椰糠基質(zhì)用于番茄無土育苗的需肥性

任志雨　張鵬　切巖祥和等

摘要：以番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品種迪安娜為材料，利用椰糠基質(zhì)和珍珠巖配比基質(zhì)進行育苗，研究不同濃度營養(yǎng)液對番茄幼苗生長和質(zhì)量的影響。結果表明，不同濃度營養(yǎng)液對番茄幼苗的株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、地上部干鮮質(zhì)量、地下部干鮮質(zhì)量、葉綠素含量、葉片凈光合速率、蒸騰速率以及根系琥珀酸脫氫酶活性有明顯的影響，其中1.0倍濃度營養(yǎng)液處理的上述生長指標表現(xiàn)最好，根冠比和壯苗指數(shù)最大，光合參數(shù)和根系吸收能力最佳，綜合育苗效果最優(yōu)，而0.5倍和1.5倍濃度營養(yǎng)液處理的上述指標表現(xiàn)較差，0倍濃度營養(yǎng)液處理的上述指標最差。研究結果為確定椰糠基質(zhì)用于番茄無土育苗的最佳營養(yǎng)液濃度提供了技術依據(jù)。

關鍵詞：椰糠；番茄育苗；基質(zhì)；需肥性

中圖分類號： S641.206文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0207-03

收稿日期：2015-04-14

基金項目：天津市高?！皩W科領軍人才培養(yǎng)計劃”（編號：津教委人2013-12）；天津市第六批“千人計劃”（編號：2012-77）。

作者簡介：任志雨（1968—），男，內(nèi)蒙古商都人，博士，教授，主要從事設施蔬菜及無土栽培的研究。E-mail：2550644180@qq.com。隨著我國設施蔬菜和工廠化育苗的發(fā)展，無土育苗成為現(xiàn)代蔬菜栽培的重要環(huán)節(jié)，其中番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）的工廠化無土育苗占有重要地位。目前，常用的育苗基質(zhì)有草炭、蛭石、珍珠巖等，均屬于非再生性資源[1-2]，對其過度開發(fā)會破壞環(huán)境，近年來這些基質(zhì)價格上漲很快，制約了無土基質(zhì)栽培的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)有機廢棄物數(shù)量巨大，利用作物秸稈、鋸末、樹皮、菌渣、椰糠等作為無土栽培基質(zhì)潛力巨大[3-5]。椰子主要分布于東南亞、我國海南、廣東、廣西等地，我國椰子生產(chǎn)面積達3 .3萬 hm2以上[6]，年產(chǎn)椰子3.3億多個，而且面積還在擴大。椰子的外果皮與中果皮統(tǒng)稱為椰衣，占椰子質(zhì)量的33%～35%，提取椰衣長纖維過程中脫落下來的纖維粉末和廢渣叫椰糠，目前，椰糠仍有大量被焚燒或丟棄。椰糠經(jīng)過發(fā)酵、日曬、雨淋等處理后，降低了含鹽度，其容重通常為0.1～0.25 g/cm3，總孔隙度為73%～86%，最大持水量為70%左右，pH值為4.4～5.9，電導率（EC值）為1.3～3.6 mS/cm，椰糠基質(zhì)保水透氣，含有一定養(yǎng)分，非常適合植物的生長，且自然分解率較低、價格低廉，我國少數(shù)南方椰糠產(chǎn)地利用其進行無土栽培的研究較多，而其他地方對其研究和應用較少[7-10]。椰糠基質(zhì)雖是一種生物性完全營養(yǎng)基質(zhì)，但是其所含元素的濃度和元素間的比例不能完全滿足蔬菜植株對礦質(zhì)元素的需求，基質(zhì)栽培中肥料的補充量對蔬菜的生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)有重要影響[11-12]，史云峰等以椰糠 ∶河沙 ∶有機肥=6 ∶2 ∶1（體積比）為基質(zhì)栽培甜瓜，在基質(zhì)中施入比例適當?shù)牡?、磷、鉀控釋肥時甜瓜的生長、開花結果和果實品質(zhì)最佳[13]。李建勇等以蛭石 ∶羊糞=2 ∶1（體積比）為基質(zhì)栽培番茄，證明適量施用化肥可提高番茄的產(chǎn)量，促進番茄對氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收[14]。

目前，天津市未見椰糠基質(zhì)用于番茄無土育苗需肥性研究的報道，通過調(diào)研確定天津周邊地區(qū)有充足、穩(wěn)定的椰糠基質(zhì)供應途徑，價格較草炭低得多。本試驗旨在明確椰糠基質(zhì)用于番茄無土育苗的適宜供肥濃度，以期開發(fā)利用新型環(huán)?；|(zhì)，降低成本，為生產(chǎn)實踐提供技術依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

以迪安娜番茄品種為試驗材料，供試的椰糠基質(zhì)和蛭石均由花園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供，椰糠基質(zhì)<2 mm的纖維粉末和廢渣占75%（體積比）左右，2～30 mm的短纖維占25%左右，容重為0.23 g/cm3，pH值為5.45，EC值為2.73 mS/cm， 蛭石為1～3 mm的金黃色園藝專用細粒蛭石。由于試驗所用椰糠的保水性偏大，電導率偏高，通過試驗確定了50%椰糠+50%蛭石（體積比）配方基質(zhì)的理化性狀（混合基質(zhì)的容重為0.18 g/cm3，pH值為6.32，EC值為1.82 mS/cm）較適合于蔬菜的育苗，本試驗以此為育苗基質(zhì)。1.2方法

1.2.1試驗設計試驗于2014年5月在天津農(nóng)學院日光溫室進行，設4個濃度營養(yǎng)液處理：0（清水）、0.5、1.0、1.5倍濃度，采用日本園試配方營養(yǎng)液，微量元素采用通用配方[15]，營養(yǎng)液pH值調(diào)整至5.5～5.8。番茄種子在室溫下浸種10 h后，在恒溫培養(yǎng)箱中28 ℃下催芽，5月3日播種于黑塑料育苗缽中，規(guī)格為長10 cm、寬10 cm，體積約為300 mL，每處理播種60缽，單因素隨機區(qū)組設計，重復3次。當幼苗子葉完全展開時開始不同濃度營養(yǎng)液澆灌處理，其他按常規(guī)管理。

1.2.2測定項目和方法5月28日當番茄幼苗4葉1心時進行以下指標的測定：基質(zhì)表面到生長點的株高；真葉葉片數(shù)；用游標卡尺測量離基質(zhì)表面1 cm處的莖粗；用CI-202型手持葉面積儀（美國CID公司生產(chǎn)）測量真葉的葉面積；地上部和地下部鮮質(zhì)量；105 ℃殺青15 min，80 ℃下烘干至恒質(zhì)量后測地上部和地下部干質(zhì)量；用丙酮法[16]測定幼苗第3片真葉的葉綠素含量；用CI-340型光合儀（美國CID公司生產(chǎn)）測定第3片真葉的凈光合速率和蒸騰速率；用TTC法[16]測定根系琥珀酸脫氫酶的活性；計算根冠比和壯苗指數(shù)，根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量，壯苗指數(shù)=全株干質(zhì)量×（莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）[17]。

1.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SAS軟件包進行方差分析，采用鄧肯氏新復極差檢驗法進行差異顯著性分析。

2結果與分析

2.1不同濃度營養(yǎng)液對椰糠基質(zhì)番茄幼苗生長的影響

株高、莖粗、葉片數(shù)在一定程度上反映了植物生長勢的大小和植株的活力，葉面積決定了植物葉片捕獲光能的有效面積，是影響幼苗光合能力的重要因子之一。從表1可以看出，隨著營養(yǎng)液濃度的增加，番茄幼苗上述生長指標先增加，1.0倍濃度處理時數(shù)值達到最大，而后稍有降低，其中0倍濃度處理的株高和葉面積顯著低于其他處理，其他處理間差異不顯著，0倍濃度處理和0.5倍濃度處理的莖粗顯著低于1.0倍、1.5倍濃度處理，0倍濃度處理的葉片數(shù)顯著低于1.0倍濃度處理，與其他處理間差異不顯著。

2.2不同濃度營養(yǎng)液對椰糠基質(zhì)番茄幼苗干物質(zhì)積累和幼苗質(zhì)量的影響

干鮮質(zhì)量是幼苗對光合產(chǎn)物和礦質(zhì)元素積累量的綜合衡量指標，反映了幼苗的生長速度和植株的生理生化代謝水平。根冠比則反映了幼苗積累的營養(yǎng)物質(zhì)在地上部、地下部間的分配比例，反映了根系的發(fā)達程度和定植后幼苗根系的生長和發(fā)育潛力。壯苗指數(shù)則從植株干物質(zhì)積累、根冠比、徒長情況綜合反映了幼苗素質(zhì)的高低，可作為幼苗質(zhì)量的綜合評判指標。從表2可以看出，隨著營養(yǎng)液濃度的增加，番茄幼苗的地上部干鮮質(zhì)量、地下部干鮮質(zhì)量、壯苗指數(shù)顯著增加，至1.0倍濃度處理時數(shù)值達到最大，而后稍有降低，而1.0倍濃度處理和1.5倍濃度處理間差異不顯著。番茄幼苗的根冠比隨著營養(yǎng)液濃度的增加而增加，其中1.0倍濃度處理的根冠比最大，顯著大于0倍濃度處理，與其他處理間差異不顯著。

2.3不同濃度營養(yǎng)液對椰糠基質(zhì)番茄幼苗光合參數(shù)和根系活力的影響

葉片葉綠素含量、凈光合速率和蒸騰速率是衡量植物葉片光合作用活力大小的主要指標，直接影響植物的光合同化能力和干物質(zhì)的積累能力，是番茄幼苗生長指標和干物質(zhì)積累的基礎。營養(yǎng)液濃度的高低會影響根系對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收量和根際水分供應狀況，如果營養(yǎng)液濃度太低會造成植株營養(yǎng)吸收不足而影響葉綠素的合成和光合作用過程中所需的礦質(zhì)營養(yǎng)。如果營養(yǎng)液濃度太高則增加了根際溶液的滲透勢，造成根系水分脅迫，阻礙根系對水分的吸收，降低葉片的蒸騰速率。從表3可以看出，番茄幼苗葉片葉綠素含量隨著營養(yǎng)液濃度的增加而增加，而葉片凈光合速率和蒸騰速率隨著營養(yǎng)液濃度的增加先增加，至1.0倍濃度處理時數(shù)值達到最大，后略有降低，其中0倍濃度處理和0.5倍濃度處理的幼苗葉片葉綠素含量、凈光合速率和蒸騰速率顯著低于1.0倍濃度處理和1.5倍濃度處理，而1.0倍濃度處理和1.5倍濃度處理間差異不顯著。琥珀酸脫氫酶是植物根系主動吸收代謝過程中有氧呼吸鏈中的重要酶，呼吸為根系的主動吸收提供能量需求，酶活性在一定程度上可以反映根系的吸收活力。隨著營養(yǎng)液濃度的增加，番茄幼苗根系的琥珀酸脫氫酶活性先顯著增加，到1.0倍濃度處理時數(shù)值達到最大，后又顯著下降。表明隨著營養(yǎng)液濃度的增加促進了番茄幼苗葉綠素的合成，提高了凈光合速率和蒸騰速率，促進了根系的主動吸收功能，這是幼苗光合同化、根系吸收和生長發(fā)育的重要基礎。

3結論與討論

椰糠與蛭石混配基質(zhì)用于番茄育苗時，不同濃度營養(yǎng)液對幼苗的株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、地上部干鮮質(zhì)量、地下部干鮮質(zhì)量和葉綠素含量、葉片凈光合速率和蒸騰速率、根系琥珀酸脫氫酶活性均有明顯的影響，其中1.0倍濃度營養(yǎng)液處理的上述生長指標最好，根冠比和壯苗指數(shù)最大，光合參數(shù)和根系吸收能力最強，綜合育苗效果最好，而0.5倍濃度營養(yǎng)液和1.5倍濃度營養(yǎng)液處理的上述指標表現(xiàn)較差，0倍濃度營養(yǎng)液處理的上述指標最差。

加上營養(yǎng)液澆灌后水分蒸發(fā)會導致根際鹽分濃度進一步增加，出現(xiàn)根系水分脅迫，阻礙根系對水分的吸收，從而導致番茄幼苗葉片蒸騰速率、凈光合速率和根系吸收功能的降低，表現(xiàn)為幼苗生長指標和光合產(chǎn)物積累降低。本試驗中幼苗葉綠素含量隨著處理營養(yǎng)液濃度的增加而增加，與1.5倍濃度處理的生長速度降低而導致葉綠素在細胞中的濃縮效應有關。椰糠中除含有纖維素、木質(zhì)素和半纖維素等不易降解的物質(zhì)外，還含有豐富的礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)和可溶性大分子物質(zhì)，具有較強的陽離子交換力和緩沖力[8，18]，椰糠中含有的營養(yǎng)物質(zhì)在濃度和元素間的比例上都難滿足植物的正常生長發(fā)育，需進行營養(yǎng)物質(zhì)的補充。呂曉惠等研究表明，適量施用化肥可顯著提高草炭 ∶蛭石 ∶菇渣 ∶牛糞=1 ∶1 ∶1 ∶1（體積比）為基質(zhì)栽培甜椒的產(chǎn)量、果實可溶性糖和維生素C 的含量，同時有利于植株處于適宜的碳氮平衡中[19]。以有機基質(zhì)配方稻殼 ∶玉米芯 ∶菇渣=5 ∶2 ∶3（體積比）栽培番茄時，通過定期追肥可以增強基質(zhì)的緩沖能力，使基質(zhì)中pH值和EC值基本穩(wěn)定在適合番茄生長的范圍內(nèi)[20]。

生產(chǎn)中應注意來源不同的椰糠基質(zhì)理化性狀差異較大，通常椰糠的EC值會隨著其分解度和粉碎度的增加而增加[21-23]，如果所用椰糠的EC值太高，可篩去一些最細的粉末或用清水沖洗后使用。本試驗發(fā)現(xiàn)所用椰糠的大小孔隙比偏小，即保水性偏大，使用時可篩去一些最細的粉末或與其他保水性較小的基質(zhì)如珍珠巖、蛭石等混合后使用效果更佳。椰子雖然主產(chǎn)于東南亞和我國華南等地，但是我國其他地區(qū)在進行椰子長纖維提取或再提取時會產(chǎn)生大量的椰糠廢棄物，其價格較草炭要低很多，今后在有來源的地區(qū)可進一步開展椰糠基質(zhì)無土栽培試驗，擴大其利用的深度和廣度，減輕無土栽培對再生性資源的依賴，有利于降低成本和保護環(huán)境。

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