn)用主成分分析法綜合評價(jià)黃瓜的各項(xiàng)指標(biāo) 結(jié)果表明 不同基質(zhì)配比的理化性質(zhì)均在果菜 生長發(fā)育的適宜范圍內(nèi) 與 CK 處理相比 T3 處理在整個(gè)生育期生長較好 熒光參數(shù) 果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量均優(yōu)于其 他處理 光合特性與 CK 處理差距最小 主成分分析表明 T3 處理能夠有效促進(jìn)黃瓜的生長發(fā)育 因此 以發(fā)酵 后葡萄枝條 草炭 珍珠巖為 40 30 30 的復(fù)配基質(zhì)栽培黃瓜 其生長 光合特性 熒光參數(shù) 品質(zhì)和產(chǎn)量的綜 合評價(jià)較優(yōu) 可作為廢棄葡萄枝條栽培黃瓜的推薦配比 關(guān)鍵詞 葡萄枝條 復(fù)配基質(zhì) 黃瓜 生長 光合特性 中圖分類號 S642 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1672 352X 2024 03 0427 07 Effects of composted waste grape branches compounded with substrate on the growth and photosynthetic characteristics of cucumber MA Lijuan WEI Feng ZHANG Yahong GE Jing ZHOU Juan College of Agriculture Ningxia University Yinchuan 750021 Abstract In order to solve the problem of the utilization of agricultural and forestry waste such as waste grape branches the physical chemical properties of fermented grape branches grass charcoal and per lite were compared at 20 50 30 T1 30 40 30 T2 40 30 30 T3 and 50 20 30 T4 of volume ratio and commercial substrate CK using Jindong 626 cucumber as the material the growth photosynthetic characteristics fluorescence parameters quality and yield of cucumber in different substrates were measured and PCA principal component analysis was used to comprehensive evaluate the measured indexes The results showed that the physicochemical properties of the substrates with different ratios were favorable to the growth and development of fruits and vegetables Compared with CK treatment the growth and photosynthetic characteristics of cucumber under T3 treatment showed better growth characteristics throughout the reproductive period the flu orescence parameters fruit quality and yield were better than those under other treatments and the photosynthetic characteristics were the least different from those of CK Principal component analysis showed that T3 treatment could effectively promote the growth and development of cucumber plants Therefore the growth photosynthetic characteristics fluorescence parameters quality and yield of cucumber cultivated with the compound substrate of fermented grape branches grass charcoal perlite at the ratio of 40 30 30 V V V were better Therefore T3 treatment can be used as the recommended ratio for cucumber cultivation from waste grape branches Key words grape branch compound matrix cucumber grow photosynthetic characteristics 428 安 徽 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 葡萄酒作為寧夏 六特 產(chǎn)業(yè)之一發(fā)展持續(xù)向 好 賀蘭山東麓釀酒葡萄種植面積穩(wěn)步提升 據(jù)統(tǒng) 計(jì) 2015 年我國葡萄種植面積達(dá) 83 000 km 2 1 為了 維持葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì) 需要在種植過程中對葡萄 枝條進(jìn)行整形修剪 一般每畝 667 m 2 的葡萄樹 年修剪量達(dá) 800 1 000 kg 2 估算每年產(chǎn)生的廢棄 葡萄枝條為 942 1 177 5 萬 t 3 通常廢棄葡萄枝條 會(huì)通過堆積掩埋和就地焚燒的方式處理 然而葡萄 枝條降解緩慢 長時(shí)間的堆積不僅占用大量土地資 源 還會(huì)導(dǎo)致營養(yǎng)成分流失無法及時(shí)還田 如果就 地焚燒處理 產(chǎn)生的溫室氣體和有害物質(zhì)會(huì)造成環(huán) 境污染和生態(tài)系統(tǒng)的破壞 4 因此 尋找廢棄葡萄 枝條新的利用方式迫在眉睫 葡萄枝條中含有豐富的纖維素和果膠 5 以及植 物生長所需的有機(jī)酸 氮 磷和鉀等營養(yǎng)元素 6 是寶貴的農(nóng)業(yè)資源 通過堆肥處理的產(chǎn)物 其性能 穩(wěn)定 對環(huán)境的危害較小 資源利用率較高 是固 體廢棄物資源再利用的有效處理途徑之一 7 將廢 棄葡萄枝條進(jìn)行堆肥化處理 利用微生物菌群 對 植物有機(jī)殘?bào)w進(jìn)行生物降解 轉(zhuǎn)化成營養(yǎng)豐富的基 質(zhì)原料 8 可以有效地降低基質(zhì)栽培的生產(chǎn)成本 表明葡萄枝條不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢 而且可以 利用基質(zhì)化栽培減少由葡萄枝條廢棄物引起的環(huán)境 污染問題 9 由于受環(huán)境問題的影響 人們對以堆肥形式回收 有機(jī)廢料的關(guān)注度和研究越來越多 王宇欣等 10 以玉 米秸稈為栽培基質(zhì) 發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)未腐熟的玉米 秸稈能有效促進(jìn)黃瓜幼苗的生長 時(shí)振宇等 11 以充分 腐熟的番茄秸稈為栽培基質(zhì) 篩選出適合黃瓜和番茄 幼苗生長的復(fù)合基質(zhì)配比 原碩等 12 以堆肥處理后的 檸條和蘑菇渣為復(fù)配基質(zhì) 發(fā)現(xiàn)一定配比的混合物 能夠明顯提高黃瓜幼苗的質(zhì)量 前人的研究中 國內(nèi) 主要以玉米秸稈 番茄秸稈 檸條和蘑菇渣等農(nóng)業(yè)廢 棄物作為育苗基質(zhì) 13 14 國外主要研究城市固體廢 物 沼氣發(fā)酵產(chǎn)生的衛(wèi)生污水和園林廢棄物等作為番 茄栽培基質(zhì)的原材料 15 16 但國內(nèi)外都對廢棄葡萄枝 條基質(zhì)化種植黃瓜的研究較少 寧夏賀蘭山東麓每年產(chǎn)生的廢棄葡萄枝條具有 產(chǎn)量大 來源廣泛 營養(yǎng)物質(zhì)豐富等特點(diǎn) 但存在 難以合理利用和基質(zhì)化栽培相關(guān)研究較少等問題 因此 本研究比較分析以廢棄葡萄枝條為基質(zhì)原材 料 通過添加草炭和珍珠巖形成復(fù)配基質(zhì)的理化性 質(zhì) 研究不同基質(zhì)配比對黃瓜的生長 光合特性 熒光參數(shù) 品質(zhì)和產(chǎn)量的影響 以期篩選出最佳的 基質(zhì)配方 為葡萄枝條堆肥化處理后栽培黃瓜提供 理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)地點(diǎn)為寧夏園藝產(chǎn)業(yè)園科研開發(fā)區(qū) 15 號 日光溫室 試驗(yàn)時(shí)間為 2022 年 8 月 29 日 2023 年 1 月 15 日 供試溫室規(guī)格為東西長 60 m 跨度 10 m 供試品種為黃瓜 津冬 626 廢棄葡萄枝條選用寧 夏賀蘭山東麓葡萄園 2021 年秋季修剪的木質(zhì)化枝 條 葡萄枝條的粉碎 發(fā)酵 混合基質(zhì)的配置 珍 珠巖 草炭以及商品基質(zhì)的生產(chǎn)均為寧夏中青生物 科技有限公司 1 2 木質(zhì)化葡萄枝條預(yù)處理 收集賀蘭山東麓地區(qū)釀酒葡萄園秋季修剪的枝 條 將其用粉碎機(jī)粉碎成 3 cm 3 大小碎屑 以 2 1 體積比添加牛糞并混合均勻 采用好氧堆肥 每 立方米加入發(fā)酵菌 30 40 g 濕度控制在 60 左右 溫度控制在 55 左右 當(dāng)堆體溫度高于 60 并持 續(xù) 12 h 時(shí) 通過機(jī)械混翻堆體進(jìn)行通風(fēng)供氧 堆積 發(fā)酵 60 d 堆體色澤全部轉(zhuǎn)為黑棕色 空隙變大 無異味 視為發(fā)酵完成 1 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 復(fù)配基質(zhì)以發(fā)酵后的葡萄枝條 草炭和珍珠巖 為基質(zhì)原材料 不同處理復(fù)配基質(zhì)見表 1 試驗(yàn)共 設(shè)計(jì) 4 個(gè)處理 T1 T4 以商品基質(zhì)為對照 CK 采用槽式栽培模式 長 3 m 寬 1 2 m 深 0 4 m 種植 每個(gè)處理種植 50 株 重復(fù) 3 次 試驗(yàn)過程中不同處 理水肥管理措施一致 表 1 不同處理復(fù)配基質(zhì)配比 體積百分比 Table 1 Matrix ratios of different treatments volume percentage 處理 發(fā)酵后葡萄枝條 草炭 珍珠巖 T1 20 50 30 T2 30 40 30 T3 40 30 30 T4 50 20 30 CK 商品基質(zhì) 由珍珠巖 蛭石和草炭組成 1 4 指標(biāo)測定 1 4 1 基質(zhì)理化性質(zhì)指標(biāo) 采用環(huán)刀法測定 17 復(fù) 配基質(zhì)的物理性質(zhì) 包括容重 總孔隙度 通氣孔 隙和持水孔隙 將不同處理的基質(zhì)取樣后自然風(fēng)干 采用 pH 計(jì)測定 pH 值 電導(dǎo)率儀測定 EC 值 全氮 和全磷含量采用 H 2 SO 4 H 2 O 2 消煮法 有效磷含量 采用鉬銻抗比色法 18 1 4 2 植株生長指標(biāo) 測定黃瓜株高和莖粗 定植 后每隔 15 d 測量 1 次 黃瓜苗期為定植后 15 d 盛 51 卷 3 期 馬麗娟等 堆肥化處理的廢棄葡萄枝條復(fù)配基質(zhì)對黃瓜生長及光合特性的影響 429 果期為定植后 45 d 拉秧期為定植后 75 d 將試驗(yàn) 數(shù)據(jù)代入公式 1 中分別計(jì)算株高和莖粗相對生長 率 式 1 中 r 1 和 r 2 表示不同生長期的黃瓜長勢 指標(biāo) t 1 和 t 2 表示黃瓜的生長時(shí)間 d 19 RGH ln r 1 ln r 2 t 1 t 2 1 1 4 3 葉片光合及熒光參數(shù)指標(biāo) 盛果期時(shí) 每個(gè) 處理選取黃瓜自上而下第 5 片真葉 采用 LI 6800 便 攜式光合儀測定晴天 9 00 12 00 的葉片蒸騰速率 T r 凈光合速率 P n 和氣孔導(dǎo)度 G s 并利用已知數(shù) 據(jù)計(jì)算葉片水分利用率 WUE 20 采用 OS5P 便攜式 葉綠素儀測定暗適應(yīng) 20 min 以上的葉片光化學(xué)淬滅 系數(shù) qP 非光化學(xué)淬滅系數(shù) NPQ 和最大光轉(zhuǎn)換效 率 F v F m 并計(jì)算實(shí)際光轉(zhuǎn)化效率 PS 21 1 4 4 果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量指標(biāo) 黃瓜在盛果中期時(shí) 每個(gè)處理 3 個(gè)重復(fù)共標(biāo)記 15 株植株 在其相同坐果 位點(diǎn)選取質(zhì)量相同的 5 個(gè)果實(shí)用于品質(zhì)測定 可溶 性固形物含量使用 TD 45 數(shù)字折光儀測定 硝酸 鹽含量采用水楊酸法測定 維生素 C 含量采用鉬藍(lán) 比色法測定 可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定 有機(jī)酸含量選擇氫氧化鈉滴定法測定 22 在整個(gè)生 育期 每個(gè)處理選取 5 株黃瓜 采用電子秤記錄不 同處理的果重 最后計(jì)算小區(qū)面積產(chǎn)量并將其折算 成畝產(chǎn)量 1 5 數(shù)據(jù)處理 使用 Excel 2010 對數(shù)據(jù)分析整理 使用 SPSS 23 0 對植株生長 光合特性 熒光參數(shù) 果實(shí)品質(zhì) 和產(chǎn)量等指標(biāo)進(jìn)行差異性分析和主成分分析 使用 Origin 2022b 作圖 2 結(jié)果與分析 2 1 不同復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì) 由表 2 可知 不同處理的基質(zhì)速效磷 速效氮 全氮 電導(dǎo)率 持水孔隙和總孔隙度均顯著高于 CK 其中 T4 處理持水孔隙最高 為 68 579 T3 處理 的總孔隙度 電導(dǎo)率 全氮和速效氮含量均最高 分別為 89 519 2 382 mS cm 1 0 152 g kg 1 和 16 416 mg kg 1 不同處理的基質(zhì)容重 通氣孔隙 pH 值和全磷含量均低于 CK 處理 其中容重 CK 處 理最高 T3 處理次之 二者有顯著差異 通氣孔隙 大小順序?yàn)?CK T1 T3 T2 T4 T3 處理的 pH 值與 CK 處理無顯著差異 全磷含量各處理間無明顯 差異 表 2 不同復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì) Table 2 Physicochemical properties of different complex substrates 處理 容重 g cm 3 總孔隙度 通氣孔隙 持水孔隙 pH 值 T1 0 226 0 003 d 88 360 0 125 b 27 662 0 436 b 62 857 0 433 c 6 020 0 062 c T2 0 321 0 005 b 89 125 0 072 a 26 520 0 125 c 65 235 0 254 b 6 310 0 031 b T3 0 328 0 004 b 89 519 0 168 a 26 565 0 237 c 64 211 0 369 bc 6 518 0 021 a T4 0 284 0 005 c 88 176 0 128 b 24 210 0 318 d 68 579 0 349 a 6 342 0 052 b CK 0 386 0 002 a 86 123 0 224 c 34 243 0 352 a 55 409 0 625 d 6 537 0 037 a 處理 電導(dǎo)率 mS cm 1 全氮 g kg 1 速效氮 mg kg 1 全磷 g kg 1 速效磷 mg L 1 T1 1 841 0 001 c 0 028 0 002 d 11 223 0 832 c 1 139 0 048 b 23 252 0 356 d T2 2 109 0 004 b 0 096 0 007 b 15 964 0 356 a 1 265 0 037 b 26 713 0 569 c T3 2 382 0 007 a 0 152 0 003 a 16 416 0 438 a 1 533 0 065 b 43 694 0 845 a T4 1 402 0 031 e 0 047 0 004 c 13 316 0 510 b 1 432 0 053 b 45 427 1 439 a CK 1 520 0 018 d 0 109 0 001 b 13 083 0 657 b 2 769 0 321 a 35 278 0 634 b 注 同列不同的小寫字母表示不同復(fù)配基質(zhì)間差異顯著 P 0 05 下同 2 2 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜生長指標(biāo)的影響 由圖 1 可知 在整個(gè)生育期中 株高相對生長 率呈逐漸遞減的趨勢 苗期 T3 處理株高相對生長 率最高 且與 CK 處理相比差異不顯著 T2 處理次 之 T1 處理最低 T3 處理較 T1 處理提高了 27 盛果期 T3 處理株高相對生長率最高 T1 處理最 低 T3 較 T1 處理提高了 25 T2 T4 和 CK 處理 三者均無顯著差異 拉秧期 與苗期表現(xiàn)相同 T3 處理株高相對生長率最高 CK 處理次之 T2 處理 最低 T3 較 T2 提高了 31 T1 和 T4 處理之間無 顯著差異 在整個(gè)生育期中 莖粗相對生長率呈逐漸遞減 的趨勢 苗期 T3 處理莖粗相對生長率最高 且與 T1 處理差異不顯著 T4 處理最低 T3 較 T4 處理 提高了 35 T2 和 CK 處理無顯著差異 盛果期 T1 處理莖粗相對生長率最高 T2 處理次之 CK 處 理最低 T1 較 CK 處理提高了 45 T3 和 T4 處理 無顯著差異 拉秧期 T3 處理莖粗相對生長率最高 T4 處理次之 CK 處理最低 T3 較 CK 提高了 45 T1 和 T2 處理無顯著差異 430 安 徽 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 2 3 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜葉片光合熒光特性影響 由圖 2 可知 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜葉片的蒸騰 速率 T r 凈光合速率 P n 氣孔導(dǎo)度 G s 和水分利 用率 WUE 均有顯著影響 CK 處理的蒸騰速率較 高 T1 和 T2 處理較 CK 處理蒸騰速率低 其與 CK 處理相比 分別降低了 18 和 14 T3 和 T4 處理 差異不顯著 CK 處理的凈光合速率最高 T3 和 T4 處理次之 且二者無顯著差異 CK 處理較 T1 和 T2 處理分別提高了 23 和 21 T3 處理的氣孔導(dǎo) 度顯著高于其他處理 T1 處理的次之 為 0 85 mol m 2 s 1 T4 處理較低 T3 較 T4 處理增幅為 14 CK 處理的水分利用率同樣最高 T1 和 T4 處理次 之 且二者差異不顯著 T2 處理水分利用率最低 CK 較 T2 提高了 9 不同小寫字母表示差異顯著 P 0 05 下同 圖 1 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜株高相對生長率和莖粗相對生長率的影響 Figure 1 Effects of different compound substrates on relative growth rates of plant height and stem diameter of cucumber 圖 2 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜光合特性的影響 Figure 2 Effects of different compound substrates on photosynthetic characteristics of cucumber 由圖 3 可知 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜葉片的光化 學(xué)淬滅系數(shù) qP 非光化學(xué)淬滅系數(shù) NPQ 最大光 轉(zhuǎn)化效率 F v F m 和實(shí)際光轉(zhuǎn)化效率 PS 均有顯著 影響 T3 處理的光化學(xué)淬滅系數(shù)最高 CK 處理最 低 增幅為 50 T1 和 T2 處理次之 且二者無顯 著差異 T1 處理的非光化學(xué)淬滅系數(shù)最高 且與 T2 處理無顯著差異 CK 處理最低 T1 和 T2 較 CK 差值分別為 2 04 和 1 95 T3 和 T4 無顯著差異 T2 處理的最大光轉(zhuǎn)化效率顯著低于其他處理 為 0 77 且 T1 T3 T4 和 CK 處理之間差異不顯著 T3 處 理的實(shí)際光轉(zhuǎn)化效率最高 T4 處理次之 CK 處理 最低 T3 較 CK 處理提高了 76 T1 和 T2 處理之 間無顯著差異 2 4 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響 由表 3 可知 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜果實(shí)品質(zhì)指 標(biāo) 可溶性固形物 維生素 C 硝酸鹽 有機(jī)酸和 可溶性糖 以及硬度均有顯著影響 T3 處理的硬度 最高 可達(dá) 5 97 T1 和 T2 處理次之 且二者無顯 51 卷 3 期 馬麗娟等 堆肥化處理的廢棄葡萄枝條復(fù)配基質(zhì)對黃瓜生長及光合特性的影響 431 著差異 CK 處理硬度最低 較 T3 處理差值為 0 47 T3 和 T4 處理的可溶性固形物含量一致且最高 為 3 80 CK 處理較低 T3 處理的維生素 C 含量最 高 為 266 57 mg kg 1 T2 處理次之 CK 處理最低 為 98 03 mg kg 1 T3 與 CK 相比提高 63 不同處 理之間的硝酸鹽含量均有顯著差異 5 個(gè)處理間 T3 處理的硝酸鹽含量最高 CK 處理最低 二者相差 98 18 mg kg 1 其含量排序?yàn)?T3 T2 T1 T4 CK T2 處理的有機(jī)酸含量最高 且與 T3 處理無顯 著差異 T1 T4 和 CK 處理有機(jī)酸含量較低 三者 之間無顯著差異 T2 處理的可溶性糖含量最高 CK 處理的含量最低 T2 相比 CK 增加 30 可溶性糖 含量不同處理間有顯著差異 其含量排序?yàn)?T2 T3 T4 T1 CK 圖 3 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜熒光參數(shù)的影響 Figure 3 Effects of different compound substrates on fluorescence parameters of cucumber 表 3 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜果實(shí)品質(zhì)的影響 Table 3 Effects of different compound substrates on fruit quality of cucumber 處理 硬度 可溶性固形物 維生素 C mg kg 1 硝酸鹽 mg kg 1 有機(jī)酸 可溶性糖 T1 5 63 0 05 ab 3 60 0 06 b 110 52 1 43 d 274 62 0 00 c 0 23 0 00 b 1 00 0 00 d T2 5 82 0 12 ab 3 70 0 06 ab 258 83 0 93 b 296 38 0 00 b 0 35 0 00 a 1 28 0 00 a T3 5 97 0 02 a 3 80 0 03 a 266 57 0 93 a 316 32 0 00 a 0 34 0 00 a 1 11 0 00 b T4 5 61 0 15 b 3 80 0 06 a 153 14 1 43 c 224 76 0 00 d 0 27 0 00 b 1 06 0 00 c CK 5 50 0 08 b 3 30 0 06 c 98 03 0 93 e 218 14 0 00 e 0 26 0 00 b 0 89 0 00 e 圖 4 不同基質(zhì)配比對黃瓜產(chǎn)量的影響 Figure 4 Effects of different matrix formulations on cucumber yield 根據(jù)圖 4 可得出 不同處理基質(zhì)對黃瓜的產(chǎn)量 均有較為顯著影響 產(chǎn)量最高為 T3 處理 每畝可 達(dá)到 7 763 kg T2 處理次之 CK 處理產(chǎn)量最低 每畝為 6 270 kg T3 較 CK 處理增幅為 19 產(chǎn)量 的大小順序?yàn)?T3 T2 T1 T4 CK 2 5 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜關(guān)鍵指標(biāo)主成分分析 以不同復(fù)配基質(zhì)的黃瓜生長 光合特性 熒光 參數(shù) 果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量共 17 個(gè)指標(biāo)為評價(jià)對象 對 所有指標(biāo)進(jìn)行主成分分析 將各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理及 分析后 提取出 3 個(gè)主成分 結(jié)果 表 4 顯示 主成分 1 的方差貢獻(xiàn)率為 54 57 主要由水分利用 率 光化學(xué)淬滅系數(shù)和產(chǎn)量起決定作用 主成分 2 的方差貢獻(xiàn)率為 25 45 主要由株高相對生長率 蒸騰速率和莖粗相對生長率起決定作用 主成分 3 的方差貢獻(xiàn)率為 11 55 主要由最大光轉(zhuǎn)化效率起 決定作用 累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為 91 57 表明 3 個(gè)主 成分可解釋各處理差異產(chǎn)生的 91 57 432 安 徽 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2024 年 綜合得分越高的處理對測定指標(biāo)影響越大 通過 計(jì)算 3 個(gè)主成分得分以及各處理的綜合得分 表 5 可知 T3 處理 葡萄枝條 草炭 珍珠巖 40 30 30 的綜合得分最高 為 2 06 即為最優(yōu)的基質(zhì)配比 表 4 主成分在各指標(biāo)上成分載荷矩陣 特征值和貢獻(xiàn)率 Table 4 Component load matrix eigenvalue and contribution rate of principal component in each index 指標(biāo) 主成分 1 主成分 2 主成分 3 株高相對生長率 0 125 0 988 0 076 莖粗相對生長率 0 356 0 834 0 206 蒸騰速率 0 496 0 846 0 019 凈光合速率 0 651 0 753 0 055 氣孔導(dǎo)度 0 124 0 409 0 533 水分利用率 0 965 0 106 0 172 光化學(xué)淬滅系數(shù) 0 905 0 140 0 402 非光化學(xué)淬滅系數(shù) 0 825 0 496 0 165 最大光轉(zhuǎn)化效率 0 457 0 201 0 839 實(shí)際光轉(zhuǎn)化效率 0 822 0 010 0 483 硬度 0 883 0 419 0 089 可溶性固形物 0 795 0 130 0 288 維生素 C 0 877 0 478 0 036 硝酸鹽 0 874 0 321 0 159 有機(jī)酸 0 702 0 572 0 420 可溶性糖 0 889 0 012 0 415 產(chǎn)量 0 952 0 193 0 079 特征值 9 277 4 327 1 963 方差貢獻(xiàn)率 54 573 25 452 11 546 累積方差貢獻(xiàn)率 54 573 80 025 91 570 表 5 不同復(fù)配基質(zhì)對黃瓜各指標(biāo)綜合評價(jià)及排名 Table 5 Comprehensive evaluation and ranking of cucumber indexes by different complex substrates 處理 主成分 1 主成分 2 主成分 3 綜合得分 排名 T1 0 12 3 06 1 0 60 4 T2 2 96 0 58 2 12 1 22 2 T3 2 43 2 61 0 57 2 06 1 T4 0 86 0 14 0 11 0 42 3 CK 4 66 0 89 0 44 2 26 5 3 討論 與 結(jié)論 目前 農(nóng)業(yè)的綠色和可持續(xù)發(fā)展越來越被重視 農(nóng)林廢棄資源的創(chuàng)新利用成為必然趨勢 這既能有 效保護(hù)生態(tài)環(huán)境 也能防止資源的過度浪費(fèi) 葡萄枝 條作為果園冬季修剪的必然產(chǎn)物 其內(nèi)含有豐富的生 物質(zhì)和微量元素 23 草炭單獨(dú)或混合使用都可以作為 基質(zhì) 是長期以來蔬菜栽培基質(zhì)的主要成分 24 本試 驗(yàn)通過堆肥處理降解葡萄枝條中的木質(zhì)素 將堆肥 后的葡萄枝條與有機(jī)物 草炭 和無機(jī)物 珍珠巖 混合形成復(fù)配基質(zhì) 不僅能改善基質(zhì)的理化性質(zhì) 還實(shí)現(xiàn)了廢棄葡萄枝條的資源再利用 基質(zhì)理化性質(zhì)符合要求的范圍是 容重 0 2 0 8 g cm 3 總孔隙度 60 90 通氣孔隙度 15 30 持水孔隙度 40 75 25 電導(dǎo)率小于 2 6 mS cm 1 及 pH 值保持在 6 0 7 5 26 范圍內(nèi)對植物生 長發(fā)育有促進(jìn)作用 本研究發(fā)現(xiàn) 不同基質(zhì)配比的 容重 總孔隙度 通氣孔隙度 持水孔隙度 電導(dǎo) 率和 pH 值分別在 0 226 0 386 g cm 3 86 123 89 519 24 210 34 243 55 409 68 579 1 402 2 382 mS cm 1 和 6 020 6 537 之間 其中 CK 處理的通氣孔隙度高于適宜范圍 這可能是 CK 處理基質(zhì)容重相對較大所導(dǎo)致 其余各指標(biāo)均在適 宜植株生長的正常范圍內(nèi) 表明以發(fā)酵后葡萄枝條 作為基質(zhì)原料是可行的 以葡萄枝條 珍珠巖和草 炭混合形成的基質(zhì)是可行的 因此 試驗(yàn)中各處理 的基質(zhì)配方均能使黃瓜進(jìn)行正常的生長發(fā)育 在基質(zhì)栽培黃瓜的品質(zhì)方面 通?？扇苄怨绦?物 維生素 C 硝酸鹽 有機(jī)酸和可溶性糖分別在 3 2 4 2 80 300 mg kg 1 200 320 mg kg 1 0 2 0 4 和 1 0 2 3 之間 27 28 本研究發(fā)現(xiàn) 不同基質(zhì)配比的可溶性固形物 維生素 C 硝酸鹽 有機(jī)酸和可溶性糖分別在 3 30 3 60 98 03 266 57 mg kg 1 218 14 316 32 mg kg 1 0 23 0 35 和 0 89 1 28 之間 表明利用發(fā)酵后廢棄 葡萄枝條作為復(fù)配基質(zhì)的原料栽培黃瓜 其品質(zhì)能 達(dá)到同類基質(zhì)栽培黃瓜的指標(biāo) 黃瓜在生長和產(chǎn)量方面的處理間差異顯著 全生 育期的株高相對生長率 苗期和拉秧期的莖粗相對生 長率和產(chǎn)量均在 T3 處理下表現(xiàn)最好 這可能是因?yàn)?T3 處理發(fā)酵后的葡萄枝條營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放 復(fù)配基 質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)較為突出 促進(jìn)黃瓜根部對基質(zhì)內(nèi)營養(yǎng) 物質(zhì)的吸收 這與黨兆霞等 29 研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基在 62 67 的葡萄枝條木屑營養(yǎng)物質(zhì)含量較全面 致 使平菇的菇型 產(chǎn)量和生物轉(zhuǎn)化率較高的結(jié)果一致 因此在生長 品質(zhì)和產(chǎn)量方面 以發(fā)酵后的葡萄枝 條 草炭 珍珠巖按照 40 30 30 的體積比形成的 復(fù)配基質(zhì)栽培黃瓜生長發(fā)育較好 有機(jī)基質(zhì)對植物光合效率的維持有積極作用 30 研究表明 不同基質(zhì)配比對黃瓜的蒸騰速率 凈光 合速率 氣孔導(dǎo)度和水分利用率有較顯著影響 蒸 騰速率和凈光合速率變化趨勢相似 大小順序均為 CK T3 T4 T2 T1 T3 處理的光合特性與 CK 處理差距最小 具有促進(jìn)植株積累光合產(chǎn)物的能力 T3 處理的氣孔導(dǎo)度較高 能有效提高黃瓜光合作用中 CO 2 的同化 31 水分利用率 T3 處理相對較低 這可 能是因?yàn)?T3 處理氣孔導(dǎo)度較高 造成葉片的光合能 力提升 植株對水分利用率的消耗不高所致 32 T3 處理的實(shí)際光轉(zhuǎn)化效率最高 最大光轉(zhuǎn)化效率與其 他處理無明顯差異 光化學(xué)淬滅系數(shù)最高 非光化 51 卷 3 期 馬麗娟等 堆肥化處理的廢棄葡萄枝條復(fù)配基質(zhì)對黃瓜生長及光合特性的影響 433 學(xué)淬滅系數(shù)相對較低 這與金寧所得結(jié)論一致 33 該結(jié)果既能有效維持葉片的正常形態(tài)以及光合色素 的合成 又能使光能轉(zhuǎn)化速率提高 因此 在光合 特性和熒光參數(shù)方面 T3 處理具有積極地維持黃瓜 光合效率作用 通過對不同基質(zhì)配比的黃瓜生長 光合特性 熒光參數(shù) 果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量共 17 個(gè)指標(biāo)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn) 行主成分分析 解釋各處理數(shù)據(jù)產(chǎn)生差異的主成分 貢獻(xiàn)率以及各處理的綜合得分 本實(shí)驗(yàn)中 3 個(gè)主 成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá) 91 57 最終綜合得分排名 從高到低分別是 T3 T2 T4 T1 和 CK 因此 T3 處理得分最高 可作為堆肥化處理的廢棄葡萄枝 條復(fù)配基質(zhì)栽培黃瓜的最佳配方 發(fā)酵后廢棄葡萄枝條 珍珠巖和草炭通過合理 比例混合后 其理化性質(zhì)均在適宜黃瓜生長發(fā)育的 正常范圍內(nèi) T3 處理對黃瓜的生長 光合特性 熒 光參數(shù) 品質(zhì)和產(chǎn)量有顯著影響 可以促進(jìn)黃瓜的 生長發(fā)育 因此 發(fā)酵后的葡萄枝條 草炭和珍珠 巖按照 40 30 30 T3 體積比形成的復(fù)配基質(zhì) 綜 合表現(xiàn)最好 可作為代替商品基質(zhì)的經(jīng)濟(jì)型復(fù)配基 質(zhì) 同時(shí)表明葡萄枝條可用性較強(qiáng) 成本較低 是 一種可替代其他介質(zhì)的新型基質(zhì)原料 參考文獻(xiàn) 1 史聰聰 國際葡萄與葡萄酒組織發(fā)布 世界葡萄品種分 布報(bào)告 J 中國食品學(xué)報(bào) 2018 18 3 72 2 劉麗麗 李建輝 鄭雪良 等 果樹枝條資源化利用研 究進(jìn)展 J 浙江柑橘 2016 33 4 5 8 3 涂倩 李媛媛 周書博 等 葡萄廢棄枝條資源化利用 研究進(jìn)展及對策 J 北方園藝 2022 17 129 136 4 王引權(quán) Frank Schuchardt 張仁陟 等 葡萄枝條堆肥 化過程中的生物化學(xué)變化和物質(zhì)轉(zhuǎn)化特征 J 果樹學(xué) 報(bào) 2005 22 2 115 120 5 XU F Z ZHANG S K WATERHOUSE G I N et al Yeast fermentation of apple and grape pomaces affects subse quent aqueous pectin extraction composition structure functional and antioxidant properties of pectins J Food Hydrocoll 2022 133 107945 6 顧睿文 李宇婷 廢棄葡萄枝條的處理方法與利用價(jià) 值 J 河南農(nóng)業(yè) 2021 35 11 12 7 殷姿 張軍翔 堆肥化處理葡萄修剪枝條的可行性綜 述 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016 44 8 167 169 8 高學(xué)峰 利用葡萄與葡萄酒生產(chǎn)過程中廢棄物栽培杏 鮑菇的研究 D 楊凌 西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016 9 COLODEL C VRIESMANN L C TE FILO R F et al Optimization of acid extraction of pectic 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