不同椰糠混配基質(zhì)對生菜生長的影響

湯柔穎　邱志豪　韓瑩琰　郝敬虹　劉超杰　范雙喜

摘要 [目的]探討椰糠替代草炭作為生菜栽培基質(zhì)的可能性。[方法]以椰糠、草炭為試驗材料按照不同體積比配制混配基質(zhì)，并以草炭和蛭石比例1∶1（體積比）作為對照（CK），研究混配基質(zhì)的物理、化學(xué)性狀和發(fā)芽指數(shù)，探討混配基質(zhì)對生菜生長的影響。[結(jié)果]混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加，容重、總孔隙度、持水能力及水氣比下降，通氣孔隙度逐漸上升，氮磷鉀含量總體呈下降趨勢，pH和EC值逐漸增大;處理T2的混配基質(zhì)中鉀含量及地上部和全株干鮮重明顯高于其他處理，發(fā)芽指數(shù)大，葉綠素a和葉綠素總量含量高。[結(jié)論]處理T2（草炭：椰糠=4∶2，體積比）混配基質(zhì)可作為生菜栽培的替代基質(zhì)。

關(guān)鍵詞 椰糠;草炭;蛭石;生菜;混配基質(zhì)

中圖分類號 S636.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）21-0045-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.21.014

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Different Coir Dust Mixed Substrate on Growth of Lettuce

TANG Rouying， QIU Zhihao， HAN Yingyan et al

（Beijing Key Laboratory of New Technology in Agricultural Application， National Demonstration Center for Experimental Plant Production Education， Beijing University of Agriculture， Beijing 102206）

Abstract [Objective]To study the possibility of coir dust instead of peat as a cultivation substrate for lettuce. [Method]The mixed substrate was prepared according to different volume ratios of coir dust and peat， and the ratio of peat and vermiculite was 1∶1 （volume ratio） as control CK. The physical， chemical properties and germination index of mixed substrates， and the effects of mixed substrates on the growth of lettuce were studied.[Result]With the increasing of coir dust in the mixed substrate， the bulk density， total porosity， water holding capacity and watergas ratio were decreased， the aeration porosity was increased gradually， and the content of nitrogen，phosphorus，potassium were decreased， pH value and the EC value were increased gradually. The potassium content in the mixed substrate， the quality of the shoot and whole plant dry weight of treatment T2 were significantly higher than other treatments， the germination index， the total content of chlorophyll a and chlorophyll of treatment T2 were higher than other treatments.[Conclusion]The mixed substrate of T2 （Peat∶Coir dust= 4∶2， volume ratio） can be used as an alternative substrate for lettuce cultivation.

Key words Coir;Peat;Vermiculite;Lettuce;Mixed substrate

基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFD0201010）;葉類蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市創(chuàng)新團隊（BAIC07-2019）;北京農(nóng)學(xué)院蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升協(xié)同創(chuàng)新中心資助項目（XT201801）。

作者簡介 湯柔穎（1996—），女，安徽舒城人，碩士研究生，研究方向：蔬菜無土栽培。

通信作者，副教授，從事設(shè)施園藝與無土栽培研究。

收稿日期 2019-04-24;修回日期 2019-05-06

生菜（Lactuca sativa L.）是葉用萵苣的俗稱，1～2年生草本植物，屬菊科萵苣屬萵苣種。其營養(yǎng)豐富，含胡蘿卜素、維生素及礦物質(zhì)等成分，葉片口感脆嫩，多用作涼菜生食。隨著人們生活水平的提高，對優(yōu)質(zhì)生菜的需求日益增加，其栽培面積不斷擴大[1]。

草炭，也叫泥炭，是在水分多、通氣差、氣溫低等特定條件下，苔蘚、蘆葦、落葉等植物殘體，無法充分分解，經(jīng)過長時間的積累后形成一種穩(wěn)定的有機堆積層[2]。因為其含有大量的水分和未被徹底分解的植物殘體、腐殖質(zhì)以及部分礦物質(zhì)，因此具有良好的通氣性、保水性，對植物根系的生長具有有效的促進(jìn)作用[3]，經(jīng)常被用作栽培基質(zhì)。草炭資源在我國分布十分廣泛，但并不均衡，且在分散中有集中，總體呈西多東少、北多南少的特點[4]。目前正在研究尋求低價環(huán)保并適合生菜栽培的其他替代基質(zhì)，并已取得一定成果。如椰糠、稻殼、樹皮、甘蔗渣等，同樣具有低價環(huán)保、營養(yǎng)豐富的優(yōu)點，完全可用于陸生植物的栽培基質(zhì)[5]。

椰糠是椰子的纖維粉末，是加工椰子纖維過程中椰衣的脫落物[6]，具有良好的保水性、透氣性和生物降解性、可再生性，價格低廉，是目前園藝栽培比較流行的栽培基質(zhì)[6]。椰糠作為一種可再生性的栽培材料，目前在番茄育種、甜瓜及小白菜等果蔬栽培上廣泛應(yīng)用[7-9]，而單純的椰糠栽培對于作物而言營養(yǎng)含量較低，純椰糠栽培的生菜呈植株矮小及質(zhì)量低等特點。筆者以椰糠和草炭為試驗材料，研究不同混配基質(zhì)對生菜生長的影響，以期篩選出相對適合生菜生長的配比。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及處理

生菜（Lactuca sativa L.）品種為‘北紫生4號，由北京農(nóng)學(xué)院生菜課題組提供。栽培試驗于2018年4—6月在北京農(nóng)學(xué)院蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行。

椰糠由“Remmy 冉美椰糠”青島冉美商貿(mào)有限公司提供。先將椰糠用清水浸泡，浸泡完全后進(jìn)行晾曬，晾曬后將椰糠、草炭和蛭石按照不同體積比進(jìn)行配比，各組混配基質(zhì)體積比見表1。

先在72孔穴盤中進(jìn)行生菜育苗，選取五葉一心生菜幼苗移栽到長×寬×高為43 cm×26 cm×11 cm，體積為12.3 L，每個試驗盆中栽種6株，每個處理10個重復(fù)，隨機區(qū)組排列。每天傍晚澆灌清水。各處理的基質(zhì)理化性狀在配制好后進(jìn)行取樣，并在實驗室測定，生菜植株的生長指標(biāo)以及葉綠素含量在幼苗移栽30 d后，取長勢一致的進(jìn)行測定。

1.2 測定項目與方法

混配基質(zhì)的容重、總孔隙度、通氣孔隙度等物理性狀的測定參照郭世榮[10]的方法;將風(fēng)干基質(zhì)（質(zhì)量）與去離子水（體積）以1∶5比例相混合，經(jīng)2 h后取濾液，測量pH和電導(dǎo)率（EC值）[11];采用濾紙法將供試種子整齊鋪在有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，每個處理重復(fù)3次，發(fā)芽指數(shù)（Gi）= ∑Gt/Dt，式中，Gt為不同時間（d）的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽試驗時間[12];將晾曬后的基質(zhì)過0.5 mm篩用于其營養(yǎng)元素測定;采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測定氮含量[13];采用原子吸收光譜測定鉀含量[14];采用鉬銻抗比色法測定磷含量[15]。

用直尺直接測量生菜株高和展幅，直接法測定生菜葉片數(shù)及鮮質(zhì)量，烘干法測定干質(zhì)量，采用95%丙酮-乙醇提取法測定葉綠素含量[16]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS Statistics和WPS表格進(jìn)行處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 椰糠草炭混配基質(zhì)物理性狀

由表2可知，各個處理的容重為0.36～0.57 g/cm3，其中純草炭處理（T1）容重最大，純椰糠處理（T5）容重最小，容重隨著混配基質(zhì)中椰糠含量的增加而減小;而各組基質(zhì)總孔隙度和通氣孔隙度偏小且均低于對照，混配基質(zhì)中T2的持水孔隙度高于對照，隨著草炭中椰糠比例增加（T2～T4），基質(zhì)總孔隙度逐漸下降，通氣孔隙度逐漸上升，持水孔隙度逐漸下降，水氣比逐漸下降?？傊?，在混配基質(zhì)的物理性狀方面，隨著椰糠含量的增加，容重逐漸減小，總孔隙度、持水能力及水氣比下降，而通氣孔隙度上升。

2.2 椰糠草炭混配基質(zhì)化學(xué)性狀

由表3可知，純草炭（T1）處理的氮、磷含量最高，純椰糠（T5）處理的氮、磷含量最低，而草炭和椰糠中的鉀含量基本一致，且與對照（CK）基本持平。在混配基質(zhì)中隨著椰糠含量的增加，氮磷鉀含量總體呈下降趨勢，3組混配基質(zhì)比較，試驗組中T2的氮磷鉀含量相對較高，且T2中鉀含量高于對照（CK）。在所有處理中，只有純椰糠（T5）基質(zhì)與其他4組比較有顯著差異且呈中性偏堿狀態(tài)，T4的pH與對照（CK）相近，隨著椰糠含量增加pH逐漸增大，草炭與椰糠相比電導(dǎo)率（EC）較小，隨著椰糠含量增加EC值逐漸增大，各組的EC值具有差異性。總之，隨著椰糠含量增加，混配基質(zhì)中氮磷鉀的含量總體呈下降趨勢，pH和EC值增大，且T2中鉀含量高于對照組。

2.3 椰糠草炭混配基質(zhì)發(fā)芽指數(shù)

從圖1可以看出，所有處理的發(fā)芽指數(shù)均高于對照（CK），混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加，發(fā)芽指數(shù)呈逐漸下降的趨勢，當(dāng)混配基質(zhì)草炭椰糠比例為3∶3（T3）時具有顯著差異，且發(fā)芽指數(shù)最大?？傊?，T3處理的發(fā)芽指數(shù)最大，與CK1、T4、T5處理差異顯著。

2.4 椰糠草炭混配基質(zhì)對生菜生物量的影響

從表4可以看出，各處理的株高和葉片數(shù)均低于對照組，混配基質(zhì)隨著椰糠量增加，葉片數(shù)逐漸增加，株高和展幅無顯著差異，而純椰糠處理下的生菜株高最低，葉片數(shù)最少，T3處理下的生菜株高和葉片數(shù)相對較高;各處理間展幅差異不大，但純草炭（T1）處理具有顯著差異，且展幅最小，T3處理下的生菜展幅最大且高于對照組。隨著混配基質(zhì)中椰糠含量的增加，生菜地上部的干鮮重呈下降趨勢，其中T2處理的生菜地上部干鮮重最大且高于對照組;從生菜的根干鮮重情況看，隨著椰糠含量逐漸增加呈上升趨勢，T4處理下的生菜根干鮮重最大且高于對照組;混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加，草炭含量減少，全株鮮重逐漸下降，全株干重逐漸上升，T2處理的生菜全株干鮮重最大且高于對照組。純椰糠（T5）處理下的生菜質(zhì)量最小，地上部干鮮重和全株干鮮重具有顯著差異?？傊?，混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加，地上部及全株的干鮮重逐漸下降，根的干鮮重逐漸上升，T3處理下的生菜株高較高，葉片數(shù)相對較多，展幅最大，T2處理下的生菜地上部及全株干鮮重最大，而T4處理下的生菜根干鮮重最大。

2.5 椰糠草炭混配基質(zhì)對生菜葉綠素含量的影響

從表5可以看出，純草炭（T1）處理的生菜葉綠素a含量最高且高于對照，純椰糠（T5）處理的生菜葉綠素a含量與對照差異不顯著，混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加草炭含量下降，葉綠素a含量整體呈下降趨勢，T2處理下的生菜葉綠素a含量最高;從葉綠素b含量可以看出，純椰糠處理（T5）的生菜葉綠素b含量高于純草炭（T1）處理，在混配基質(zhì)處理下草炭椰糠比為2∶4（T4）時生菜葉綠素b含量最高;試驗組葉綠素a+b的含量低于對照組，純椰糠處理（T1）和純草炭處理（T5）下生菜葉綠素a+b的含量基本一致且未達(dá)顯著差異水平，在3種混配基質(zhì)中T4處理的生菜葉綠素a+b含量最高。總之，T2處理下的葉綠素a含量最高，T4處理下的葉綠素b和葉綠素a+b含量最高。

3 討論

基質(zhì)是植物栽培的基礎(chǔ)，因其具有特定的理化性質(zhì)，能夠固定植物根系，起著為植物生長提供所需要的部分營養(yǎng)和水分、促進(jìn)植物根系氣體交換等重要作用[17]?；|(zhì)的理化性質(zhì)不僅決定了基質(zhì)本身的特性，對植物后期的生長情況也起到了重要作用。在栽培應(yīng)用中，相對理想的基質(zhì)容重在01～0.8 g/cm3[18]，該試驗中，對照組（CK）及試驗組均在其范圍內(nèi)，草炭的容重最大且高于對照，但椰糠的容重最小，因此在混配基質(zhì)中隨著草炭含量下降容重呈下降趨勢，T2和T3處理的容重基本一致并在混配基質(zhì)中最大;研究表明，用于栽培的基質(zhì)總孔隙度在55%～95%[19]栽培效果最好，該試驗中所有基質(zhì)均未達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)?？偪紫抖仁峭饪紫抖群统炙紫抖瓤偤?，反映了基質(zhì)的疏松度，通常，總孔隙度大的基質(zhì)，通透性相對較好，有利于植株根系的生長，但因為比較疏松，對植物根部的固定性相對較差;反之，總孔隙度小的基質(zhì)，對植物根部的固定性較好，但通透性相對較差，不利于植物根部的生長[20]，該試驗的混配基質(zhì)中T2處理總孔隙度小，但有助于固定，T4處理總孔隙度大，通透性好;在該試驗中，草炭和椰糠的通氣孔隙度基本一致，椰糠的通氣孔隙度略高于草炭，混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加基質(zhì)的通氣能力也逐步提高;椰糠的持水能力小于草炭，在混配基質(zhì)中隨著椰糠含量增加持水能力下降;研究顯示，對于植物栽培而言，基質(zhì)氣水比以1∶2～1∶4為宜[20]，以此推斷水氣比為2∶1～4∶1的栽培基質(zhì)相對較好，T2處理的混配基質(zhì)水氣比更接近該標(biāo)準(zhǔn)。該研究表明，相對含量較多的草炭加入提高了基質(zhì)的持水能力，相對含量較多的椰糠加入提高了基質(zhì)的通氣能力。

氮、磷、鉀作為植物生長所需的礦質(zhì)元素，在該研究中，椰糠與草炭的鉀含量無顯著差異，但椰糠中氮含量和磷含量比草炭含量少且有較大差異，在混配基質(zhì)中T2處理的氮含量和磷含量高于其他2個配比，鉀含量高于草炭及對照（CK）。植物對其栽培基質(zhì)的酸堿度有一定要求，pH是基質(zhì)酸堿度的直觀反映，研究表明，比較適宜植物栽培的基質(zhì)pH為5.5～6.5[19]，混配基質(zhì)的pH均在其范圍內(nèi)，而椰糠偏堿性，高于其最適范圍上限。在物料∶去離子水=1∶10時，適合大多數(shù)作物生長的EC值為0.5～3.0 ms/cm[21]，該試驗測定EC值時采取的物料∶去離子水=1∶5，按此比例估算適合作物生長的EC值應(yīng)為1.0～6.0 ms/cm，由此可知，T3處理的基質(zhì)EC值最接近其生長適用范圍。椰糠的EC值最大，通過淋洗的方式可有效降低基質(zhì)的EC值[22]，因為該試驗所使用的椰糠均為浸泡后，椰糠內(nèi)吸收部分水分，即使經(jīng)過晾曬，椰糠內(nèi)也仍可能含有部分水分，故而導(dǎo)致測定結(jié)果略小。

生菜的生物量作為生菜生長的直接指標(biāo)，T3處理下生菜根部的生長情況明顯低于T2處理的生菜，T4處理的地上及全株鮮重明顯低于T2處理的生菜，在混配基質(zhì)中，T3和T4處理基質(zhì)中氮、磷、鉀含量明顯低于T2，由此可導(dǎo)致生菜根部物質(zhì)積累和生菜植株能力下降;葉綠素影響植物的光合作用，而T3處理的生菜，葉綠素b及葉綠素a+b含量較低，T3處理下的生菜葉綠素a含量最低，由此分析，相比而言T3和T4處理的混配基質(zhì)和栽培所得的生菜與T2處理相比存在不足。由此可見，生菜在草炭∶椰糠=4∶2混配基質(zhì)中生長情況較好。 單一的椰糠基質(zhì)無法滿足生菜生長的需要，而在椰糠基質(zhì)中加入適當(dāng)比例的草炭可以改善基質(zhì)條件，目前2種基質(zhì)常用于日常生產(chǎn)中，但存在資源分布不均衡以及價格上存在差異，處理T2（草炭∶椰糠=4∶2）混配基質(zhì)可作為生菜栽培的替代基質(zhì)。

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