蛭石為主的復(fù)合基質(zhì)對(duì)辣椒植株生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

劉衍晨 白惠敏 喬鵬 徐誠(chéng) 白新慧 張娟

摘要：以新疆產(chǎn)蛭石為主，與爐渣、菇渣復(fù)配，從而篩選出適合新疆南疆地區(qū)溫室辣椒生產(chǎn)的基質(zhì)配方。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以純蛭石為對(duì)照，共設(shè)5個(gè)處理，對(duì)不同基質(zhì)配方的化學(xué)性狀及辣椒株高、莖粗、葉面積及果實(shí)動(dòng)態(tài)發(fā)育進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：T3（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=2 ∶1 ∶1）處理下辣椒株高與其他處理差異顯著，T5（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=4 ∶1 ∶1）處理在莖粗、葉面積、單株果數(shù)、單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量、折合產(chǎn)量較其他處理有顯著提高且均優(yōu)于對(duì)照。綜合辣椒生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)可以得出，在南疆溫室條件下，最適宜辣椒生長(zhǎng)期栽培的基質(zhì)配方為T5（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=4 ∶1 ∶1）。

關(guān)鍵詞：蛭石;辣椒;株高;莖粗;單果質(zhì)量;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S641.304 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）05-0141-05

收稿日期：2021-08-20

基金項(xiàng)目：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：2018BB046）。

作者簡(jiǎn)介：劉衍晨（1997—），男，新疆哈密人，碩士研究生，主要從事設(shè)施栽培研究。E-mail：1847194299@qq.com。

通信作者：張 娟，博士研究生，副教授，研究方向?yàn)樵O(shè)施栽培。E-mail：50237606@qq.com。

基質(zhì)是一種代替土壤為種植作物提供養(yǎng)分與根際環(huán)境的材料[1]，富含植物生長(zhǎng)所需要的氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）等12種元素[2-3]。目前生產(chǎn)中常用的基質(zhì)包括草炭、蛭石、爐渣等[4]，其中草炭是不可再生資源，其價(jià)格昂貴，是限制它作為基質(zhì)栽培主材料的主要因素[5]。而新疆擁有全國(guó)最大的蛭石產(chǎn)區(qū)，現(xiàn)如今蛭石也大量用作栽培基質(zhì)，具有吸水性強(qiáng)等特性[6]，如果利用蛭石為主作為辣椒生產(chǎn)栽培基質(zhì)，可以降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。

辣椒（Capsicum annuum L.）為茄科辣椒屬植物，在新疆廣泛種植。目前已知無土栽培基質(zhì)大多使用泥炭、蛭石、菇渣、爐渣、珍珠巖等[7]，這些基質(zhì)不僅來源廣、易獲取，而且菇渣和爐渣價(jià)格低廉。劉超杰等的研究表明，混配基質(zhì)中隨著蛭石含量的增加[8]，辣椒株高、莖粗[9]、單株葉面積[10]和生物量逐步升高，添加保水性能良好的蛭石，有助于辣椒幼苗的生長(zhǎng)。復(fù)配基質(zhì)對(duì)辣椒縱橫徑[11]、單果質(zhì)量[12]、單株產(chǎn)量[13]及產(chǎn)量[14]的影響不同。

本試驗(yàn)以豬大腸辣椒為試材，以新疆產(chǎn)蛭石為主要基質(zhì)，復(fù)配爐渣、菇渣，以純蛭石為對(duì)照，探究不同基質(zhì)配比的化學(xué)性狀以及對(duì)辣椒株高、莖粗、葉面積、單果質(zhì)量、折合產(chǎn)量的影響，旨在篩選出適合南疆地區(qū)辣椒溫室栽培的基質(zhì)配方，并為溫室基質(zhì)栽培辣椒提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6—11月在塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站日光溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地地處暖溫帶（81°17′24″E、40°32′40″N），海拔984.31 m，年平均太陽(yáng)總輻射量559.65～612.39 kJ/cm2，年日照時(shí)數(shù)2 855～2 967 h。

試驗(yàn)溫室坐北朝南，長(zhǎng)21 m、跨度8 m、脊高32 m。栽培方式為下挖式種植槽，長(zhǎng)5 m、寬 0.3 m、深0.35 m，槽間距為0.2 m，單行種植株距0.25 m，采用膜下滴管進(jìn)行肥水灌溉。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為新疆阿克蘇市烏什縣蛭石（35目）、菇渣（經(jīng)發(fā)酵處理，25目）、爐渣（10目）。以豬大腸辣椒品種為試驗(yàn)對(duì)象（新疆杰農(nóng)種子有限責(zé)任公司）;肥料使用大量元素水溶肥（大量元素：N+P2O5+K2O≥60%，微量元素：B+Fe+Mn+Zn=05%～3.0%，上海永通生態(tài)工程股份有限公司）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以豬大腸辣椒為試驗(yàn)對(duì)象，以蛭石為基質(zhì)主要材料，復(fù)配爐渣、菇渣，共設(shè)5個(gè)處理：T1（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=1 ∶1 ∶0）、T2（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=2 ∶1 ∶0）、T3（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=2 ∶1 ∶1）、T4（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=3 ∶1 ∶0）、T5（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=4 ∶1 ∶1），以新疆產(chǎn)純蛭石作為對(duì)照（CK，V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=1 ∶0 ∶0），采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理3次重復(fù);每個(gè)重復(fù)1個(gè)栽培槽。采用統(tǒng)一的環(huán)境、病蟲害防治及肥水管理

1.3 指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 基質(zhì)物理及化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定 容重、總孔隙、通氣與持水孔隙、氣水比的測(cè)定參照文獻(xiàn)[15]進(jìn)行;用pHs-3cpH（上海雷磁）測(cè)定pH值;用 DDS-307 電導(dǎo)率儀（上海雷磁）測(cè)定EC值[16];速效氮含量的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法[17];速效磷含量的測(cè)定采用碳酸氫鈉法[18];速效鉀含量的測(cè)定采用醋酸銨-火焰光度計(jì)法[19];有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法[20];鈣含量、鎂含量的測(cè)定采用原子吸收分光光度計(jì)法[21]。

1.3.2 辣椒生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 每個(gè)處理選取10株長(zhǎng)勢(shì)一致的辣椒進(jìn)行標(biāo)記，從定植7 d開始測(cè)量，每7 d測(cè)1次，共測(cè)8次，分別測(cè)量株高、莖粗、葉面積。

株高：用鋼卷尺測(cè)量從植株基部到植株頂部的距離。

莖粗：游標(biāo)卡尺測(cè)量辣椒子葉下端1 mm處。

葉面積：植株從下往上的第6張真葉葉面積，用網(wǎng)格法[22]測(cè)定。

1.3.3 辣椒產(chǎn)量測(cè)定 從門椒成熟開始采摘，每15 d采收1次，直到最后全部采收，用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)縱橫徑;用科學(xué)計(jì)數(shù)法計(jì)算單株辣椒果實(shí)數(shù)量;用電子秤測(cè)定單果質(zhì)量及每個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

圖表數(shù)據(jù)在Excel 2016中進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比物理與化學(xué)性質(zhì)比較

由表1可以看出，各處理與CK均有顯著差異，CK除容重與EC值（分別為0.21 g/cm3、0.35 mS/cm）最低外，總孔隙、通氣孔隙、持水孔隙、氣水比與pH值均最高，分別為94.15%、26.74%、6739%、0.40、8.47。T1處理容重最大，為 0.65 g/cm3，T3處理EC值最高，為1.47 mS/cm。

由表2可知，各處理間有機(jī)質(zhì)含量在1.72%～11.24%，各處理與CK相比，均有顯著差異，其中T2處理有機(jī)質(zhì)含量最高，為11.24%，有機(jī)質(zhì)含量由高到低依次為T2>T3>T1>T4>T5>CK。T3處理速效氮、速效磷、速效鉀含量均顯著高于其他處理，其中速效氮含量為109.78 mg/kg，速效磷含量為21039 mg/kg，速效鉀含量為2 513.54 mg/kg;速效氮含量最低的處理為CK與T4，均為3.97 mg/kg，速效磷含量最低的為T4處理（7.77 mg/kg），速效鉀含量最低的為CK（135.72 mg/kg）。鈣含量最高的為T3處理（47.25 g/kg），CK最低（10.34 g/kg）;鎂含量最高的為CK（103.57 g/kg），T3處理最低（14.97 g/kg）。

2.2 不同基質(zhì)配比對(duì)辣椒生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)的影響

2.2.1 不同基質(zhì)配比對(duì)辣椒株高、莖粗的影響 由圖1、圖2可知，定植后7～56 d，隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，辣椒的株高、莖粗均呈現(xiàn)“S”形生長(zhǎng)曲線，定植后7～35 d辣椒生長(zhǎng)迅速，其后生長(zhǎng)趨于平緩。由圖1可見，T3、T5與CK處理辣椒株高的生長(zhǎng)速率明顯高于T1、T2與T4處理。在56 d時(shí)T3處理株高達(dá)到最高，為60.34 cm，T5處理次之，為55.83 cm，T4處理生長(zhǎng)速率最低，株高僅為36.13 cm。由圖2可見，T5、T3與CK處理的莖粗生長(zhǎng)速率也均高于T1、T2與T4處理，其中T5處理莖粗的增長(zhǎng)幅度最大。在56 d時(shí)，T5處理最粗，為10.70 mm，T4處理最細(xì)，為6.65 mm。綜上所述，T3處理有利于促進(jìn)辣椒株高的生長(zhǎng)，T5處理有利于促進(jìn)辣椒莖粗的生長(zhǎng)。

2.2.2 不同基質(zhì)配比對(duì)辣椒葉片生長(zhǎng)的影響 由圖3可見，定植后7～56 d，辣椒葉面積前期生長(zhǎng)緩慢， 定植42 d后開始迅速生長(zhǎng)。 定植56 d時(shí)T5處理的葉面積最大，為98.49 cm2，與其他處理組均有顯著差異。葉面積由高到低為T5>CK>T3>T2>T1>T4。表明T5處理有利于促進(jìn)辣椒葉片的生長(zhǎng)。

2.3 不同基質(zhì)配比對(duì)辣椒果實(shí)發(fā)育的影響

2.3.1 不同基質(zhì)配比對(duì)辣椒果實(shí)縱徑、橫徑的影響 由圖4、圖5可以看出，10月16日至11月15日不同處理間的辣椒果實(shí)縱徑、橫徑大多都呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì)。T3處理組辣椒縱徑在各個(gè)時(shí)期都優(yōu)于其他處理，盛果期T3處理達(dá)到最高，為2407 cm，T4處理最低，為19.04 cm;T2處理在盛果期橫徑最大，為3.63 cm，T4處理最小，為1.82 cm。表明T3處理有利于促進(jìn)辣椒果實(shí)縱徑的生長(zhǎng)。

2.3.2 不同基質(zhì)配比對(duì)辣椒果實(shí)產(chǎn)量的影響 由表3可知，蛭石含量不同的復(fù)合基質(zhì)對(duì)辣椒的單株果數(shù)、單株產(chǎn)量和折合產(chǎn)量均有影響，其中T5與T3處理在單果質(zhì)量、單株果數(shù)、單株產(chǎn)量和產(chǎn)量上均差異不顯著，但T5處理單株果數(shù)、單株產(chǎn)量和折合產(chǎn)量均略高于T3。T5處理的單果質(zhì)量、單株果數(shù)、單株產(chǎn)量與折合產(chǎn)量最高，分別為55.93 g、30.67個(gè)、1.72 kg和8 705.13 kg/667 m2。表明T5有利于促進(jìn)辣椒果實(shí)單果質(zhì)量、單株果數(shù)、單株產(chǎn)量與折合產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

基質(zhì)的理化性質(zhì)與植株的生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)[23]。一般情況下，基質(zhì)總孔隙度在55%～96%之間能夠保證植株的生長(zhǎng)條件，通氣狀況適宜對(duì)微生物的活動(dòng)與繁殖有良好的促進(jìn)作用，加快基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)的分解，進(jìn)而為根系生長(zhǎng)帶來更多的有機(jī)腐殖質(zhì);容重過大時(shí)，基質(zhì)質(zhì)地表現(xiàn)出較為緊密、不便根系發(fā)育、通氣性能差的性狀;容重過小時(shí)，有利于根系發(fā)育，基質(zhì)較為疏松，且通氣性良好，但也有可能出現(xiàn)固定根系能力稍差的情況，在澆水時(shí)基質(zhì)易漂浮，理想的基質(zhì)范圍應(yīng)為0.1～0.8 g/cm3;基質(zhì)中的養(yǎng)分溶解效率與pH值的大小具有相關(guān)性，許多微量元素在特定的pH值條件下才能溶解，適合蔬菜生長(zhǎng)的pH值范圍一般為微酸性或中性[24]。試驗(yàn)得出T5（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣= 4 ∶1 ∶1）容重為 0.41 g/cm3、總孔隙78.34%、通氣孔隙18.48%、持水孔隙59.61%、pH值7.57、EC值1.31 mS/cm、有機(jī)質(zhì)含量10.01%、速效氮含量86.10 mg/kg、速效磷含量123.44 mg/kg、速效鉀含量1 600.19 mg/kg、鈣含量12.35 g/kg、鎂含量91.60 g/kg，各項(xiàng)基質(zhì)指標(biāo)均符合蔬菜的基質(zhì)栽培規(guī)定。

植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、生長(zhǎng)速度等表現(xiàn)都與產(chǎn)量有關(guān)，各性狀對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)值的重要程度與試驗(yàn)材料及種植條件等原因有密切關(guān)系[25]。由本試驗(yàn)可知，隨著時(shí)間的推移各處理與CK的栽培基質(zhì)對(duì)于辣椒生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用，其中T3處理的株高，T5處理的莖粗、葉面積均比其他處理與CK更具優(yōu)勢(shì)。由形態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)分析可得，T5處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)的促進(jìn)效率最高，T3處理次之;在果品及產(chǎn)量方面，T3處理在辣椒縱徑上表現(xiàn)最好，辣椒橫徑中T2處理表現(xiàn)最佳，辣椒單果質(zhì)量、單株果數(shù)、單株產(chǎn)量、產(chǎn)量與蛭石含量有很大關(guān)系，T5處理中辣椒單果質(zhì)量、單株果數(shù)、單株產(chǎn)量、產(chǎn)量均最高，T3除單果質(zhì)量之外均次之。

綜上所述，栽培復(fù)合基質(zhì)T5（V蛭石 ∶V爐渣 ∶V菇渣=4 ∶1 ∶1）是最佳栽培基質(zhì)配方，研究結(jié)果可為溫室基質(zhì)栽培辣椒提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

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