中藥渣有機(jī)基質(zhì)栽培番茄試驗(yàn)研究

張躍群 佘德琴 胡永進(jìn)

（1.南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通，226007；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)；3.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院風(fēng)景園林系）

中藥渣有機(jī)基質(zhì)栽培番茄試驗(yàn)研究

張躍群1，2佘德琴1胡永進(jìn)3

（1.南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通，226007；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)；3.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院風(fēng)景園林系）

以中藥廠廢渣為原料制成的中藥渣有機(jī)基質(zhì)添加不同比例的無(wú)機(jī)基質(zhì)，進(jìn)行番茄無(wú)土栽培試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照土壤栽培相比，中藥渣有機(jī)基質(zhì)配以25%～50%的無(wú)機(jī)基質(zhì)，有利于番茄植株株高、莖粗和葉片的生長(zhǎng)，促進(jìn)早中期番茄葉片葉綠素的形成，提高番茄產(chǎn)量。

中藥渣 有機(jī)基質(zhì) 番茄

自采用消毒有機(jī)肥對(duì)番茄、黃瓜、甜瓜3種作物進(jìn)行栽培試驗(yàn)取得良好的效果后，有機(jī)基質(zhì)在蔬菜栽培中得到廣泛應(yīng)用。它除了增加作物產(chǎn)量外，還具有提高果實(shí)品質(zhì)、對(duì)環(huán)境污染小、節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)。目前，常用的有機(jī)生態(tài)基質(zhì)原料主要有：樹(shù)皮、木屑、亞麻、殘余羊毛、廢棉花豆渣、油粕、酒渣、果渣、甘蔗渣、雞糞、豬糞、牛糞、椰子殼、菇渣、玉米芯、秸稈、棉籽殼、煙屑、煙草渣、樹(shù)皮、蘆葦末、廢紙漿、沼渣、城市垃圾等。中藥渣作為有機(jī)基質(zhì)在真菌類(lèi)栽培中已有較廣泛的應(yīng)用，主要栽培品種有平菇[1～2]、靈芝[3]、雙孢蘑菇[4]、雞腿菇、草菇[5]等，在小型西瓜和厚皮甜瓜等瓜果無(wú)土栽培上也取得了成功[6]，但其在蔬菜栽培中的應(yīng)用報(bào)道還不是很多。中藥渣有機(jī)基質(zhì)栽培安全衛(wèi)生，其砷、鉛、汞等重金屬以及六六六、滴滴涕等農(nóng)藥和生物堿的檢出量明顯小于正常的土壤栽培[7]。利用中藥渣作為蔬菜的栽培原料，既解決了廢藥渣的綜合利用問(wèn)題，減少環(huán)境污染，同時(shí)也可以為蔬菜無(wú)土栽培找到一種新的栽培原料。本試驗(yàn)以無(wú)土栽培中具有代表性的蔬菜——番茄作為試驗(yàn)對(duì)象，以中藥渣為有機(jī)基質(zhì)成分，分別與蛭石、珍珠巖等無(wú)機(jī)基質(zhì)按不同比例配成4種復(fù)合基質(zhì)為試材，以土培為對(duì)照，研究不同配比的中藥渣基質(zhì)對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響，以期篩選出適宜番茄栽培的中藥渣有機(jī)基質(zhì)最佳配比，為利用中藥渣有機(jī)基質(zhì)栽培番茄提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

基質(zhì)為自行研制的中藥渣有機(jī)基質(zhì)，中藥渣來(lái)自南通中藥廠（生產(chǎn)正柴胡飲沖劑和復(fù)方丹參片），經(jīng)過(guò)高溫堆腐發(fā)酵、粉碎后使用，蛭石、珍珠巖為市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，供試番茄品種為中雜9號(hào)。

1.2 基質(zhì)配比

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，以土壤栽培作對(duì)照。處理1（T1）：100%中藥渣；處理2（T2）：75%中藥渣＋10%蛭石＋15%珍珠巖；處理3（T3）：50%中藥渣＋20%蛭石＋30%珍珠巖；處理4（T4）：25%中藥渣＋30%蛭石＋45%珍珠巖。

1.3 播種育苗與定植

試驗(yàn)在江蘇南通市觀音山蔬菜園藝場(chǎng)連棟塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。2007年11月16日播種，2008年2月4日定植，雙行栽植，株距25 cm，每小區(qū)定植48株，單稈整枝，完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

定植槽規(guī)格：用紅磚疊成，每小區(qū)長(zhǎng)6 m，寬0.6 m，高0.24 m，槽底鋪一層白色塑料薄膜，填入基質(zhì)。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目及測(cè)定方法

全N測(cè)定采用凱氏法，全P測(cè)定采用釩鉬黃比色法，全K測(cè)定采用火焰光度法，Hg，Pb，Cd，Cr，As采用原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定；其他理化性質(zhì)用常規(guī)分析法測(cè)定；功能葉葉綠素含量用分光光度法測(cè)定。

定植成活后，番茄結(jié)果初期前，每周測(cè)定1次番茄株高、莖粗、葉片數(shù)等指標(biāo)，株高的測(cè)定以從根莖部到生長(zhǎng)點(diǎn)為基準(zhǔn)，葉片數(shù)為展開(kāi)葉數(shù)，莖粗以第1真葉下部節(jié)間為基準(zhǔn)。

3月8日初花期，每小區(qū)取5株進(jìn)行花朵數(shù)的調(diào)查。產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)先按小區(qū)計(jì)算收獲總產(chǎn)量，再折算成每1 m2產(chǎn)量。

表1 中藥渣重金屬含量

表2 不同配比的中藥渣基質(zhì)理化性質(zhì)

2 結(jié)果與分析

2.1 中藥渣重金屬含量及基質(zhì)理化性質(zhì)

由表1可知，中藥渣中重金屬含量只有Cd的含量略超過(guò)作物生長(zhǎng)環(huán)境質(zhì)量的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但不超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其余4種重金屬都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明用中藥渣作為有機(jī)基質(zhì)原料安全衛(wèi)生。

2、爐后0米層接地網(wǎng)測(cè)量選點(diǎn)分別為：A、#1爐零米定排擴(kuò)容器立柱處 B、#2爐送風(fēng)機(jī)電動(dòng)葫蘆電源立柱處

從表2分析可知，中藥渣基質(zhì)添加一定的無(wú)機(jī)基質(zhì)后，容重增大，總孔隙度降低，通氣孔隙度降低，持水量增大。

2.2 不同中藥渣有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)番茄株高的影響

由表3可以看出，處理2的番茄株高在各個(gè)生長(zhǎng)期均高于對(duì)照，處理1和處理3在番茄結(jié)果初期（3月16日）以后株高均高于對(duì)照。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在上述4個(gè)處理中，處理2與對(duì)照株高在3月5日以后各個(gè)時(shí)期差異均達(dá)到顯著水平，而處理4與對(duì)照株高差異在各個(gè)時(shí)期均不顯著。總之，不同基質(zhì)配比對(duì)番茄株高的影響大小依次為處理2＞處理1＞處理3。這些結(jié)果表明，處理2的基質(zhì)配比（75%中藥渣＋10%蛭石＋15%珍珠巖）最有利于提高番茄株高。

2.3 不同中藥渣有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)番茄莖粗的影響

從表3可以看出，3月1日以后，處理1，2，3的植株莖粗均大于對(duì)照。處理4在3月8日以后植株莖粗也大于對(duì)照。處理1在早期植株莖粗增長(zhǎng)速度較慢，后來(lái)增長(zhǎng)速度明顯；處理2則相反，早期的增長(zhǎng)速度較快，后來(lái)增長(zhǎng)速度較慢。統(tǒng)計(jì)分析表明，處理2與對(duì)照莖粗差異在3月1日以后各個(gè)時(shí)期均達(dá)到顯著水平，因此，75%中藥渣＋10%蛭石＋15%珍珠巖的基質(zhì)能顯著提高植株莖粗，使植株生長(zhǎng)健壯。

2.4 不同中藥渣有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)番茄葉片數(shù)的影響

由表4可知，3月1日以后，各處理植株葉片數(shù)均多于對(duì)照。處理1，2，3植株葉片數(shù)在3月5日以后與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平，而處理4植株葉片數(shù)與對(duì)照差異不顯著。這些結(jié)果表明，處理1，2，3的基質(zhì)配比均有利于植株葉片的生長(zhǎng)，其中以處理2的促進(jìn)作用最大。

2.5 不同中藥渣有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)番茄早期花朵數(shù)的影響

由表4可知，不同的中藥渣基質(zhì)配比對(duì)番茄早期花朵生長(zhǎng)的影響不同。處理1對(duì)番茄花朵的早期生長(zhǎng)有著抑制作用，與對(duì)照相比，花朵數(shù)減少70.72%。而處理3則對(duì)花朵的早期生長(zhǎng)有著一定的促進(jìn)作用，花朵數(shù)比對(duì)照增加18.84%。處理2和處理4中藥渣配比對(duì)番茄早期花朵數(shù)沒(méi)有明顯的影響。說(shuō)明50%中藥渣＋20%蛭石＋30%珍珠巖基質(zhì)配比能顯著提高番茄的早期花朵數(shù)量。

2.6 不同中藥渣有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)番茄葉綠素含量的影響

由表4可知，在番茄的生長(zhǎng)前期（4月24日），中藥渣有機(jī)基質(zhì)處理3和處理2對(duì)番茄葉綠素的形成有明顯的促進(jìn)作用?？?cè)~綠素含量分別比對(duì)照增加12.34%和14.47%。處理3主要提高葉綠素b的含量，葉綠素b含量比對(duì)照增加40.39%。與此不同，處理2主要提高葉綠素a的含量，葉綠素a的含量比對(duì)照增加19.78%。而處理1和處理4對(duì)葉綠素a和葉綠素b的影響較小。在番茄的生長(zhǎng)后期（6月10日），處理4和處理3對(duì)葉綠素含量的影響較大，與對(duì)照相比，分別提高26.97%和16.29%。處理4和處理3均對(duì)葉綠素a產(chǎn)生影響，與對(duì)照相比分別提高18.44%和19.86%，處理4對(duì)葉綠素b的影響較大，比對(duì)照提高59.46%，而處理3則對(duì)葉綠素b的含量影響較小。后期處理1和處理2對(duì)葉綠素的含量影響較少。日期間差異經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，差異極顯著。綜合番茄生長(zhǎng)前后的情況發(fā)現(xiàn)，處理2在番茄生長(zhǎng)前期，處理3在番茄生長(zhǎng)前期和后期顯著提高葉片總?cè)~綠素含量。說(shuō)明處理2和處理3能顯著提高番茄葉片總?cè)~綠素含量，從而提高植株的光合作用能力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。

表3 不同處理對(duì)番茄株高和番茄莖粗的影響

表4 不同處理對(duì)番茄葉片數(shù)量和花朵數(shù)的影響

2.7 不同中藥渣有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

由表5可知，處理1，2，3，4的總產(chǎn)量分別比對(duì)照提高4.96%，52%，10.7%和9.7%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，其中處理1與對(duì)照相比差異不顯著，處理3，4與對(duì)照相比差異達(dá)顯著水平，處理2與對(duì)照相比差異達(dá)極顯著水平。說(shuō)明處理2，3，4的基質(zhì)配比均能顯著提高番茄產(chǎn)量。

3 小結(jié)與討論

由表3，4，5可以看出，不同配比的中藥渣基質(zhì)對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響不同。中藥渣比例為75%和50%的基質(zhì)配比（處理2和處理3）有促進(jìn)番茄植株株高、莖粗和葉片數(shù)增加的作用，處理2的促進(jìn)作用最顯著。而純中藥渣基質(zhì)（處理1）在前期促進(jìn)作用不顯著，中藥渣含量較低的基質(zhì)配比（處理4）作用不顯著。這可能是由于純中藥渣基質(zhì)持水性差、中藥渣含量較低的基質(zhì)養(yǎng)分含量偏低，兩者均不利于作物的生長(zhǎng)。中藥渣含有大量的皂甙、生物堿、蛋白質(zhì)、維生素B、菊糖、芍藥甙、苦參堿、氧化苦參堿等[7]，某些成分有利于植物的生長(zhǎng)。尤其是維生素B，在植物早期生長(zhǎng)階段更是不可缺少的限制性因子。純中藥渣基質(zhì)（處理1）的植株株高、莖粗、葉片的生長(zhǎng)在前期增長(zhǎng)速度較慢，后期增長(zhǎng)速度明顯，這可能與純中藥渣基質(zhì)早期持水性差，隨著植株的生長(zhǎng)，基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)被進(jìn)一步的分解吸收，基質(zhì)持水性得到一定的改善有關(guān)。 因此，兼?zhèn)淞己猛庑浴⒊炙院统渥沭B(yǎng)分的中藥渣比例為75%的基質(zhì)配比（處理2）是最適合番茄生長(zhǎng)的基質(zhì)配比。

從葉片葉綠素含量的變化來(lái)看（表5），在番茄的生長(zhǎng)前期 （4月24日），中藥渣比例為75%和50%的基質(zhì)配比（處理2和處理3）對(duì)番茄葉綠素的形成有明顯的促進(jìn)作用?？?cè)~綠素含量分別比對(duì)照增加14.47%和12.34%。而處理1和處理4對(duì)番茄葉片總?cè)~綠素含量的影響較小。在番茄的生長(zhǎng)后期（6月10日），處理4和處理3對(duì)葉綠素含量的影響較大，與對(duì)照組相比，分別提高26.97%和16.29%。而處理1和處理2對(duì)葉綠素的含量影響較少。理論認(rèn)為，在植株生長(zhǎng)后期，葉片的生長(zhǎng)包括葉綠素的積累與基質(zhì)的氣體通透性、基質(zhì)持水性等相關(guān)。本研究也得出與此相同的結(jié)論。綜合生長(zhǎng)前后期的總體情況來(lái)看，中藥渣比例為50%和75%的基質(zhì)配比有利于番茄葉片葉綠素含量的提高。

試驗(yàn)結(jié)果表明，處理3的基質(zhì)配比（50%中藥渣+20%蛭石+30%珍珠巖）能顯著提高番茄早期花朵數(shù)量，而純中藥渣基質(zhì)（處理1）對(duì)番茄花朵的早期生長(zhǎng)有著抑制作用，與對(duì)照相比，花朵數(shù)減少70.72%。處理2和處理4中藥渣配比對(duì)番茄早期花朵數(shù)沒(méi)有明顯的影響。純中藥渣基質(zhì)對(duì)番茄早期花朵數(shù)的增加起抑制作用，可能因?yàn)橹兴幵心承┏煞忠种苹ǘ涞男纬?，在加入一定量的其他無(wú)機(jī)成分后，減弱了該抑制作用。

表5 不同處理對(duì)番茄植株葉綠素含量和番茄產(chǎn)量的影響

研究證明，細(xì)胞的增殖，分化與細(xì)胞內(nèi)K+濃度及cAMP濃度密切相關(guān)，而K+濃度的改變受膜上Na，K-ATPase的調(diào)節(jié)；腺苷酸環(huán)化酶 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)AC）的產(chǎn)物cAMP作為對(duì)細(xì)胞作用的第二信使，行使影響、調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂周期等多種生物功能。劉曉天等[8]研究認(rèn)為，芍藥甙、苦參堿、氧化苦參堿能抑制Na，K-ATPase的活性，降低細(xì)胞內(nèi)K+濃度，從而減少細(xì)胞的增殖。另一方面，與此相反，AC則在ATP酶活性升高時(shí)明顯下降，從而改變胞漿內(nèi)cAMP含量，cAMP作為第二信使，在選擇性轉(zhuǎn)錄、翻譯等細(xì)胞增殖周期調(diào)控過(guò)程中起著重要作用，芍藥甙具有抑制ATP酶及增強(qiáng)AC活性之作用，結(jié)合上述理論，考慮到Na、K-ATP與 AC底物均為ATP，具有競(jìng)爭(zhēng)性抑制的相互制約的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，不同含量的中藥渣對(duì)番茄植株花朵數(shù)產(chǎn)生的影響不同，這可能與芍藥甙、苦參堿、氧化苦參堿改變植株細(xì)胞內(nèi)的K+濃度和ATP酶活性，從而改變cAMP含量，使之調(diào)控細(xì)胞增殖有關(guān)。

綜合不同的中藥渣基質(zhì)配比對(duì)番茄植株的株高、莖粗、葉片數(shù)、花朵數(shù)、葉片葉綠素含量及產(chǎn)量的影響結(jié)果，可以認(rèn)為中藥渣比例為50%和75%的基質(zhì)對(duì)促進(jìn)番茄的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高最為有利。但在中藥渣基質(zhì)栽培中合理的定植密度，相配套的控溫、澆水、施肥等管理措施對(duì)其的影響還有待進(jìn)一步的研究。

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Study on Effect of Organic Substrates Composed of Chinese Traditional Medicine Residue on Growth of Tomato

ZHANG Yuequn1,2,SHE Deqin1,HU Yongjin3
(1.Nantong Agricultural Vocational Technology College,Nantong 226007;2.Nanjin Agricultural University; 3.Department of Landscape Horticulture,Jiangsu Agriculture Foest Vocational and Technical College)

By adding different rates of inorganic substrates to Chinese traditional medicine (CTM)residue,the growth experiments of tomato were conducted by these organic substrates composed of CTM residues.The results demonstrated that the organic substrates composed of 25%-50%inorganic substrates were favorable to the plant height,stem diameter as well as growth of lamina of tomato plant comparing to the control groups.They also stimulate the formation of lamina chlorophyll in the early and mid-term stages of the plant,and thus enhance the final yield of the tomato.

CTM residue;Organic substrate;Tomato

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.12.020

江蘇省南通市農(nóng)業(yè)創(chuàng)新科技計(jì)劃項(xiàng)目（AL2006004）；江蘇省南通市農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（DL2007001）

張躍群（1968-），女，副教授，博士研究生，主要從事植物生理學(xué)教學(xué)、科研工作，電話：0513-81050564，13912275960。E-mail：2005201015@njau.edu.cn

2009-03-10