不同基质及播种密度对移动式NFT 活体盆栽香葱生长的影响

刘立平,崔佳维,卞志伟,卜立君,卜崇兴**

(1 上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司,上海 201210;2 上海市农业科学院设施园艺研究所,上海 201403)

香葱(Allium fistulosumL.var.caespitosumMakino)又称细香葱、四季葱,是我国日常必不可少的调味蔬菜,具有丰富的营养物质和药用价值,深受消费者欢迎[1-2]。 香葱一般采用土壤栽培,但土壤栽培香葱具有病虫害多、清洗难、品质不可控等缺点。 营养液膜栽培(Nutrient film technique,NFT)模式是水培的主要栽培方式之一,因根际环境好、生长速度快、占用空间小、可标准化操作、产品卫生安全等特点逐渐成为绿叶蔬菜周年生产的优选模式[3-7]。 上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司改进的移动式NFT 活体盆栽蔬菜系统成功实现香葱水培生产,具有水肥管理自动化、节省人工、农药用量少等特点[8]。

前人在不同基质条件、水分处理、施肥处理等对香葱生长影响方面的研究较多,陈伟等[9]研究发现草炭、基质、珍珠岩及菇渣的理化性质均好于土壤,更适于作物生长,复合基质配方(草炭∶珍珠岩∶蛭石体积比为6∶3∶1)最适于香葱幼苗生长发育。 左丽娟等[10]采用盆栽法研究不同水分处理对小香葱生长的影响,发现土壤含水量为70%时,增产效果显著。 陈琴等[11]探究不同施肥处理对小米葱生长、产量、品质和土壤肥力的影响,发现施用有机肥能显著提高土壤碱解氮、有机磷、速效钾和有机质含量,硒肥和硅肥对香葱产量、品质和土壤肥力有不同程度改善,有机肥配施硒肥对香葱产量、品质、效益和土壤肥力均有不同程度的提升。 但关于NFT 活体盆栽香葱适宜的栽培方式方面的研究未见报道。 本试验设置不同的栽培品种、播种密度和栽培基质,探究不同栽培模式下NFT 活体栽培香葱生长及成本的差异,以期筛选出商品性良好、产量高、生产成本低的NFT 盆栽香葱的最优方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

香葱品种:‘荣秀2 号’‘荣宝603’‘荣剑’,由上海禹沃农业科技有限公司提供。

栽培基质:品氏托普育苗草炭、粗沙、细沙。

1.2 试验方法

试验于上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司环东基地进行,采用移动式NFT 活体盆栽蔬菜系统栽培方式,种植槽长11.2 m,定植孔间距为18 cm。 栽培床如图1 所示。

图1 移动式NFT 活体盆栽蔬菜系统栽培床Fig.1 Cultivation bed of the NFT mobile growth system

育苗:2021 年9 月11 日播种于特制栽培盆内,于催芽室进行催芽。 催芽室温度为22 ℃,空气湿度为80%,催芽时间为72 h。 分别设置2 种播种密度(6 粒∕盆、10 粒∕盆)和3 种栽培基质(草炭、粗沙、细沙),随机区组方式排列,共18 个处理。 之后转到温室育苗床正常管理,肥水浇灌采用全自动自走式喷灌车进行。 水溶肥为太仓戈林农业科技有限公司生产的全价营养液,EC 值控制在1.2 mS∕cm,pH 为6.5。

栽培:播种19 d 后,于9 月30 日选取出芽率均匀、长势一致的植株,带盆定植于种植槽内。 栽培期间,每天6:00—18:00 上水18 次,每次上水8 min。 EC 值控制在1.8 mS∕cm,pH 为6.5。 调查各处理香葱的成苗数量,统计成苗率,定植60 d 后采收。 选取各处理中长势均匀的9 盆植株(每个重复3 盆),调查各处理香葱的株高、株幅等数量性状及叶片伸展角度、叶片挺直度、叶姿、叶色等形态学性状(依据国家农作物种质资源平台国家作物科学数据中心《葱种质资源描述规范》的标准进行测量);调查各处理香葱的单盆苗数量、单盆鲜重等性状指标,计算成苗率和生产成本。

1.3 数据处理

数据处理与显著性分析采用SPSS 17.0 软件,P＜0.05 表示差异显著,P＜0.01 表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 不同栽培基质及播种密度对香葱形态和商品性的影响

由表1 及图2 可知,‘荣剑’整体表现直立性好,整齐一致,叶片颜色深绿,商品率高,其次为‘荣宝603’,‘荣秀2 号’形态指标和商品性最差。 同一品种在草炭基质和细沙基质条件下的根系发育强健且数量相对较多,粗沙处理根系强健程度略差且数量相对较少。 所有处理的抗病性表现均较强。 ‘荣剑’整体植株最高,茎叶株幅最大,长势最好,其次为‘荣宝603’,‘荣秀2 号’最差。 综上,‘荣剑+播种10 粒∕盆+细沙基质’组合叶片挺直,叶姿直,商品性较好,根系强且抗病性好。

表1 不同栽培基质及播种密度香葱形态和商品性对比Table 1 Comparison of morphology and commodity of chives with different cultivation substrates and sowing density

图2 不同基质及播种密度下香葱生长形态Fig.2 Growth morphology of chives under different substrates and sowing density

2.2 不同栽培基质及播种密度对香葱成苗率和鲜重的影响

通过主体间效应的检验,分析品种、播种密度、栽培基质及其交互作用对香葱成苗率的影响。 由表2可知,品种、栽培基质、品种和播种密度的交互作用及三者的交互作用对成苗率的影响达显著水平,其中品种间成苗率有极显著差异。 从表3 可以看出,香葱的成苗率主要由品种决定,‘荣秀2 号’的成苗率最低,平均成苗率为35.00%,‘荣宝603’和‘荣剑’间成苗率无显著性差异,分别比‘荣秀2 号’高146.83%和137.57%。 从表4 可以看出,‘荣秀2 号’‘荣宝603’和‘荣剑’的成苗率分别在10 粒∕盆+细沙基质、6 粒∕盆+ 细沙基质和10 粒∕盆+细沙基质条件下最大。

品种、播种密度、栽培基质、品种和播种密度的交互作用及三者的交互作用对香葱单盆的鲜重影响达显著水平(表2)。 品种方面,平均鲜重为‘荣剑’ ＞‘荣宝603’ ＞‘荣秀2 号’;播种密度方面,10 粒∕盆处理鲜重高于6 粒∕盆处理;栽培基质方面,平均鲜重为细沙＞草炭＞粗沙(表3)。 从表4 可以看出,3 个品种均在10 粒∕盆+细沙基质条件下单盆鲜重最大,其中‘荣剑’10 粒∕盆+细沙栽培组合的鲜重最大达107.72 g∕盆。

表2 成苗率和鲜重主体间效应的检验Table 2 Test of intersubjective effect of seeding rate and fresh weight

表3 不同因素对香葱平均成苗率和鲜重的影响Table 3 Effects of different factors on seedling rate and fresh weight of chives

表4 不同栽培基质及播种密度对香葱成苗率和鲜重的影响Table 4 Effects of different cultivation substrates and sowing density on seedling rate and fresh weight of chives

此外,成苗率和单盆鲜重呈正相关,皮尔逊相关系数为0.757,且相关性极显著。

2.3 不同栽培基质及播种密度条件下香葱的生产成本

由表5 可知,3 个品种的种子价格相同,不同处理间的成本差异由栽培基质和播种密度决定,总成本的差异主要由栽培基质决定。 使用草炭作为栽培基质成本最高,年投入6 879.94 元(人民币,下同),分别是粗沙和细沙的18.62 倍和20.48 倍。 3 个品种均于播种10 粒∕盆+细沙基质条件下生产成本最低。 生产香葱的最低单位成本为3.88 元∕kg,为‘荣剑’ +播种10 粒∕盆+细沙基质栽培处理;最高单位成本为21.42 元∕kg,为‘荣秀2 号’ +播种6 粒∕盆+草炭基质栽培处理。 此外,各项成本中,人工成本占比最高,每盆均播种10 粒条件下在草炭、粗沙和细沙栽培方式下其占比分别达56.48%、64.85%和64.90%。

表5 不同栽培基质及播种密度条件下香葱的生产成本Table 5 Production cost of chives under different cultivation substrates and sowing densities

3 结论与讨论

不同香葱品种间农艺性状存在差异[12]。 本试验中,不同品种间成苗率和单盆鲜重均存在差异,且成苗率主要与品种有关。 ‘荣宝603’和‘荣剑’的成苗率优于‘荣秀2 号’,‘荣剑’的单盆鲜重显著高于‘荣秀2 号’和‘荣宝603’。

种植密度对香葱的产量有显著影响。 刘桂芝等[13]研究发现,香葱产量随播种密度的增加呈先上升后下降的趋势,种植密度为60 万株∕hm2时产量最大,建议播种密度为52.5 万—60 万株∕hm2。 孔宁忠等[14]研究认为,稀植导致香葱群体基数低,无法获得高产,密植通风透光差,不利于分蘖和鳞茎膨大。 本试验中香葱分蘖力尚未表现,其对单盆植株鲜重无影响,因此播种密度为10 粒∕盆的群体基数较高,产量也较高。

与传统水培相比,盆式栽培比定植杯栽培需要更大体积的基质,因此栽培基质选择至关重要,孙世海等[15]研究发现,沙培、有机基质培和蛭石培均提高了樱桃番茄的产量,其中蛭石培在总产量和株高上显著高于沙培;王莉芳等[16]研究发现,牛耳朵无土栽培基质以泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1(体积比)最佳,河沙基质比草炭表现更优,特别是河沙来源广,且经济、卫生、凉爽、少病虫害,特别适合牛耳朵盆栽种植。 生产上普遍使用的是2—3 种基质原料配比而成的复合基质。 配比合理的复合基质因组分互补,可提高栽培效果[17-18]。 与王莉芳等[16]研究类似,本试验中,相同播种粒数的‘荣宝603’或‘荣剑’粗沙栽培香葱单盆鲜重最低,细沙最高,草炭居中,这可能是因为细沙持水性处于草炭和粗沙之间,香葱更适宜在持水性适中的基质中栽培。 另外,香葱售卖一般需要提前将根部基质洗净,细沙和粗沙基质栽培香葱比草炭栽培更易清洗,且更易回收再利用,而复合基质将为清洗作业增加障碍。 成本方面,总成本的差异主要由栽培基质决定,细沙价格低廉,产量最高,单位成本最低,因此宜选用细沙作为香葱的栽培基质。

综上,“荣剑+播种10 粒∕盆+细沙基质”是移动式NFT 活体盆栽香葱适宜的栽培组合方式,种植操作简单,节省人工,产量较高,经济效益较好。