王艷芳,張海芳,賈寶弟,李 超,何曉萌,徐 進(jìn),李新旭,趙 鶴
(1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 100029;2.北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范站,北京 102615)
隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,無(wú)土栽培成為了北京市發(fā)展都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)的重要手段。椰糠栽培由于其成本低、透氣性好、可重復(fù)使用、可降解等特性逐漸成為無(wú)土栽培的重要栽培基質(zhì)[1]。國(guó)外許多研究均表明,椰糠可以替代泥炭、巖棉等高價(jià)格、不可再生資源而作為無(wú)土栽培基質(zhì),其部分產(chǎn)品的理化性質(zhì)甚至優(yōu)于傳統(tǒng)栽培基質(zhì)[2]。我國(guó)是椰子產(chǎn)業(yè)大國(guó),椰糠資源豐富[3],目前國(guó)內(nèi)一些科研院所已經(jīng)開展了基質(zhì)開發(fā)研究,但尚未達(dá)到應(yīng)用階段[4-5],以椰糠為基質(zhì)主體材料的研究報(bào)道較少。試驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)比不同椰糠栽培方式下番茄植株長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、水肥利用率、生產(chǎn)成本等情況,篩選出適宜日光溫室番茄生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)可行的標(biāo)準(zhǔn)化椰糠栽培方式。
試驗(yàn)番茄品種為金冠28號(hào),試驗(yàn)椰糠及栽培方式見表1,試驗(yàn)用肥料來(lái)自上海永通肥料公司。
試驗(yàn)于2016年在大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范站的日光溫室內(nèi)進(jìn)行,設(shè)置3種栽培方式(支架式、槽式、袋式)處理,3次重復(fù)。1月2日播種,2月22日定植,所有處理株行距一致,進(jìn)行常規(guī)的田間栽培管理,并觀測(cè)以下指標(biāo)。
表1 不同栽培方式處理
1.2.1 植株長(zhǎng)勢(shì)
定植后每處理每重復(fù)隨機(jī)確定15株番茄,要求與邊界保持一定距離,拴上標(biāo)牌,記上編號(hào),調(diào)查株高、葉片數(shù)。
1.2.2 坐果習(xí)性
觀察記錄播種時(shí)間,第1片真葉出現(xiàn)時(shí)間(露頭)、第1穗花現(xiàn)蕾時(shí)間(群體內(nèi)50%以上現(xiàn)蕾)、第1穗花開花時(shí)間(群體內(nèi)50%以上開花)、第1穗果坐果時(shí)間(群體內(nèi)50%以上坐住果)、第1穗果實(shí)采收時(shí)間。
1.2.3 果實(shí)品質(zhì)
取每1穗果實(shí)紅熟期的新鮮番茄,進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定抗壞血酸(VC)含量,蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量,NaOH滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量,阿貝折光儀測(cè)定可溶性固形物含量,用硫酸-水楊酸法測(cè)定果實(shí)內(nèi)硝酸鹽、亞硝酸鹽含量[6-7]。
1.2.4 水肥施用量
根據(jù)基質(zhì)含水量(30%左右)、回液量(20%~30%)、水肥EC值進(jìn)行灌溉、施肥,從播種開始記錄每處理每重復(fù)的每次澆水量和每次施肥量。
1.2.5 產(chǎn)量效益
每次采收時(shí)記載每個(gè)小區(qū)的實(shí)際產(chǎn)量,其中畸形果和商品果分別記載產(chǎn)量,同時(shí)記錄每次番茄采收時(shí)的銷售單價(jià)。
由表2可知,3種栽培方式的播種、第1片真葉及定植的時(shí)間均一致,而其第1穗花現(xiàn)蕾、開花、坐果及采收的時(shí)間均不同。其中,支架式栽培的番茄第1穗花現(xiàn)蕾、開花、坐果及采收的時(shí)間最早,分別為2月24日、3月3日、3月16日、4月28日,較槽式栽培可提前3 d采收上市,較袋式栽培提前5 d,具有較大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),3種栽培方式的采收時(shí)間均在“五一”前后,處于番茄價(jià)格高漲期,效益較好。
表2 不同栽培方式對(duì)番茄物候期的影響 月-日
由表3可知,從播種至2016年7月4日拉秧,支架式、槽式、袋式3種椰糠栽培方式的株高日增量分別為1.67、1.91、1.68 cm,其中槽式栽培的株高增長(zhǎng)顯著快于其他2種方式,支架式栽培與袋式栽培在株高增長(zhǎng)上基本一致。支架式、槽式、袋式3種椰糠栽培方式的葉片數(shù)日增量分別為0.18、0.20、0.19片,葉片增長(zhǎng)速率基本一致,沒(méi)有顯著差異。
表3 不同栽培方式對(duì)番茄植株長(zhǎng)勢(shì)的影響
2.3.1 不同栽培方式對(duì)番茄果實(shí)發(fā)育的影響
由于日光溫室生產(chǎn)難以解決夏季高溫的難題,本茬生產(chǎn)只統(tǒng)計(jì)了6穗果的發(fā)育情況。從番茄果實(shí)發(fā)育情況來(lái)看(表4),第1、2穗果的發(fā)育時(shí)間較長(zhǎng),均在45 d以上。其中,支架式栽培的第1穗果從開花到采收需要50 d,而槽式與袋式栽培需要48 d。3種栽培方式的第3、4、5穗果從開花到采收均需要40 d左右??傮w來(lái)看,支架式栽培的果實(shí)發(fā)育所需時(shí)間比其他2種方式稍長(zhǎng)。
表4 不同栽培方式對(duì)番茄果實(shí)發(fā)育的影響
2.3.2 不同栽培方式對(duì)番茄產(chǎn)量的影響
從表5可知,槽式栽培的單株產(chǎn)量、折合667 m2產(chǎn)量分別為3.63、8 239.9 kg,顯著高于其他2種栽培方式,而支架式和袋式栽培的單株產(chǎn)量、折合667 m2產(chǎn)量無(wú)顯著差異。
表5 不同栽培方式對(duì)番茄產(chǎn)量的影響 kg
從表6可知,支架式栽培的番茄有機(jī)酸顯著高于袋式栽培,而與槽式栽培無(wú)顯著差異;袋式栽培的番茄糖酸比顯著高于支架式栽培,但與槽式栽培無(wú)顯著差異;槽式栽培的番茄硝酸鹽含量顯著低于其他2種方式;3種栽培方式的番茄果實(shí)VC、可溶性糖、可溶性固形物的含量均沒(méi)有顯著差異,且均未檢測(cè)出亞硝酸鹽。
表6 不同栽培方式對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響
由表7可知,不同栽培方式的澆水量、施肥量不同。支架式栽培的澆水量、施肥量最少;袋式栽培最多,分別為326.93 m3、412.67 kg。槽式栽培的每立方米水產(chǎn)出與每千克肥料產(chǎn)出均顯著高于其他2種方式,分別為26.67、21.09 kg;而支架式栽培與袋式栽培無(wú)顯著差異。
表7 不同栽培方式對(duì)番茄水肥利用的影響
2.6.1 成本核算
由表8可知,支架式、槽式、袋式3種椰糠栽培方式的每667 m2用水費(fèi)用分別為154.26、173.01、183.08元,用肥成本分別為6 951.06、7 812.72、8 253.31元;加上栽培槽系統(tǒng)、基質(zhì)、鋪設(shè)用工、田間管理、用藥的成本,總成本分別為10 270.75、11 080.97、11 325.84元。由此可見,日光溫室椰糠栽培的前期投入成本較高,其中袋式栽培方式的成本最高。
表8 不同栽培方式667 m2成本分析 元
2.6.2 效益計(jì)算
根據(jù)2016年4—7月新發(fā)地的番茄市場(chǎng)價(jià)格趨勢(shì),番茄價(jià)格從4月下旬以后持續(xù)走低,6月中旬達(dá)到最低,之后略有上升。從表9可以看出,支架式、槽式、袋式3種椰糠栽培方式的總效益分別9 384.40、13 450.36、9 833.72元,其中番茄采收盛期集中在5月中旬與6月份。從第1茬的生產(chǎn)利潤(rùn)來(lái)看,槽式栽培最高,為2 369.39元,而支架式栽培與袋式栽培均入不敷出,下一茬生產(chǎn)需優(yōu)化澆水、施肥方案,降低成本,提高產(chǎn)量,促進(jìn)效益提高。
表9 不同栽培方式667 m2番茄效益分布及利潤(rùn) 元
研究表明,根系受到低溫或高溫脅迫時(shí),地上部葉片的生長(zhǎng)、光合作用等均會(huì)受到不同程度的抑制[8]。試驗(yàn)中,3種栽培條件下由于栽培容器的不同,散熱、蓄熱能力各異,導(dǎo)致番茄根系溫度存在一定差異。支架式、袋式栽培的椰糠均在袋中,不利于散熱,根系相對(duì)較弱。綜合比較槽式栽培在番茄植株長(zhǎng)勢(shì)方面較具有優(yōu)勢(shì)。
可溶性固形物是決定果實(shí)風(fēng)味和品質(zhì)的重要因素??扇苄蕴鞘歉叩戎参锏闹饕夂袭a(chǎn)物,是植物體內(nèi)可利用態(tài)物質(zhì)和能量的供應(yīng)基礎(chǔ),也是植物生長(zhǎng)發(fā)育和基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子[9-11]。人體所需的VC主要從蔬菜水果中獲取,因此蔬菜中VC含量對(duì)蔬菜的品質(zhì)至關(guān)重要。試驗(yàn)中,3種栽培方式的可溶性固形物、可溶性糖及VC的含量均未達(dá)到顯著性差異。
糖酸比是番茄風(fēng)味的重要影響因子,王曉靜等[12]的研究結(jié)果顯示,番茄品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性中的影響因子排序?yàn)椋嚎扇苄怨绦挝铮咎撬岜龋綱C含量。試驗(yàn)中,袋式栽培的糖酸比顯著大于支架式栽培,而與槽式栽培無(wú)差異。
番茄是一種富氮喜硝的作物,人體攝入的硝酸鹽72%~94%來(lái)自蔬菜。適量的硝酸鹽攝入可以維持人體內(nèi)的N、O平衡,提高健康水平和運(yùn)動(dòng)能力,但過(guò)量攝入的硝酸鹽會(huì)在人體內(nèi)被還原成為亞硝酸鹽,對(duì)人體健康構(gòu)成威脅[13-15]。試驗(yàn)中,槽式栽培的硝酸鹽含量顯著低于支架式、袋式栽培。
因此,綜合考慮可以看出槽式栽培的品質(zhì)較好。
不同的栽培方式其灌溉、施肥策略不同。試驗(yàn)結(jié)果顯示,槽式栽培條件下的每立方米水產(chǎn)出、每千克肥料產(chǎn)出均具有顯著優(yōu)勢(shì)。
不同栽培條件的投入成本不一,番茄物候期不同,產(chǎn)量與效益也不同。試驗(yàn)中,從成本角度來(lái)看,3種栽培方式的前期投入均較高,這是番茄工廠化生產(chǎn)不可避免的。從效益來(lái)看,槽式栽培利潤(rùn)最高,而其他2種栽培方式卻無(wú)利潤(rùn)。
通過(guò)綜合分析3種栽培方式下的番茄植株長(zhǎng)勢(shì)、果實(shí)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥利用及成本效益等多方面因素,可以得出結(jié)論:在以椰糠為基質(zhì)的番茄日光溫室栽培中,槽式栽培最具優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
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