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開發(fā)出理化性能穩(wěn)定、取材方便、原材料易于獲取、價(jià)格低廉、用后方便處理的基質(zhì),是固體基質(zhì)無土栽培的關(guān)鍵。利用蛭石及工農(nóng)業(yè)固體廢棄物如爐渣、廢菇料、秸稈等原料按一定比例混合復(fù)配成無土番茄栽培基質(zhì),采用盆栽和田間試驗(yàn),通過對(duì)比選擇出適宜番茄栽培的高效、低成本無土基質(zhì),代替常規(guī)以草炭為主要原料的無土栽培基質(zhì),在降低栽培成本的同時(shí),保護(hù)不可再生的生態(tài)資源,提高生產(chǎn)效率,旨為番茄大規(guī)模無土栽培生產(chǎn)的示范推廣奠定基礎(chǔ)。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料 基質(zhì)原材料種類有草炭(普通園藝用草炭,購于花卉市場(chǎng))、蛭石(未分級(jí)蛭石)、爐渣(0.5 cm篩網(wǎng)過篩)、玉米秸稈(粉碎噴水后用塑料膜覆蓋堆漚3個(gè)月)和棉籽皮(以棉籽皮作原料生產(chǎn)食用菌后的廢菇料,噴水后用塑料膜覆蓋堆漚3個(gè)月)。將基質(zhì)原料按不同配比復(fù)配成8種復(fù)合基質(zhì)(表1)進(jìn)行試驗(yàn)。番茄品種為金棚一號(hào)(粉果品種)。 1.2 試驗(yàn)方法 1.2.1 無土栽培基質(zhì)的初選 采用常規(guī)方法,分析8種復(fù)合基質(zhì)的理化性質(zhì),指標(biāo)包括容重、總孔隙度、大小孔隙比、pH值和電導(dǎo)率。其中,電導(dǎo)率(EC)和pH值測(cè)定參照土壤的EC和pH值測(cè)定方法進(jìn)行,在電導(dǎo)率儀上測(cè)定電導(dǎo)率,在pH計(jì)上測(cè)定pH值。 根據(jù)2008年基質(zhì)原材料的市場(chǎng)價(jià)格草炭240元/m3、蛭石50元/m3、玉米秸稈50元/m3、爐渣60元/m3、棉籽皮60元/m3,計(jì)算8種復(fù)合基質(zhì)的原料成本,其中玉米秸稈和棉籽皮的價(jià)格主要是粉碎與運(yùn)輸?shù)某杀?其本身幾乎無成本價(jià)格。將8種復(fù)合基質(zhì)的理化性質(zhì)及其原料成本進(jìn)行比較,選出可應(yīng)用于蔬菜栽培的低成本無土栽培基質(zhì)。 1.2.2 無土栽培基質(zhì)的優(yōu)選
1.2.3 盆栽試驗(yàn)
*比例為按照材料順序配制的體積比。
2 結(jié)果與分析 2.1 基質(zhì)的理化性質(zhì)及成本分析 8種復(fù)合基質(zhì)的容重、總孔隙度、pH值和電導(dǎo)率均在適宜范圍內(nèi)(表2),表明從容重、總孔隙度、pH值和電導(dǎo)率4個(gè)指標(biāo)看, 8種復(fù)合基質(zhì)均能夠滿足多數(shù)蔬菜栽培的需求。大小孔隙比反映基質(zhì)的保水能力,基質(zhì)III大小孔隙比偏大而且還會(huì)隨著秸稈的不斷降解而進(jìn)一步增大,持水能力將越來越差,所以不宜作為栽培基質(zhì)應(yīng)用?；|(zhì)IV大小孔隙比偏大但成分穩(wěn)定,在實(shí)際應(yīng)用中需要及時(shí)補(bǔ)水來克服基質(zhì)持水能力差的問題;基質(zhì)I和基質(zhì)II大小孔隙比偏小,持水能力強(qiáng),但通氣能力稍差。經(jīng)濟(jì)效益決定無土栽培生產(chǎn)發(fā)展的規(guī)模與速度?；|(zhì)栽培是無土栽培中投資最少的栽培方式,然而不同基質(zhì)的價(jià)格相差很大。有些基質(zhì)作物雖能夠很好地生長,但是來源不易、運(yùn)輸困難且價(jià)格較高,故不能選用。采用作物殘?bào)w或有機(jī)廢棄物作為無土栽培中的基質(zhì)材料來代替生產(chǎn)上常用的草炭、巖棉等基質(zhì)材料,可以降低生產(chǎn)成本。除基質(zhì)III外,能夠應(yīng)用的7種基質(zhì)成本差異較大(表2)。其中,基質(zhì)IV、基質(zhì)VI和基質(zhì)×成本較低(52.5~60.0元/m3),較基質(zhì)II(常規(guī)基質(zhì))成本降低60%左右,且原料易于獲得,是較適合推廣應(yīng)用的無土栽培固體基質(zhì)。更進(jìn)一步的栽培試驗(yàn)就以常規(guī)基質(zhì)II和土壤為對(duì)照,以初步優(yōu)選的基質(zhì)IV、基質(zhì)VI和基質(zhì)×為測(cè)試基質(zhì)來進(jìn)行。 2.2 復(fù)合基質(zhì)種類對(duì)番茄生長指標(biāo)的影響 2.2.1 對(duì)番茄苗期生長的影響 粗高比為植株根徑粗(靠近基質(zhì)表面部分的植株莖粗)與株高的比值,是判斷植株生長是否徒長的指標(biāo)。基質(zhì)栽培的番茄粗高比均大于土壤栽培(表3),表明基質(zhì)栽培番茄的植株生長好于土壤栽培。 *同列數(shù)據(jù)后,小寫英文字母不同,表示在5%水平上差異顯著;大寫英文字母不同,表示在1%水平上差異顯著。下表同。 長度>10 cm的根數(shù)和根體積反映了植株根系的生長量?；|(zhì)VI栽培的番茄長度﹥10 cm根數(shù)最多,與基質(zhì)對(duì)照差異不顯著,但顯著優(yōu)于其他基質(zhì)處理;根體積較大,與基質(zhì)對(duì)照和土壤對(duì)照以及其他處理差異均不顯著。表明基質(zhì)VI栽培的番茄根系生長良好。整株重反映了整個(gè)植株的生長量?；|(zhì)VI栽培的番茄整株重最大,顯著高于其他處理。表明用基質(zhì)VI栽培的番茄植株生長最好。 葉綠素相對(duì)含量可以間接反映作物生長速度的快慢?；|(zhì)II(對(duì)照)和基質(zhì)IV的番茄植株葉綠素相對(duì)含量較高,二者差異不顯著,但均極顯著高于土壤處理;而基質(zhì)VI和基質(zhì)×的葉綠素相對(duì)含量與土壤栽培差異不顯著(表4)。表明用基質(zhì)IV栽培番茄效果較好。 2.2.2 對(duì)番茄花期生長的影響 基質(zhì)VI和基質(zhì)×栽培的番茄粗高比最大,二者差異不顯著,與基質(zhì)對(duì)照和基質(zhì)IV處理差異也不顯著,但顯著大于土壤處理(表5)。表明用基質(zhì)VI和基質(zhì)×栽培的番茄較土壤栽培的番茄植株生長明顯粗壯。 基質(zhì)IV、基質(zhì)VI和基質(zhì)×栽培番茄的開花節(jié)位較高,三者差異不顯著,但均較基質(zhì)對(duì)照和土壤對(duì)照差異顯著?；|(zhì)栽培的番茄花蕾數(shù)相近,其中用基質(zhì)IV和基質(zhì)VI栽培時(shí)花蕾數(shù)稍多?；|(zhì)II和土壤栽培的番茄開花數(shù)較多,顯著高于基質(zhì)VI和基質(zhì)×栽培的番茄,但較基質(zhì)IV處理差異不顯著(表5)。 總體來看,用土壤栽培的番茄生長勢(shì)較弱,開花早,節(jié)位較低;而用基質(zhì)IV和基質(zhì)VI栽培的番茄花期生長較好。 植物根系活動(dòng)能力直接影響植物整體的生長情況、營養(yǎng)水平和產(chǎn)量水平?；|(zhì)VI栽培的番茄根系活力最高,顯著高于基質(zhì)對(duì)照和其他處理(表6)。表明用基質(zhì)VI栽培的番茄根系生長最為旺盛。 不同基質(zhì)栽培的番茄盛果期根系生長差異不大(表7)。從2008年的番茄產(chǎn)量可以看出,基質(zhì)IV栽培的番茄產(chǎn)量高于基質(zhì)對(duì)照,較土壤對(duì)照高7.81%。2008年由于基質(zhì)VI所在小區(qū)的支架坍塌,導(dǎo)致落果嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了基質(zhì)VI所在小區(qū)番茄產(chǎn)量的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。2009年進(jìn)行了重復(fù)試驗(yàn),結(jié)果顯示,基質(zhì)IV和基質(zhì)VI栽培的番茄揮種衣劑的實(shí)際應(yīng)用效果。 當(dāng)前大力提倡和實(shí)施的可持續(xù)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)要求人們改變過去在種子包衣中的實(shí)用主義觀念,更加強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)效益,達(dá)到實(shí)用和生態(tài)的統(tǒng)一。精細(xì)農(nóng)業(yè)和精確農(nóng)業(yè)的觀念促使人們更加注重種子的特點(diǎn)和種子生長發(fā)育的環(huán)境來研制專用特用型種衣劑。同時(shí),隨著技術(shù)水平不斷突破和材料科學(xué)不斷進(jìn)步,有力地推動(dòng)著種子包衣的科技含量的提升。特別是交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科的興起,產(chǎn)生了科學(xué)和技術(shù)的增長點(diǎn),生物工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的滲入必將帶來全新的種子包衣新概念。 來源:河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所 作者:焦永剛,石琳琪,董靈迪 |
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