不同蚯蚓粪配比基质对番茄生长发育及果实品质的影响.pdf
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1、宁夏农林科技,Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2023,64(03):21-25,47 园艺 基金项目:宁夏回族自治区重点研发计划项目(2020BBF02010)。作者简介:屈晓蕾(1986),女,河南濮阳人,硕士研究生,农艺师,主要从事园艺种植、农业生产管理工作。*通信作者:王昊(1989),男,硕士研究生,农艺师,从事园艺作物栽培与生理研究。收稿日期:2022-09-13不同蚯蚓粪配比基质对番茄生长发育及果实品质的影响屈晓蕾1,哈 蓉2,杨 波2,靳 韦2,马文礼2,陈永伟2,张 敏2,徐 灿2,杨桂丽2,王 昊2*1.宁夏农垦连湖农
2、场有限公司,宁夏 青铜峡7516002.宁夏农垦农林牧技术推广服务中心,宁夏 银川750024摘要:为探究蚯蚓粪作为基质配料对番茄生长发育及果实品质的影响,以番茄品种粉印 3 号为试验材料,采用不同蚯蚓粪配比基质进行袋式番茄栽培试验研究。结果表明,2/3 蚯蚓粪+1/3 土壤配比的基质对番茄生长发育和果实品质提升效果最优,可显著提高基质中有机质含量及氮、磷、钾含量,促进微生物量氮、碳含量和有效活菌数;株高显著高于对照,茎粗净生长量为 10.59 mm,较对照提高 249.5%;果实可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、维生素 C 含量均最高,较对照分别提高 14.60%、35.33%、52.13%和
3、 18.86%;每 667 m2番茄产量较对照提高 109.72%,净收益达 12 916.21 元。主成分分析结果显示,2/3 蚯蚓粪+1/3 土壤配比的基质得分最高,是改善基质理化性质、植株生长发育和提升果实品质的最佳配方。关键词:番茄;蚯蚓粪;基质;生长发育;果实品质中图分类号:S641.2文献标识码:A文章编号:1002-204X(2023)03-0021-05doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2023.03.005Effect of Different Proportions of Vermicompost Substrateon Tomato Growth
4、and Fruit QualityQu Xiaolei1,Ha Rong2,Yang Bo2,Jin Wei2,Ma Wenli2,Chen Yongwei2,Zhang Min2,Xu Can2,Yang Guili2,Wang Hao2*(1.Lianhu Farm Co.,Ltd.,Ningxia Agricultural Reclamation Group,Qingtongxia,Ningxia 751600;2.Agriculture,Forestry and Animal Husbandry Technology Extension Service Center,Ningxia A
5、gricultural Reclamation Group,Yinchuan,Ningxia 750024)Abstract In order to explore the effects of Vermicompost as a substrate ingredient on the growth anddevelopment of tomato and fruit quality,the tomato variety Fenyin 3 was used as the experimental material,andthe bag tomato cultivation experiment
6、 was conducted with different Vermicompost substrates.The results showedthat the substrate of 2/3 Vermicompost with 1/3 soil ratio had the best effect on tomato growth and fruit qualityimprovement.It can significantly increase the content of organic matter,nitrogen,phosphorus and potassium inthe sub
7、strate,and promote the content of microbial biomass nitrogen,carbon,and effective viable bacterialcount;The plant height was significantly higher than the control group,with the net growth of stem diameterbeing 10.59 mm,249.5%higher than the control group.The content of soluble solids,soluble sugars
8、,organicacids and VC in the fruit was the highest,14.60%,35.33%,52.13%and 18.86%higher than the controlgroup respectively.The tomato yield showed 109.72%higher than the control group,and the net incomereached 12 916.21 yuan.Through principal component analysis,2/3 Vermicompost with 1/3 soil ratio sc
9、ored thehighest,thus it was the best formula to promote the growth and development of tomato plants,improve fruitquality and maintain the quality of matrix.Key words Tomatoes;Vermicompost;Matrix;Growth and development;Fruit quality2164 卷 03 期屈晓蕾,等不同蚯蚓粪配比基质对番茄生长发育及果实品质的影响番茄是我国设施农业栽培面积和产量均为第一的蔬菜。因番茄生产
10、上普遍采用土壤栽培,且种植模式单一,导致土壤连作障碍严重、土壤环境恶劣、病虫害频发、产量及品质下降、经济效益降低等问题,严重制约设施番茄产业高质量可持续发展1-3。基质栽培是无土栽培的主要形式之一,不仅能克服常规土壤种植产生的次生盐渍化和连作障碍,而且能一定程度上改善番茄生长介质环境,实现设施番茄丰产、高质4-5。蚯蚓粪孔隙度高、透气性强、保水保肥性好、营养丰富、酸碱度趋于中性,是一种新型微生物有机复混肥,含有利于植物生长的活性酶,可提供适宜番茄生长的土壤肥力和土壤环境6-8。研究表明,蚯蚓粪能显著促进作物生长、提高产量及品质、改善土壤环境。董青君等9用蚯蚓粪作为主要基质研究其对番茄生长和品质
11、的影响,发现蚯蚓粪复配的生长基质理化性质优良、适宜番茄生长;刘学才等10研究发现,施蚯蚓粪较不施蚯蚓粪处理显著提高土壤有机质和氮、磷、钾等养分含量,明显增加土壤中细菌、放线菌数量,降低真菌数量。蚯蚓粪作为一种优质高效的有机肥,近年来备受各领域学者的关注,但将蚯蚓粪作为基质应用于设施番茄的研究报道较少。该研究以蚯蚓粪与土壤不同配比为基质,综合评价不同配比基质处理的理化性质、番茄生长发育、果实品质性状及产量等,筛选出适宜番茄生长的最佳蚯蚓粪配比基质,以期为蚯蚓粪在设施农业中的开发利用及改善设施连作障碍提供理论依据。1材料与方法1.1试验地点及材料试验于 2021 年 5 月 18 日至 9 月 2
12、8 日在宁夏农垦连湖农场日光温室(长 86 m、宽 8 m)进行。供试番茄品种为粉印 3 号,蚯蚓粪由宁夏万辉生物环保科技有限公司提供。1.2试验设计及实施试验采用单因素随机区组设计,以蚯蚓粪不同用量为试验因素进行番茄基质袋式栽培。共设置 6 个基质处理,分别为纯蚯蚓粪(处理 C1)、1/2 蚯蚓粪+1/2土壤(处理 C2)、1/3 蚯蚓粪+2/3 土壤(处理 C3)、2/3蚯蚓粪+1/3 土壤(处理 C4)、纯土壤(处理 C5)、素沙(CK),进行番茄基质袋式栽培,基质直径为 25 cm,高30 cm,由东向西排列 2 行种植于垄沟内,垄沟宽 80cm,垄面宽 120 cm,80 株(两垄)
13、为 1 个小区,小区面积为 28 m2,重复 3 次。试验番茄于 2021 年 4 月 16 日育苗,5 月 18 日定植。采用水肥一体化系统施肥、灌水,各处理田间管理方式相同。每个重复选择 3 株番茄挂牌标记,经过 7 d 缓苗,待番茄植株生长稳定后测定各项指标。定植前各处理基质理化性质检测结果见表1。1.3测定项目及方法采收后基质理化性质:番茄拉秧后采集各重复基质样品 500 g,剔除植物残体及其他杂物,相同处理样品混合均匀后迅速置于冰盒中存放。由宁夏菲杰特检测有限公司采用国标法测定有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、微生物量氮、微生物量碳含量和有效活菌数。采集样品时均佩戴无
14、菌手套。生长指标:于番茄定植期(缓苗 7 d)、始花期、结果期、采收期测定各生长指标。用卷尺测量番茄植株高度及最大叶片的长度、宽度,并计算叶面积,叶面积计算参照参考文献11的方法进行;使用游标卡尺测量番茄植株茎秆粗度。品质指标:共测定 6 个指标。果实纵、横径使用游标卡尺测量,果形指数为纵径/横径;番茄硬度使用手持 GY-1 型果实硬度计测定;可溶性固形物、维生素 C、可溶性糖、有机酸含量 4 个内含物品质指标由宁夏菲杰特检测有限公司采用国标法测定。产量:共测定 4 个指标。番茄成熟收获时用 1%的电子天平称量各处理小区的番茄单果质量、单株果实产量,并记录小区产量,根据小区产量计算单位面积产量
15、。1.4数据统计与分析数据采用 Microsoft Excel 进行处理,采用 SPSS19.0 统计软件进行主成分分析、方差分析,采用Graph-pad Prism 5 系统作图。图表数据均为 3 次重复的平均值,采用 Duncan method(邓肯新复极差法)进行差异显著性检验。主成分分析:将原始数据导入 SPSS 软件,先通过Analyze 菜单中 Descriptive statistics 菜单,用其中 De-scriptive 程序进行数据标准化处理,并得到 FAC 值,再使用 Analyze 菜单中 Date reduction 菜单中 Factor对数据进行主成分分析。表 1
16、不同蚯蚓粪配比基质的理化性质处理pH 值电导率/(mS cm-1)有机质/%水分/%全盐/%容重/(g cm-3)CK7.970.0460.710.770.331.41C18.650.8827.3722.660.791.06C28.540.5310.951.930.430.92C38.510.335.901.690.450.66C48.570.7415.346.890.680.72C57.650.232.800.530.381.282264 卷 03 期屈晓蕾,等不同蚯蚓粪配比基质对番茄生长发育及果实品质的影响图 1不同蚯蚓粪配比基质对番茄生长发育的影响表 2番茄收获后不同蚯蚓粪配比基质中养分
17、状况处理有机质/%全氮/%全磷/%全钾/%碱解氮/(mg kg-1)有效磷/(mg kg-1)速效钾/(mg kg-1)有效活菌数(cfu)/(亿 g-1)微生物量氮/(mg kg-1)微生物量碳/(mg kg-1)CK0.69f0.18d0.32d0.05d72.86c120.60d596.42b0.11a0.004 6c12.69eC110.09a0.86a0.81a0.28c346.06ab2 415.59a821.34a0.14a0.021 6a202.10aC23.18d0.43c0.43c0.55b198.38b1 396.77c719.33ab0.13a0.010 6b58.85
18、cdC35.23c0.43c0.44c0.74a181.24b1 011.16c873.32a0.14a0.010 8b96.78cC48.86b0.68b0.67b0.47b416.85a1 672.94b731.35ab0.15a0.014 4b163.83bC51.27e0.22d0.39cd0.76a358.92ab252.20d806.86a0.13a0.005 5c23.51d注:同列数据肩标不同小写字母表示在 5%水平上差异显著。下表同。主成分因子得分:F=FAC 值对应因子特征值的算术平方根,主成分的综合得分是以各主成分的贡献率为全体对主成分得分进行加权平均。计算公式:F=(F
19、1贡献率 1+F2贡献率 2+F3贡献率3+F4贡献率 4)/累计贡献率。2结果与分析2.1番茄收获后不同蚯蚓粪配比基质的养分变化从表 2 可知,番茄收获后添加不同量蚯蚓粪基质的有机质、大量元素含量及有效活菌数有较大的变化。不同处理基质的有机质含量从高到低依次为 C1、C4、C3、C2、C5、CK,处理 C1基质的有机质含量较 CK 提高 136.2%,各处理间差异显著。各基质中全氮、全磷含量均为处理C1最高,其次为处理 C4,两处理均显著高于CK;各基质中全钾含量为处理 C5、C3较高,处理 C1C5均显著高于CK。各基质中碱解氮含量以处理 C4最高,其次为 C5,处理 C1C5显著高于 C
20、K。各基质中有效磷含量处理以 C1最高,其次为 C4,CK 最低。各基质中速效钾含量以处理C3最高,其次为处理 C1,两处理均显著高于 CK。各基质中有效活菌数,处理 C4略高于其他处理,为 0.15 亿/g,各处理间差异不显著。各基质中微生物量氮、微生物量碳含量,处理 C1显著高于其他处理,其次为处理 C4,处理 C1、C4与 CK 间差异显著。由此可知,处理 C1、C4能够在一定程度上提高基质中的有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物量氮、微生物量碳含量,促进基质中有效活菌数量,更适宜番茄生长发育。2.2不同蚯蚓粪配比基质对番茄生长发育的影响在土壤中添加蚯蚓粪可有效促进番茄生长
21、发育,但蚯蚓粪添加量不同效果不同(图 1)。由图 1 可以看出,各处理番茄的株高、茎粗随着番茄生育时期的进程而递增,CK 相对于其他处理增幅较缓。番茄各生育时期株高均以处理 C1为最高,其次为处理 C2,果实收获时处理 C1的株高净生长量达 129.76 cm,较 CK 提高 323.49%,差异显著。番茄茎粗变化均表现为“快慢快”的单 S 曲线,始花期、结果期处理 C1和 C4的茎粗最粗,处理 C2、C3、C5的茎粗略低,但均高于 CK;(a)不同蚯蚓粪配比基质对番茄株高的影响(b)不同蚯蚓粪配比基质对番茄茎粗的影响(c)不同蚯蚓粪配比基质对番茄叶面积的影响2364 卷 03 期屈晓蕾,等不
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