不同基质配方对非耕地设施栽培沙葱产量的影响

摘要 为充分利用非耕地设施的光热资源，实现沙葱周年生产，遵循就地取材的原则，以栽培地附近自产的腐熟秸秆、羊粪和沙子为基质主要组分，设置10种不同基质配方，测定不同配比基质的理化性质，通过主成分分析，对其产量影响因子进行评价，筛选沙葱非耕地栽培最适宜的基质。结果表明，当沙子∶羊粪∶秸秆∶秸秆生物炭∶草炭∶蛭石为5∶1∶1∶1∶1∶1时，沙葱基质容重、总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙均最高，土壤盐分最低，沙葱产量、株高、根冠比、叶绿素含量均最高，产量与叶片氮含量相关性最高。表明沙子∶羊粪∶秸秆∶秸秆生物炭∶草炭∶蛭石为5∶1∶1∶1∶1∶1最适宜沙葱生长。

关键词 沙葱;产量;栽培基质;主成分分析;非耕地

中图分类号 S 647 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）05-0023-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.05.006

Effects of Different Substrate Formulation on the Yield of Allium mongolicum Regel in Non-cultivated Facilities

CUI  Tian-tian1，LI  Dan2，ZHANG  Feng-lan2 et  al

（1.Vocational College，Inner Mongolia Agricultural University，Baotou，Inner Mongolia   014109;2.College of Horticulture and Plant Protection，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot，Inner Mongolia    010019 ）

Abstract In order to make full use of the light and heat resources of the non-cultivated facilities and to realize the annual production of Allium mongolicum Regel，and to follow the principle of taking local materials，rotten straw，sheep dung and sand produced near the cultivated land were taken as the main components of the substrate，the physicochemical properties of 10 different substrates were determined，and the factors affecting the yield of Allium mongolicum  Regel were evaluated by principal component analysis.The results showed that when the ratio of sand： sheep dung： straw： straw biochar： peat：vermiculite was 5∶1∶1∶1∶1∶1，

the substrate bulk density，total porosity，aeration porosity and water-holding porosity of Allium mongolicum Regel were the highest，soil salinity was the lowest，Allium mongolicum Regel yield，plant height，root-shoot ratio and chlorophyll content were the highest，the correlation between yield and N content in leaves was the highest.The experiment shows that sand∶ sheep dung∶straw∶straw biochar∶peat∶vermiculite for 5∶1∶1∶1∶1∶1 was most suitable for Allium mongolicum  Regel growth.

Key words Allium mongolicum Regel;Yield;Cultivation matrix;Main component analysis;Non-cultivated land

非耕地设施农业是指那些不适宜耕种的土地，如沙漠、戈壁滩等，利用现代科学技术手段，使原本不适于耕作的土地产生较好的经济、社会和生态效益的一种新兴农业发展方式，极大地扩展了农业生产空间，已成为现代化农业生产的技术之一［1］。我国是农业大国，总耕地面积达1.282亿hm2，然而，由于人口众多，导致人均耕地面积相对较小［2］，耕地面积仅占13%，剩余87%都是非耕地资源，其中荒地面积占我国陆地总面积的1/7［3］，耕地资源严重不足。2023年中央一号文件明确提出在保护生态和不增加用水总量前提下探索科学利用戈壁、沙漠等非耕地发展设施农业，而内蒙古高原独特的气候条件和光照资源特别适宜发展非耕地设施农业。

沙葱（Allium mongolicum Regel）学名蒙古韭、蒙名胡穆利，为百合科葱属多年生旱生草本植物，是内蒙古高原的特有种［4］，是一种具有菜用和药用价值的沙生蔬菜［5］，其营养丰富，食用、药用、饲用价值均极高，又具有独特的辛辣味，被誉为“菜中灵芝”，市场需求越来越大，由于保鲜问题周年供应受到限制，而沙葱适应性强、需水量小，是非耕地栽培中最适宜的蔬菜选择之一，而关于非耕地沙葱栽培最适宜的栽培基质筛选却鲜有报道。杨利娟等［6］对沙芥无土栽培技术的研究发现基质选用1草炭∶1细沙生长最快，长势最好。贾廷新等［7］在辣椒育苗基质研究中发现，腐熟羊粪、国产草炭、腐殖酸煤和珍珠岩按2∶6∶1∶0.2的体积混合最适宜辣椒的生长。曹凯等［8］、贾靓等［9］、韩道杰［10］、刘振国［11］、董丽华等［12］研究认为使用多种材料组合成的基质，在理化特性上具有更好的综合性能，在一定程度上能够满足植物生长所需的营养物质，以实现植物生长的最佳效果［13］。笔者遵循就地取材的原则，采用原生境的沙子与当地的羊粪，在配以蛭石、秸秆等材料按一定比例混合，以沙葱原生境纯沙为对照，在非耕地设施栽培条件下，分析不同基质配方对沙葱产量的影响，筛选出适宜沙葱非耕地栽培的基质，为丰富非耕地设施栽培物种选择和促进沙葱周年供应的产业发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

沙葱为沙珍SC-2号，种子来源于内蒙古自治区野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室。采用槽式栽培，栽培槽长120 cm，宽30 cm，高50 cm。沙子取自内蒙古自治区鄂尔多斯达拉特旗毛乌素沙地（107°20′～111°30′E，37°27.5′～39°22.5′N）。

1.2 试验设计

遵循就地取材的原则，以栽培地附近自产的腐熟秸秆、羊粪和沙子为基质主要组分，再添加秸秆生物炭、草炭和蛭石，复配成不同组分的栽培基质（表1）。采用完全随机区组设计，于5月20日在中国敕勒川现代农业博览园温室播种，播深为1 cm，4次重复，统一水分管理。

1.3 测定指标与方法

出苗后，每5 d测量一次株高，直至达到刈割标准15 cm［14］，测定产量、地上、地下部分干鲜重、根系长度、根分蘖数。

参照郭世荣［15］的方法测定基质的理化性质、土壤养分、土壤盐分。

用叶绿素测定仪（SPAD-502）测定从植株（植株达到六叶一心）顶叶向下第三片功能叶的叶绿素含量。

1.4 数据分析 试验数据用SPSS 20.0软件进行方差分析、显著性分析及主成分分析，采用Excel进行数据分析及图表制作。

2 结果与分析

2.1 非耕地栽培基质理化性质分析

2.1.1 非耕地栽培基质物理性质。

由表2可知，不同处理的基质容重、通气孔隙和持水孔隙均呈显著差异。基质容重最高为T1，与T2差异不显著，但显著高于其余处理，为0.97 g/cm3;T10最低，但与T3～T9未形成显著差异，显著低于T1和T2，分别是T1和T2的53.61%和62.65%。总孔隙度T5显著高于其余处理，为48.52%;T1最低，为9.52%，但与T2和T3未形成显著差异，是T5的19.62%。通气孔隙最高为T5，为16.69%，与T4和T8差异不显著，显著高于其余处理;T1最低，为3.11%，是T5的18.63%。持水孔隙T8最高，与T1、T2、T3和T5差异不显著，显著高于其余处理，为18.33%;T9最低，为12.09%，显著低于T2和T8，是T8的65.96%。气水比T5最高，为1.18，与T4、T6、T9无显著差异，显著高于其余处理;T1最低，为0.20，是T5的16.95%。综上，T5土壤理化性质中的总孔隙度、通气孔隙和气水比均最高，持水孔隙也较高，容重较低。

2.1.2 非耕地栽培基质土壤养分。

由表3可知，不同处理土壤养分各指标之间均差异显著。有机质含量为T5＞T6＞T9＞T4＞T7＞T8＞T10＞T2＞T3＞T1;总氮含量为T5＞T9＞T7＞T4＞T6＞T8＞T10＞T2＞T3＞T1;总磷含量T5和T9之间差异不显著，显著高于其余处理，从高到低依次为T6、T4、T7、T8、T10、T2、T3、T1;总钾含量T7最高，为16.73 g/kg，T1最低为3.87 g/kg，是T7的23.13%;碱解氮含量T9最高，为467.60 mg/kg，是最低值T1的12.37倍;速效磷和速效钾与有机质、总氮变化类似，均是T5最高，显著高于其他处理。综上，T1、T2和T3各指标含量均偏低，其中以T1（原生境纯沙）显著最低，表明随着基质种类和比例的增加，基质中养分增加，能为植株提供更高养分。

2.1.3 非耕地栽培基质土壤盐分。不同处理土壤盐分含量见图1，依据差异显著性共分为5个等级，等级之间差异显著，等级内部差异不显著。含量由高到低依次为第一等级为T3处理，为4.30 mg/g;第二等级为T1、T2和T7;第三等级为T6、T8和T10;第四等级为T4和T9;第五等级为T5，盐分为1.04 mg/g，T5是T3的24.2%。

2.2 非耕地栽培基质对沙葱生长的影响

2.2.1 非耕地栽培基质对沙葱株高的影响。

由表4可知，沙葱株高第一次测量即5 d时，T8最高，为3.82 cm;其次为T5，为3.72 cm;T2最低，为0.50 cm;其余处理株高在1.82～3.12 cm;随着沙葱生长，各处理组间差异显著，在40 d时，T5、T2和T3达到了刈割标准（15 cm），分别为15.40、15.10和15.86 cm，而其余处理均在45 d达到刈割标准，株高在15.12～16.50 cm，之后生长缓慢。但在50 d时，T5、T2、T3株高分别为 17.64、17.04和16.80 cm，T5显著高于T2和T3。

2.2.2 非耕地栽培基质对沙葱地上、地下干鲜重和根冠比的影响。

不同基质处理对沙葱地上、地下部干鲜重和根冠比均产生显著影响（表5）。T5的地上部鲜重最高，为0.47 g;T4、T9的地上部鲜重与T5接近，分别为0.44、0.45 g，但显著高于其他处理;T3的地上部鲜重最低，为0.12 g;T5的地上部干重显著高于其他处理;T5的地下部干重最高，但与T4、T10之间差异不显著;根冠比不同处理之间差异显著，T2最高，显著高于其他处理。

2.2.3 非耕地栽培基质对沙葱产量的影响。

对沙葱进行了2次刈割，2次刈割总产量见图2，依据显著性分为5个等级，等级之间差异显著，第一等级为T5，产量最高，为3 350.87 kg/hm2;第二等级为T9;第三等级为T4、T6、T8和T10;第四等级为T1;第五等级为T2、T3、T7，其中T3产量最低为2 754.64 kg/hm2。

2.2.4 非耕地栽培基质对沙葱叶片叶绿素和含氮量的影响。

由表6可知，叶绿素SPAD值T5最高，为21.97，与T4、T9之间差异不显著，显著高于其余处理;T1、T2、T3、T7和T8之间差异不显著，其中T3最低，为13.40，是T5的60.99%。叶片含氮量T5显著高于其余处理，为21.07 mg/g;T1、T7、T3、T2和T8之间差异不显著，显著低于其余处理，其中T2最低，为11.87 mg/g，是T5的56.34%。