池福铃,李锋,阮惠明,何毓光
(宁德市农业科学研究所,福建 福安 355003)
观赏南瓜属于南瓜变种,为葫芦科一年生草本植物,瓜形奇特,果实细巧玲珑,色彩亮丽[1]。因其以观赏果实为主,需要结果多、观赏期长,为此必须具备良好的栽培环境。无土栽培可以克服连作障碍,减轻土传病虫害,同时具有节水节能、省工省肥等优点[2]。
菌渣是食用菌栽培后的废弃物,疏松且透气性好。腐熟后的菌渣含有大量纤维素、菌丝蛋白等有机质,养分含量高[3]。宁德市是著名的食用菌之乡,拥有大量的菌渣资源。将丰富的菌渣资源应用于农业生产可变废为宝,还能避免环境污染。由菌渣、椰糠配比组成的无土栽培基质,酸碱适中、养分充足,且在整个栽培期以有机肥为主,同时追施化肥,可以满足植株生长需要,延缓植株早衰,从而延长观赏南瓜的生长周期。
本试验以观赏南瓜‘迷你贝贝’为材料,设置椰糠、香菇菌渣、金针菇菌渣和黑木耳菌渣不同体积比的基质配方,研究其理化性质及其对观赏南瓜农艺性状、产量、品质的影响,以优选出观赏南瓜无土栽培的基质配方,为其无土栽培提供技术依据。
供试基质:椰糠购自青岛彼得曼国际进出口有限公司;香菇菌渣由寿宁县人和农业发展有限公司提供,金针菇菌渣由宁德市益智源农业开发有限公司提供,黑木耳菌渣由福安市溪柄镇井头岩村提供,3种菌渣均进行堆积发酵。
供试观赏南瓜品种:‘迷你贝贝’(购自寿光禾泰农业科技有限公司)。主要特性:中早熟,植株长势好,坐果能力强,生育期100天左右。果实扁圆形,果皮墨绿色,有光泽,单瓜重600 g左右。果肉金黄,质地细粉,香甜如栗,品质佳。
试验于2020年在宁德市农业科学研究所溪柄基地蔬菜塑料大棚中进行。共设4个处理,即按照不同体积比配制成4种配方基质:配方A为椰糠;配方B为椰糠∶香菇菌渣=2∶1;配方C为椰糠∶香菇菌渣∶金针菇菌渣=1∶1∶1;配方D为椰糠∶香菇菌渣∶黑木耳菌渣=1∶1∶1;E为菜园土(CK)。
观赏南瓜3月11日催芽播种,3月21日出苗,4月1日定植于不同配方基质栽培袋中。栽培袋长32 cm、宽30 cm,不同配方基质填充高度27 cm。小区面积6.65 m2,按66.5 cm×100 cm株行距定植,每小区定植10株。随机区组排列,重复3次。
栽培袋上固定滴灌管,定时浇清水。商品有机肥(购自福建省正堃富民农业发展有限公司,N 1.24%、P2O50.58%、K2O 3.64%和有机质37.4%)做基肥,与基质混匀,一次性施入基质(或土壤);复合肥(购自武汉中农国际贸易有限公司,N 17%、P2O517%和K2O 17%)做追肥,于旺长期施用。按照复合肥和商品有机肥利用率为30%计算,商品有机肥每小区施用量为23.9 kg,复合肥每小区施用量为1.7 kg[4]。观赏南瓜全生育期间水肥等的管理措施参考当地传统种植习惯,均采用常规管理模式且完全一致。
1.3.1 基质理化性质 容重及其孔隙度采用环刀法测定;酸碱度(pH值)采用1∶5浸提法(PHS-3C酸度计)测定;电导率(EC值)采用DDS-307A型电导率仪测定。碱解氮采用1 mol/L NaCl浸提,Zn-FeSO4碱解扩散法测定;有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提,钼锑抗比色法测定;速效钾采用1 mol/L NH4Ac浸提,火焰光度法测定。
1.3.2 生长发育指标 5月29日,每小区随机取5株进行茎粗、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄粗5项指标测定;6月19日,测量果实纵径、横径、果肉厚度、单果质量、单株坐果数,测算单株产量、小区产量,最后折成每公顷产量。
1.3.3 果实品质 用高锰酸钾滴定法(GB 5009.7—2016)测定还原糖含量;用酶水解法(GB 5009.9—2016)测定淀粉含量;用2,6-二氯靛酚滴定法(GB 5009.86—2016)测定维生素C含量;用重量法(GB/T 5009.10—2003)测定粗纤维含量;用分光光度法(GB 5009.5—2016)测定蛋白质含量;用高效液相色谱法(GB 5009.83—2016)测定β-胡萝卜素含量。
试验数据采用Microsoft Excel 2007整理,SPSS22.0软件进行单因素方差分析和LSD、Duncan’s多重比较检验。
基质的理化性质是无土栽培的基础,直接影响观赏南瓜的生长发育[5]。有研究指出,食用菌菌渣的pH值偏大、EC值偏高、保肥性较差和容重较小,而与其它基质合理配制可以作为栽培基质[6]。李谦盛[7]认为理想有机基质的理化性质为:容重0.15~0.8 g/cm3,总孔隙度70%~90%,通气孔隙15%~30%,持水孔隙40%~75%,EC值0.75~3.5 mS/cm,pH值5.8~7.0。
由表1可以看出,4种配方基质的容重均在适宜范围之内,而菜园土容重最大,为0.76 g/cm3。菜园土的总孔隙度为37.11%,不在适宜范围内,而4种配方基质的总孔隙度均在适宜范围内。配方A的通气孔隙为14.80%,接近适宜范围;菜园土为11.18%,低于适宜范围;其它3种配方基质的通气孔隙均在适宜范围内。4种配方基质的持水孔隙均在适宜范围内,而菜园土的持水孔隙为25.93%,持水性差。4种配方基质的pH值均符合要求,菜园土pH值为5.70,偏酸性。配方A的EC值为0.70 mS/cm,略低于适宜范围;菜园土为0.18 mS/cm,明显低于适宜范围;其它3种配方基质的EC值均在适宜范围内。
表1 不同配方基质的理化性质
与椰糠基质相比,基质配方中添加食用菌菌渣后,各配方基质的碱解氮和有效磷含量都有不同程度的升高,而速效钾含量变化不大。
茎粗、叶长、叶宽、叶柄长和叶柄粗是反映观赏南瓜植株性状的重要指标。由表2可知,不同配方基质对观赏南瓜茎粗和叶柄粗的影响差异不显著,茎粗和叶柄粗均大于1 cm,叶柄粗稍大于茎粗。不同配方基质南瓜的叶宽差异不显著,均在30 cm以上。配方C和菜园土的叶长显著高于其它3个配方基质,且两者差异不显著。不同配方基质南瓜的叶柄长差异不显著,均大于20 cm。
表2 不同配方基质对观赏南瓜植株性状的影响 (cm)
由表3可知,不同配方基质对观赏南瓜果实纵径的影响差异不显著,在6.53~6.77 cm之间。果形指数各配方基质间差异也不显著,范围为0.515~0.526,果实均为扁圆形,说明不同基质配方对观赏南瓜的果形影响不大。配方C和菜园土的果实横径、果肉厚度与单果质量差异不显著,但显著大于其它3个配方基质。
表3 不同配方基质对观赏南瓜果实性状的影响
由表4可知,配方C观赏南瓜的单株果数、单株产量和单产均高于其它3个配方基质,且与菜园土差异不显著,说明配方C基质适宜观赏南瓜的生长发育,产量表现良好。
还原糖、淀粉、维生素C、粗纤维、蛋白质和β-胡萝卜素含量是衡量南瓜食用、加工品质和安全性的重要指标[8]。由表5可知,观赏南瓜果实还原糖含量以菜园土最高,100 g果实为5.4 g,且显著高于其它配方基质;配方A、配方B和配方C的还原糖含量差异不显著,但均显著高于配方D。淀粉含量以配方C最高,100 g果实为7.14 g,显著高于其它配方;配方A和配方B的淀粉含量差异不显著,但显著高于配方D和菜园土。维生素C含量以配方C最高,100 g果实为5.44 mg,其次是菜园土,为5.09 mg,且两者差异不显著,但显著高于其它3个配方。不同基质配方南瓜果实的粗纤维含量差异不显著,在0.9%~1.1%之间。蛋白质含量以配方C最高,100 g果实为1.25 g,其次是菜园土,为1.03 g,两者差异不显著,但显著高于其它3个配方。β-胡萝卜素含量以配方C最高,100 g果实为6.53 mg,其次是菜园土,为6.25 mg,且两者差异不显著,但显著高于其它3个配方,而这3个配方差异不显著。
表5 不同配方基质对观赏南瓜果实品质的影响
无土栽培基质作为土壤的替代物质,可为观赏南瓜提供良好的根际环境[7]。本试验结果表明,4种配方基质的容重范围为0.20~0.31 g/cm3,属于低容重基质,而菜园土容重为0.76 g/cm3,属于高容重基质,也符合观赏南瓜的适宜范围。4种配方基质的总孔隙度范围为82.85%~88.79%,其中通气孔隙为14.80%~19.16%,持水孔隙为71.84%~74.62%;而菜园土总孔隙度为37.11%,持水孔隙为25.93%,通气孔隙为11.18%。pH值中性或微酸性比较适合观赏南瓜生长,4种配方基质和菜园土的pH值均小于7.0,偏酸性,适于其生长发育。栽培观赏南瓜的电导率应大于1 mS/cm,配方C的电导率为1.02 mS/cm,处于适宜范围。菇渣来源广泛,成本较低,其物理结构、营养成分也较合理[9]。配方C的菇渣含量较多,其容重、孔隙度、pH值和EC值等理化性质指标均处于适宜范围,有利于观赏南瓜生长。
植株性状方面,不同配方基质栽培的观赏南瓜在茎粗、叶柄粗、叶宽和叶柄长上差异不显著,但配方C和菜园土的叶长显著高于其它3个配方,而两者差异不显著。果实性状方面,不同配方基质的果实纵径和果形指数差异不显著,而配方C和菜园土的果实横径、果肉厚度和单果质量显著高于其它3个配方,但两者差异不显著。孙丽[10]、王梦梦[11]等研究发现,不同配方基质的单瓜质量与果实横径、果肉厚度呈显著正相关,果实横径与果肉厚度也呈显著正相关。本研究中,配方C观赏南瓜的单株果数、单株产量和折合产量均高于其它3个配方,且与菜园土差异不显著。
还原糖是南瓜果实中重要的营养成分之一,可以改善果实风味,增加果实甜度[12]。本研究表明,菜园土栽培的观赏南瓜果实还原糖含量最高,100 g果实可达5.4 g,其次为配方C,为4.8 g。杨红娟等[13]测定印度南瓜果实内还原糖含量为55.4~67.9 g/kg,高于本研究菜园土和配方C栽培的观赏南瓜。淀粉是南瓜食用和加工品质的重要指标之一,淀粉含量低于50 g/kg时,果肉粗、无弹性;50~70 g/kg时,口感较糯;高于70 g/kg时,口感粉[14]。配方C的果实淀粉含量最高,100 g果实达7.14 g,口感粉;菜园土栽培的观赏南瓜果实内淀粉含量最低,为5.45 g,口感较糯。杨宏等[14]测定绿皮印度南瓜果实淀粉含量最高为72.18 g/kg,略高于配方C栽培的观赏南瓜。维生素C是人类膳食营养的重要维生素之一,直接影响南瓜的食用价值。配方C果实维生素C含量最高,100 g果实达5.44 mg。刘文君等[15]测定印度南瓜果实维生素C含量为36~119 g/kg。粗纤维是南瓜食用品质的重要指标之一,含量越低,肉质越细腻,口感越好。本研究中,各配方基质栽培的观赏南瓜粗纤维含量都较少,其中以配方A最低,为0.9%,配方C最高,为1.1%。王萍等[16]测定,绿皮南瓜果实粗纤维含量为0.9%,低于配方C。蛋白质含量与南瓜果实成熟度、品质有关,是南瓜果实的重要营养指标之一。配方C果实的蛋白质含量最高,100 g果实达1.25 g。王萍等[16]测定绿皮南瓜果实粗蛋白含量为15.4 g/kg,高于配方C。β-胡萝卜素是评价南瓜质量的一个重要指标,决定南瓜的营养价值和外观品质[17]。配方C观赏南瓜果实β-胡萝卜素含量最高,100 g果实达6.53 mg,高于富含β-胡萝卜素(47.9 mg/kg)的胡萝卜。李桂荣等[17]测定33个南瓜品种果实β-胡萝卜素含量最高为174.56 mg/kg,高于配方C栽培的观赏南瓜。
综合本试验不同配方基质的理化性质及其对观赏南瓜农艺性状、产量及品质等指标的影响认为,配方C(椰糠∶香菇菌渣∶金针菇菌渣=1∶1∶1)为本研究条件下的最佳观赏南瓜栽培基质配方。