不同花生壳基质配比对西瓜生长、产量和品质的影响

摘    要：为筛选适宜西瓜生长的花生壳复配基质，以早春红玉为试验材料，以土壤栽培为对照（CK），研究了花生壳、牛粪有机肥体积比为75∶25（T1）、65∶35（T2）、50∶50（T3）和30∶70（T4）4种基质配比处理下西瓜生长、产量和品质的变化。结果表明，与CK相比，在T1和T2处理下西瓜植株生长无显著差异，但产量显著提高，果实品质有所改善，T2处理下维生素C含量、有机酸含量、果实边部及中心可溶性固形物含量和果形指数最高，分别为CK的1.70、2.11、1.20、1.07和2.49倍;T3和T4处理下植株生长减弱，T4处理下产量和果实边部可溶性固形物含量也比CK显著下降。通过综合评价，得分由高到低依次为T2、T1、CK、T3和T4。综上所述，以花生壳和牛粪有机肥为材料复配西瓜栽培基质时，花生壳配比适宜范围为65%～75%。

关键词：西瓜;花生壳;无土栽培;基质配比

中图分类号：S651 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）06-029-06

Peanut shell substrate ratio affects growth， yield and quality of watermelon

ZHOU Luyao ZHAO Shiwen DU Qingjie ZHANG Jing WANG Jiqing Xiao Huaijuan LI Juanqi LI Meng

（College of Horticulture， Henan Agriculture University， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract：This study was aimed to select a suitable composite substrate ratio for watermelon cultivation. The changes of watermelon Zaochunhongyu growth and physiological parameters were studied under the peanut shells： organic fertilizer （volume ratio） of 75∶25 （T1）， 65∶35 （T2）， 50∶50 （T3）， and 30∶70 （T4）， and with soil cultivation （CK）. The results showed that compared with CK treatment， T1 and T2 treatment had no significant effect on plant growth， but the yield and fruit quality significantly enhanced under T1 and T2 treatments. The vitamin C content， organic acid content， soluble solids content of flesh near rind and fruit shape index reached the highest under T2 treatment， which were 1.70， 2.11， 1.20， 1.07 and 2.49 times that of CK， respectively. Plant growth was inhibited under T3 and T4 treatments. Yield and soluble solids content of flesh near rind also decreased significantly under T4 treatment. Finally， the optimal soil mix formulation was evaluated by using principal component analysis combined with membership function method， and the scores were T2， T1， CK， T3 and T4 from the highest to the lowest. In summary， when using peanut shell and cow manure organic fertilizer as watermelon cultivation substrate， the suitable range of peanut shell ratio is 65%-75%.

Key words：Watermelon; Peanut shell; Soilless culture; Substrate proportion

基质是无土栽培的基础与核心，是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质，除了支持、固定植株外，还可提供营养，并中转外来的养分、水分，植物根系可按需选择吸收[1-4]。无土栽培基质中常用的草炭是一种不可再生资源，现在面临枯竭的风险[5-8]。花生是我国第一大油料作物，2017年以后全国产量在1700万t以上[9]。花生壳是花生加工生产中的副产物，约占花生果实质量的30%左右，但目前大部分被当作废弃物，只有少部分作为饲料或燃料，综合利用率低，造成资源浪费[10-11]。花生壳基质含有丰富的氮、碳、钾和中微量元素，其保持和供应养分的能力、对酸碱的缓冲性能较好[12-13]。开发替代草炭的花生壳栽培基质，有利于减少环境的污染和实现花生壳的资源化利用。

目前，花生壳基质的研究多集中于番茄、瓜类等育苗基质。冯雪峰等[14]研究发现，以牛粪、花生壳、蛭石、通用基质体积比为2∶2∶4∶2配成的基质，有利于番茄幼苗的生长，长势最强，其株高、茎粗、地上地下部干鲜质量、壮苗指数、出苗率最高，可用作番茄育苗基质。吴永升等[15]研究发现，以牛粪、花生壳粉、草炭、蛭石、珍珠岩体积比为20∶20∶40∶15∶5的复配基质，各项理化性质符合瓜类蔬菜幼苗生长要求。杨红丽等[16]研究发现，以花生壳、牛粪和蛭石为基质（花生壳、牛粪、蛭石体积比为3∶3∶2）进行番茄穴盘育苗，配以品质较好的复合肥，可以达到理想的番茄育苗效果。周克福等[17]研究发现，以常用的草炭、珍珠岩育苗基质为对照，草炭、珍珠岩、花生壳体积比为1∶1∶1的混合基质，具有容重小、孔隙度大的特点，且其盐浓度、pH值均在番茄幼苗生长的适宜范围内。虽然花生壳在育苗基质方面已有较深入的研究，但是其在栽培基质方面的研究却很少。

因此，笔者以花生壳和牛粪有机肥为原料，研究了不同配比下西瓜生长、产量和品质的变化，以期筛选出最佳基质的配比，为花生壳的资源化利用提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2021年3—7月在河南省濮阳市台前县夹河乡于楼村日光温室内进行。河南濮阳属于温带季风型气候，阳光充足，3—7月平均气温在21～33 ℃。

1.2 材料

以西瓜品种早春红玉为试验材料，由河北茂华种业有限公司提供;所用花生壳原料购买自当地，粉碎至粒径1 cm左右直接使用，基本理化性质为：容重0.17 g·cm^-3、EC 1.15 mS·cm^-1和pH 7.6。牛粪有机肥由河南田金生物科技有限公司提供，基本理化性质为：容重0.57 g·cm^-3、EC 3.58 mS·cm^-1、pH 8.14。

1.3 方法

设置花生壳和牛粪有机肥4个不同配比（体积比）处理，分别为T1（花生壳∶牛粪有机肥=75∶25）、T2（花生壳∶牛粪有机肥=65∶35）、T3（花生壳∶牛粪有机肥=50∶50）、T4（花生壳∶牛粪有机肥=30∶70）处理，以土壤栽培为对照（CK）。每个试验小区面积13 m2（长10 m×宽1.3 m），小区内包含2个定植沟，定植沟间距15 cm，每个定植沟规格为20 cm×20 cm×10 m（下底宽、高、长），装填基质前沟内铺黑白膜，在膜中间每隔10 cm打直径5 mm的渗水孔。每定植沟种植1行（即行距为35 cm），定植株距35 cm，每小区54株。CK处理采用一垄双行吊蔓栽培，行距35 cm，株距35 cm。随机区组排列，3次重复。定植后栽培管理统一进行，开花后采用氯吡脲蘸花，每株留1个瓜。每2 d灌水1次，在西瓜蘸花后每周施肥1次。

1.4 项目测定及方法

1.4.1 西瓜植株及果实形态指标的测定 分别于定植后11、26、41、56 d，每小区随机选取3株测定株高。在定植后11 d，选取同一叶位新生叶片，每5 d测定1次叶长和叶宽，根据宋吉清等[18]的方法计算单叶面积。蘸花后3 d开始，每10 d测定1次瓜周长。

1.4.2 西瓜品质和产量的测定 在果实成熟期，每小区选取3个成熟度一致的西瓜测定品质指标。西瓜纵径和横径用游标卡尺测定;西瓜果实边部和中心可溶性固形物含量用数显折射仪ATAGO PAL-α测定。根据高俊凤[19]的方法对以下指标进行测定：果实可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;有机酸含量采用酸碱滴定法测定;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法测定;维生素C含量采用2，6-二氯酚靛酰滴定法测定。每小区随机选取3株测定西瓜单株产量，折算667 m2产量。

1.5 数据处理

采用DPS 7.5统计软件对数据进行单因素方差分析，处理间差异采用Duncan’s检验。

由于不同指标的计量单位不同，数据量纲也不一致，不便于进行数据的分析。因此，在进行综合评价前，单叶面积、瓜周长、产量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量、果实边部可溶性固形物含量、果实中心可溶性固形物含量和果形指数（由于打顶后各处理株高差异不显著，故株高不作为综合评价基础指标）根据马庆华等[20]的方法对数据进行转化：N=（X-X_min）/（X_max-X_min），其中：X_max为指标中最大值;X_min为指标中最小值;N为该指标的相对值。

各指标数据经无量纲转化后，利用主成分分析法和模糊隶属函数法对各处理西瓜生长状况进行综合评价。计算公式如下：

U_ij=（C_ij-C_jmin）/（C_jmax-C_jmin）;

W_j=P_j/∑P_j;

D_i=∑U_ij×W_j。

式中，C_ij是第i个品种第j个主成分值;C_jmin是第j个主成分值的最小值;C_jmax是第j个主成分值的最大值;U_ij是第i个处理第j个主成分的隶属值;P_j是第j个主成分的特征值;W_j是第j个主成分的权重;D_i是第i个处理的综合评价得分[21]。

2 结果与分析

2.1 不同花生壳基质配比对西瓜植株形态的影响

由图1可以看出，定植后11、26、41 d，CK、T1、T2和T3处理间株高差异均不显著，而T4处理下株高均显著低于其他处理。定植后56 d，由于CK、T1、T2和T3处理已打顶，T4处理下株高与其他处理间无显著差异。

不同花生壳基质配比对西瓜单叶面积影响不同。在定植后16、21、26、31 d，单叶面积均在CK和T1处理下最大，T2处理下次之，T3和T4处理下最小。在定植后31 d时，CK、T1、T2、T3和T4处理下单叶面积分别是定植后11 d的5.7、5.0、4.5、3.1和3.7倍。

2.2 不同花生壳基质配比对西瓜果实生长和产量的影响

从图2可以看出，不同花生壳基质配比处理可影响西瓜果实的生长。CK、T1、T2和T3处理下在蘸花后13 d内瓜周长增长最快，而T4处理下在蘸花后13～23 d增长最快，且T4处理下瓜周长始终显著低于其他处理。在蘸花后33 d即西瓜果实采收时，T1、T2、T3和T4处理下瓜周长分别为CK的105%、112%、100%和71%。