穴施不同定植基質(zhì)對黃瓜生長和產(chǎn)量的影響

摘要：以黃瓜（Cucumis sativus L.）為試材，研究施用不同定植基質(zhì)對黃瓜生長和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，定植基質(zhì)的容重、通氣孔隙、持水孔隙、電導率等理化性質(zhì)均顯著優(yōu)于對照，施用定植基質(zhì)縮短了黃瓜幼苗的緩苗期，提高了緩苗率，促進了定植后黃瓜的生長，并且單株前期產(chǎn)量有所提高；其中高濃度營養(yǎng)液浸泡0.8%丙烯酰胺-丙烯酸鉀共聚交聯(lián)物處理對黃瓜生長的促進效果最明顯，定植20 d和50 d后，黃瓜的株高、莖粗、葉色指數(shù)、地上部鮮重和干重（定植20 d）、根體積（定植50 d）、地下部鮮重和干重均顯著高于對照，單株前期產(chǎn)量比對照提高13.2%。表明應用定植基質(zhì)可以通過增加黃瓜根際的通氣性改善根際營養(yǎng)，縮短黃瓜緩苗期，提高緩苗率，促進營養(yǎng)生長和生殖生長，從而提高產(chǎn)量。

關鍵詞：黃瓜（Cucumis sativus L.）；穴施；定植基質(zhì)；生長；產(chǎn)量

中圖分類號：S642.2；S604+.7；S359 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）06-1394-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.029

Abstract： Effects of different planting substrate on growth and yield of Cucumis sativus L. were studied. The results showed that the physical and chemical characters of bulk density， aeration porosity， moisture holding capacity and EC value of planting substrate were significantly better than that of CK. Planting substrate shorten the revival time and improved the rate of C. sativus seedlings. The growth of C. sativus plant was promoted and the yield was increased. Treatment with high concentration of nutrient solution of 0.8% Cross-linked poly （acrylamide-co-acrylate） significantly promoted C. sativus growth. After 20 d and 50 d of planting， the stem height and diameter， index of leave， fresh weight and dry weight of supraterraneous part， root volum， fresh weight and dry weight of subterraneous part of C. sativus was significantly higher than that of the control. Compared with control， the early yield increased by 13.2%. The results indicated that the application of planting substrate with good rhizosphere ventilation and nutrition could shorten the revival time， improve the rate of seedlings， promote the vegetative and reproductive growth， increase the yield of C. sativus.

Key words： Cucumis sativus L.； spot application； planting substrate； growth； yield

隨著設施蔬菜的迅速發(fā)展，穴盤育苗移栽技術正在大面積推廣應用，尤其在設施果菜類育苗移栽方面最為普遍[1]。但是，在移栽過程中，幼苗從穴盤無土栽培的環(huán)境轉(zhuǎn)入土壤中生長后，常常由于設施土壤的通氣條件差、基肥過多形成的土壤鹽漬化和酸化等因素而使緩苗時間延長，且定植成活率不是太高，造成前期營養(yǎng)生長緩慢、后期對蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響較大等問題常常出現(xiàn)[2]。黃瓜（Cucumis sativus L.）作為設施種植的主要蔬菜種類之一，其根系細弱、吸收能力較差、再生能力較弱，加之木栓化較早，所以黃瓜定植初期的發(fā)根環(huán)境對后期生長及產(chǎn)量的影響很大。研究表明，無土基質(zhì)栽培可有效改善根際環(huán)境[3]，但是無土栽培需要建造一定的設施設備，而且基質(zhì)價格高，重復使用需要花費大量人力、物力進行消毒處理[4]。因此，研究一種經(jīng)濟實用且有效改善蔬菜定植初期土壤理化性狀、使定植后的蔬菜能夠快速緩苗、從而良好生長的方法就非常必要。試驗采用蛭石作為定植基質(zhì)的主要原料，通過添加由營養(yǎng)液浸泡的保水劑丙烯酰胺-丙烯酸鉀共聚交聯(lián)物[Cross-linked of poly（acrylamide-co-acrylate），簡稱CAA]混配成的定植基質(zhì)來定植黃瓜幼苗，測定不同定植基質(zhì)條件下黃瓜的生長發(fā)育指標和產(chǎn)量，以期篩選出最佳的黃瓜穴施定植基質(zhì)，從而為設施黃瓜的生產(chǎn)提供理論依據(jù)和實際參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以黃瓜品種津優(yōu)35（C. sativus cv. Jinyou No.35）為試驗材料，保水劑丙烯酰胺-丙烯酸鉀共聚交聯(lián)物（CAA）由北京漢力淼新技術有限公司生產(chǎn)。配制營養(yǎng)液的化合物均為國產(chǎn)分析純試劑。

1.2 試驗設計

試驗于2012年8～11月在河北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)林教學基地溫室中進行，以蛭石作為黃瓜定植基質(zhì)的主要材料，添加由不同濃度營養(yǎng)液浸泡的不同體積的CAA。CAA添加比例分別為0.4%（V/V，下同）、0.8%；營養(yǎng)液設高濃度和低濃度2種配方，低濃度配方為1 000 mL 去離子水中加入Ca（NO3）2·4H2O 3.0 g、KNO3 1.8 g、NH4H2PO4 0.36 g、MgSO4·7H2O 1.5 g、微量元素0.12 mg；高濃度配方為加入Ca（NO3）2·4H2O 5.0 g、KNO3 3.0 g、NH4H2PO4 0.60 g、MgSO4·7H2O 2.5 g、微量元素0.20 mg。

試驗設4個處理：T1處理為低濃度營養(yǎng)液浸泡0.4%CAA；T2處理為高濃度營養(yǎng)液浸泡0.4%CAA；T3處理為低濃度營養(yǎng)液浸泡0.8%CAA；T4處理為高濃度營養(yǎng)液浸泡0.8%CAA。待CAA充分吸脹后，與蛭石混配均勻即可。定植時，在定植槽內(nèi)做好的平畦上挖穴，每穴1 000 mL處理液，然后將不同的定植基質(zhì)放入定植穴內(nèi)；選取整齊一致的黃瓜幼苗，分別栽入定植穴內(nèi)，保證幼苗根系處在定植基質(zhì)中央；以設施土壤為對照（CK）。各處理都定植黃瓜幼苗100株。

1.3 測定指標及測定方法

1.3.1 定植基質(zhì)的理化性質(zhì)測定 按照文獻[5]的方法測定設施土壤和4種定植基質(zhì)的容重、通氣孔隙、持水孔隙、pH、電導率等理化性質(zhì)指標，所有指標都3次重復，取均值。

1.3.2 植株生長及產(chǎn)量測定 在植株定植2 d和5 d后，分別調(diào)查不同處理的黃瓜幼苗緩苗率；定植20 d之后，每處理隨機選取20株黃瓜植株，測量其株高、莖粗、葉色指數(shù)、地上部鮮重和干重（測完鮮重后將其置于烘箱內(nèi)105 ℃殺青15 min、80 ℃恒溫烘至恒重，冷卻后稱量）、地下部鮮重和干重（方法同前）；定植50 d之后，每處理隨機選取20株，測量其株高、莖粗、葉色指數(shù)、地上部鮮重、地下部鮮重和干重（方法同前）、根系體積（用排水法測定）。生長期間連續(xù)記錄黃瓜的單株收獲量（產(chǎn)量）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)采用Microsft Office Excel 2003軟件進行計算及繪圖，采用SAS 8.1（SAS Institute， Cary， NC）軟件進行鄧肯氏新復極差法（Duncan’s multiple range test，DMRT）差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理的理化性質(zhì)

試驗測定的所有處理的理化性質(zhì)指標結(jié)果見表1。從表1可以看出，不同定植基質(zhì)的容重均顯著低于對照（P<0.05）；在CAA添加量為0.4%時，營養(yǎng)液濃度高的處理T2其容重顯著高于營養(yǎng)液濃度低的處理T1（P<0.05）；在CAA添加量為0.8%時，2種定植基質(zhì)的容重之間未達到顯著差異水平（P>0.05）。定植基質(zhì)的通氣孔隙顯著高于對照的通氣孔隙（P<0.05），但4種基質(zhì)的通氣孔隙之間差異不顯著（P>0.05）。定植基質(zhì)的持水孔隙顯著高于對照的持水孔隙（P<0.05）；當CAA添加量為0.4%時，T1、T2這2種定植基質(zhì)之間的持水孔隙差異不顯著（P>0.05），但是顯著高于CAA添加量為0.8%的T3、T4處理（P<0.05）。4種定植基質(zhì)與對照的pH差異不顯著（P>0.05）；但4種定植基質(zhì)的電導率顯著高于對照（P<0.05），其中電導率最高的是T4處理，其次分別為T2、T3、T1處理，這4個處理之間的差異也達到了顯著水平（P<0.05）。

2.2 各處理對黃瓜生長及產(chǎn)量的影響

2.2.1 各處理對黃瓜緩苗率的影響 試驗處理對黃瓜緩苗率的影響結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，在定植2 d后測定的黃瓜緩苗率上，4個定植基質(zhì)處理的均顯著高于對照（P<0.05），其中T2、T4處理的緩苗率最高，均為81.0%，其次為T1處理；在定植5 d后測定的黃瓜緩苗率上，T2、T4處理的緩苗率達到100%，其次為T1、T3，而對照的緩苗率為90.0%。

2.2.2 各處理對黃瓜株高和莖粗的影響 試驗處理對黃瓜株高和莖粗的影響結(jié)果見表2。從表2可以看出，在株高方面，定植20 d后以T3處理的黃瓜株高最高，其與T4處理的株高之間差異不顯著（P>0.05），但是顯著高于對照和T1、T2處理的株高（P<0.05）；對照的株高最矮，其與T1處理之間差異不顯著（P>0.05），但與另外3個處理之間差異顯著（P<0.05）；定植50 d后，以T2處理的株高最高，其與T4處理之間差異不顯著（P>0.05），但與另外3個處理之間差異顯著（P<0.05）；以T1處理的株高最矮，其比對照還矮，但與對照之間差異不顯著（P>0.05）。在莖粗方面，定植20 d后以T4處理的莖粗最大，其與T3處理之間差異不顯著（P>0.05），但是顯著粗于對照和T1、T2處理（P<0.05），比對照粗17.8%；在定植50 d后，仍然是T4處理的莖粗最大，其顯著粗于另外4個處理（P<0.05），并超出對照14.9%。

2.2.3 各處理對黃瓜葉色指數(shù)的影響 試驗處理對黃瓜葉色指數(shù)的影響結(jié)果見圖2。從圖2可以看出，定植20 d后，T4處理的黃瓜葉色指數(shù)最高，其次分別為T2、T1和T3處理，對照的最低；其中T4、T2、T1處理之間差異不顯著（P>0.05），但都顯著高于對照（P<0.05）；定植50 d后，4個定植基質(zhì)處理的葉色指數(shù)都顯著高于對照（P<0.05），其中T4處理的黃瓜葉色指數(shù)最高，其次為T3處理，兩者之間差異不顯著（P>0.05），并且兩者均高于CAA添加量為0.4%的T1、T2處理；但是T3處理與T1、T2處理之間差異不顯著（P>0.05），只有T4處理與T1、T2處理之間差異顯著（P<0.05）。

2.2.4 各處理對黃瓜地上部鮮重的影響 試驗處理對黃瓜地上部鮮重的影響結(jié)果見圖3。從圖3可以看出，定植20 d后，T4處理的黃瓜地上部鮮重最重，顯著重于其余4個處理（P<0.05），其比對照重59.8%；T3、T2、T1處理之間差異不顯著（P>0.05），但都顯著重于對照（P<0.05）；定植50 d后，仍然是T4處理的黃瓜地上部鮮重最重，顯著重于其余4個處理（P<0.05），其中比對照重33.8%，T3、T2、T1處理與對照之間差異不顯著（P>0.05）。分析可知，定植50 d后，保水劑添加量為0.8%的T3、T4處理其地上部鮮重均顯著重于保水劑添加量為0.4%的T1、T2處理（P<0.05），保水劑添加量為0.4%的T1、T2處理之間地上部鮮重的差異不顯著（P>0.05）。

2.2.5 各處理對黃瓜地上部干重的影響 試驗處理對黃瓜地上部干重的影響結(jié)果見圖4。從圖4可以看出，定植20 d后，4個定植基質(zhì)處理的黃瓜地上部干重均顯著重于對照（P<0.05），其中T4處理的黃瓜地上部干重最重，比對照重65.2%，并且顯著重于T3、T2、T1處理（P<0.05）；T3、T2處理顯著重于T1處理（P<0.05）。分析可知，定植20 d后，保水劑添加量為0.8%的2個處理其地上部干重均重于保水劑添加量為0.4%的2個處理。

2.2.6 各處理對黃瓜根體積的影響 試驗處理對黃瓜根體積的影響結(jié)果見圖5。從圖5可以看出，定植50 d后，4個定植基質(zhì)處理的黃瓜根體積均顯著高于對照（P<0.05），其中T4處理的黃瓜根體積最大，比對照高出78.6%；而與T3處理的差異不顯著（P>0.05），但兩者均顯著高于保水劑添加量為0.4%的T1、T2處理（P<0.05）。

2.2.7 各處理對黃瓜地下部鮮重和干重的影響 試驗處理對黃瓜地下部鮮重和干重的影響結(jié)果見表3。從表3可見，黃瓜幼苗定植20 d后，定植基質(zhì)處理的黃瓜地下部鮮重均顯著高于對照，其中T4處理的黃瓜地下部鮮重最重，比對照高70.0%，顯著重于其他4個處理（P<0.05），其次是T3和T2處理，T1處理的黃瓜地下部鮮重除對照外顯著低于其他處理（P<0.05）；定植50 d后，定植基質(zhì)處理的黃瓜地下部鮮重仍顯著高于對照（P<0.05），其中T4處理最重，比對照提高77.6%，其次為T3處理，兩者均顯著重于T1和T2處理（P<0.05），但T1和T2處理之間無顯著差異（P>0.05）。在地下部干重方面，定植20 d后，T4處理的黃瓜地下部干重最重，顯著重于其他4個處理（P<0.05），比對照超出62.2%，其次為T2和T3處理，兩者之間無顯著差異（P>0.05），但均顯著重于T1處理和對照（P<0.05），而T1處理和對照之間無顯著差異（P>0.05）；定植50 d后，定植基質(zhì)處理的黃瓜地下部干重均顯著重于對照（P<0.05），其中T4處理的黃瓜地下部干重最重，比對照重65.3%；保水劑添加量為0.8%的T3、T4處理間無顯著差異（P>0.05），但均顯著重于保水劑添加量為0.4%的T1、T2處理（P<0.05）。

2.2.8 各處理對黃瓜單株前期產(chǎn)量的影響 試驗處理對黃瓜單株前期產(chǎn)量的影響結(jié)果見圖6。從圖6可以看出，4個定植基質(zhì)處理的黃瓜單株前期產(chǎn)量均比對照高，提高幅度為2.6%～13.2%，其中T4處理的黃瓜單株前期產(chǎn)量最高，其與T3處理之間無顯著差異（P>0.05），但顯著高于對照、T1和T2處理（P<0.05）。

3 討論

根際通氣狀況對蔬菜幼苗根系發(fā)育至關重要，由于土壤板結(jié)、灌水過多等因素均可造成根系周圍氧氣含量下降，蔬菜根系的生長發(fā)育受阻，影響對水分和營養(yǎng)的吸收利用，從而影響蔬菜地上部的生長，產(chǎn)量與品質(zhì)也會打折扣[6，7]。蛭石作為園藝生產(chǎn)上定植基質(zhì)的主要原料，施于土中后可逐漸與土壤融合，由于蛭石土壤密度小、孔隙度高，可以起到疏松土壤、改善土壤通氣狀況的作用，有利于作物根系生長發(fā)育。另外蛭石的導熱系數(shù)小，可起到保溫、提高地溫的作用。但用蛭石作為栽培基質(zhì)往往需要澆灌營養(yǎng)液才能達到預期栽培的效果，而蛭石對營養(yǎng)液只有一定的吸附作用；若將營養(yǎng)液直接澆灌到蛭石中，會有很大一部分營養(yǎng)液隨著灌水流失。保水劑丙烯酰胺-丙烯酸鉀共聚交聯(lián)物是一種由強吸水性樹脂制成的高分子化合物顆粒，可提高土壤的保水性能，對肥料有一定的保蓄作用，從而提高肥料利用率、促進植株生長發(fā)育、提高作物光合作用、進而增加產(chǎn)量。研究表明，通氣栽培能明顯提高基質(zhì)中酶的活性和堿解氮、速效磷的含量，增加黃瓜全株干物質(zhì)的積累量[8]。李勝利等[9]研究表明，具有通氣裝置處理的黃瓜植株其根鮮重、根干重、根長和根系活力與沒有通氣裝置處理的黃瓜相比出現(xiàn)了明顯的提高，地上部的生長也得到了明顯改善。黃瓜是一種淺根性蔬菜，其根系主要分布在0～20 cm的土層中，在0～10 cm土層內(nèi)的根系更為密集，所以對土壤的疏松程度、通氣狀況及水分條件的要求較高[10]。研究表明，基質(zhì)上部通氣處理的黃瓜根系其代謝較基質(zhì)底部通氣的旺盛[11]。本試驗中的定植基質(zhì)位于0～15 cm土層內(nèi)，定植基質(zhì)的通氣狀況明顯要好于對照的土壤。蔬菜的生長、產(chǎn)量與根際營養(yǎng)關系密切，在一定范圍內(nèi)提高施肥量能增加黃瓜的產(chǎn)量，提高黃瓜的外觀形態(tài)指標值[12]，朱雨薇等[13]研究表明，黃瓜的生長速率和產(chǎn)量隨著營養(yǎng)液質(zhì)量濃度的增加而提高，而施用有機緩釋肥的黃瓜其株高、莖粗、葉面積、葉片數(shù)、鮮果重均顯著優(yōu)于純蛭石澆灌營養(yǎng)液的處理，因此施肥量與肥料種類非常重要。

本試驗在前期工作的基礎上，選出高濃度和低濃度兩種黃瓜專用營養(yǎng)液，并用保水劑丙烯酰胺-丙烯酸鉀共聚交聯(lián)物將營養(yǎng)液吸附，然后與蛭石混拌組成黃瓜定植基質(zhì)，其中保水劑對肥料有較強的保蓄作用，可提高肥料的利用率，從而促進植株的生長、提高作物的光合作用、增加作物產(chǎn)量[14]。試驗結(jié)果表明，保水劑施用量對黃瓜生長的影響較大，且與營養(yǎng)液交互作用明顯。試驗里定植基質(zhì)的通氣孔隙、持水孔隙和電導率均顯著高于對照的土壤，并能縮短黃瓜緩苗期、提高緩苗率、促進黃瓜的生長、提高黃瓜單株的前期產(chǎn)量。4個處理中以高濃度營養(yǎng)液浸泡0.8%保水劑丙烯酰胺-丙烯酸鉀共聚交聯(lián)物處理對黃瓜生長的促進效果最明顯，表明該基質(zhì)具有良好的通氣性和營養(yǎng)保障，顯著促進了黃瓜的營養(yǎng)生長和生殖生長，使黃瓜幼苗順利渡過由無土基質(zhì)轉(zhuǎn)入土壤的定植初期階段，并顯著提高了前期產(chǎn)量。

參考文獻：

[1] 王利娃，葉炳華，黃妙貞.果菜類蔬菜穴盤育苗技術研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，1996（6）：15-17.

[2] 楊學忠，李學文.冀東平原保護地土壤酸化及次生鹽漬化的現(xiàn)狀與防治措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（6）：309-312.

[3] 蘇明海，葛武將，夏麗華.蔬菜設施無土栽培可克服土壤連作障礙初探[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2008（4）：83.

[4] 謝小玉，鄒志榮，江雪飛，等.中國蔬菜無土栽培基質(zhì)研究進展[J].中國農(nóng)學通報，2005，21（6）：280-283.

[5] 郭世榮.無土栽培學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[6] 劉晚茍，山 侖，鄧西平.植物對土壤緊實度的反應[J].植物生理學通訊，2001，37（3）：254-260.

[7] 張國紅，張振賢.土壤緊實度對溫室番茄生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2004，12（3）：65-67.

[8] 陳紅波，李天來.根際通氣對日光溫室黃瓜栽培基質(zhì)酶活性和養(yǎng)分含量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2009，15（6）：1470-1474.

[9] 李勝利，齊子杰，王建輝，等.根際通氣環(huán)境對盆栽黃瓜生長的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，2008，42（3）：281-282.

[10] 孫 艷，王益權(quán)，馮嘉玥，等.土壤緊實脅迫對黃瓜生長、產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2006，12（4）：559- 564.

[11] 李天來，陳紅波，孫周平，等.根際通氣對基質(zhì)氣體、肥力及黃瓜傷流液的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2009，25（11）：301-305.

[12] 王 柳，張福墁，魏秀菊.不同氮肥水平對日光溫室黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2007，23（12）：225-229.

[13] 朱雨薇，卜崇興，朱月林，等.有機緩釋肥與蛭石的配比對黃瓜生長和產(chǎn)量的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2006，37（3）：509- 512.

[14] 李永勝，杜建軍，謝 勇，等.保水劑對基質(zhì)持水保肥力及番茄生長的影響[J].長江蔬菜，2006（8）：57-58.