復(fù)配基質(zhì)對(duì)茄子幼苗生長(zhǎng)和光合參數(shù)的影響

曲繼松　張麗娟　朱倩楠

摘? ? 要： 分析不同枸杞枝條復(fù)配基質(zhì)對(duì)茄子幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，比較復(fù)配基質(zhì)的育苗效果，篩選適宜的茄子育苗基質(zhì)配比方案，為枸杞枝條復(fù)配基質(zhì)的研發(fā)、工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。以枸杞枝條、珍珠巖和蛭石作為基質(zhì)材料，共設(shè)11個(gè)處理，以“壯苗二號(hào)”育苗基質(zhì)作為對(duì)照（CK），分析不同復(fù)配基質(zhì)的物理性狀及其對(duì)茄子幼苗生長(zhǎng)及光合參數(shù)的影響。添加枸杞枝條可降低復(fù)配基質(zhì)的容重，提高復(fù)配基質(zhì)的通氣孔隙和持水孔隙。T7處理（V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石=3∶1∶2）茄子幼苗株高達(dá)到5.15 cm，莖粗值最高達(dá)到1.99 mm，單株葉片數(shù)為4.00片，葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.978 2 mg·g-1，葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.386 9 mg·g-1，總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.365 1 mg·g-1，較CK高出42.90%，壯苗指數(shù)達(dá)到0.058 9，較CK高出19.96%;T7處理POD酶活性為328.83 U·g-1，較CK高出168.39%，MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK，凈光合速率達(dá)到6.17 μmol·m-2·s-1，較CK高出65.42%，蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度均高于CK，其中氣孔導(dǎo)度較CK高47.03%。通過(guò)綜合性狀分析得出V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石=3∶1∶2為茄子育苗的最適枸杞枝條基質(zhì)配比方案，可作為園藝栽培基質(zhì)進(jìn)行研發(fā)和利用。

關(guān)鍵詞： 茄子; 枸杞枝條; 復(fù)配基質(zhì); 生長(zhǎng); 光合作用

Abstract： The effects of different wolfberry branches compound substrates on the growth and development of eggplant seedlings were analyzed， and the seedling-raising effects of the compound substrates were compared. The suitable proportioning scheme of the eggplant seedling-raising substrates was screened， which provided technical support for the research and development of wolfberry branches compound substrates and the industrialized production. Wolfberry branches， perlite and vermiculite were used as matrix materials. Eleven treatments were set up. The physical properties of different compound matrices and their effects on growth and photosynthetic parameters of eggplant seedlings were analyzed with ‘Zhuangmiao 2 as control （CK）. The addition of wolfberry branches can reduce the bulk density of the composite matrix， and increase the aeration and water-holding pore of the composite matrix. Eggplant seedlings treated with T7 reached 5.15 cm， stem diameter reached 1.99 mm， leaf number was 4.00 pieces each plant， chlorophyll a content was 0.978 2 mg·g-1， chlorophyll b content was 0.386 9 mg·g-1， total chlorophyll content was 1.365 1 mg·g-1， 42.90% higher than CK， POD activity was 328.83 U·g-1， 168.39% higher than CK， MDA content was significantly higher than CK， net light. The combined rate reached 6.17 μmol m-2·s-1， 65.42% higher than CK. The transpiration rate， intercellular CO2 concentration and stomatal conductance were higher than CK， and stomatal conductance was 47.03% higher than CK. Through the analysis of comprehensive characteristics， it is concluded that： V Wolfberry branch∶V Perlite∶V Vermiculite = 3∶1∶2 is the optimum ratio of wolfberry branches matrix for eggplant seedling， which can be used as horticultural cultivation medium for research and development.

Key words： Eggplant; Wolfberry branches; Mixed substrate; Growth; Photosynthesis

隨著現(xiàn)代園藝產(chǎn)業(yè)急速發(fā)展，草炭已經(jīng)成為現(xiàn)代園藝無(wú)土栽培生產(chǎn)中廣泛使用的基質(zhì)原料，在自然條件下草炭形成約需上千年時(shí)間，但由于過(guò)度開采利用，使草炭的消耗速度加快，體現(xiàn)出“不可再生”資源的特點(diǎn)[1-2]。很多國(guó)家已經(jīng)開始限制草炭的開采，導(dǎo)致草炭的價(jià)格不斷上漲[3]，草炭資源分布不均勻，受產(chǎn)地所限，長(zhǎng)途運(yùn)輸無(wú)疑會(huì)增加育苗成本[4]。與此同時(shí)，農(nóng)林廢棄物資源的合理利用已成為當(dāng)前世界大多數(shù)國(guó)家共同面臨的問(wèn)題[5]。國(guó)外大量研究表明，許多農(nóng)業(yè)廢棄物，如園林廢棄物[6]、食用菌栽培廢料[7]、水稻秸稈[8]、牛圈墊料[9]、修剪廢料[10]、蔬菜廢棄物[11]、葡萄酒下腳料[12]等，均可用來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)基質(zhì)，用于園藝作物的育苗和栽培。國(guó)內(nèi)對(duì)本地豐富廉價(jià)的資源生產(chǎn)替代草炭作為園藝基質(zhì)作了大量的研究工作，利用玉米稈、麥稈、菇渣等材料嘗試對(duì)基質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，效果較佳[13-15]。

枸杞（Lycium barbarum L.）全國(guó)種植面積都在18萬(wàn)hm2以上，每年有大量的修剪下來(lái)的枝條，將這些枝條粉碎、發(fā)酵，復(fù)配作為園藝基質(zhì)原料進(jìn)行開發(fā)利用，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)意義重大。筆者將枸杞枝條粉發(fā)酵料與珍珠巖、蛭石按不同體積配比，進(jìn)行茄子育苗試驗(yàn)，篩選出適宜茄子育苗的枸杞枝條基質(zhì)復(fù)配方案，為寧夏農(nóng)林廢棄物基質(zhì)化利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2017年10月25日至12月23日在寧夏農(nóng)林科學(xué)院園林場(chǎng)試驗(yàn)基地的日光溫室內(nèi)進(jìn)行，供試茄子品種為‘華普達(dá)（‘EP-1362）F1，由荷蘭安莎種子公司研制。育苗基質(zhì)材料為：枸杞枝條、珍珠巖、蛭石和壯苗二號(hào)育苗基質(zhì)。枸杞枝條來(lái)源于寧夏枸杞種植基地，經(jīng)過(guò)發(fā)酵后使用。具體發(fā)酵方法為：將修剪下來(lái)的的枸杞枝條粉碎成0.5～1.0 cm的碎屑裝入發(fā)酵池（1 m×1 m×1 m），并加入3.0 kg的尿素和20.0 kg的消毒雞糞，混合均勻后用塑料薄膜覆蓋，保持60%～65%的相對(duì)含水量，高溫密閉發(fā)酵75 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)11個(gè)處理，分別為：使用壯苗二號(hào)育苗基質(zhì)（CK）;T1處理全部使用枸杞枝條作為育苗基質(zhì);T2處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石=2∶1∶1;T3處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =3∶1∶1;T4處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =4∶1∶1;T5處理為 V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石 =5∶1∶1;T6處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =6∶1∶1;T7處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =3∶1∶2;T8處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石=4∶1∶2;T9處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石 =5∶1∶2;T10處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =6∶1∶2，各處理3次重復(fù)。

播種前，茄子種子溫湯浸種15 min后于室溫中浸泡8 h，然后用濕毛巾包裹放置于28 ℃的培養(yǎng)箱中催芽72 h，當(dāng)70%的種子露白時(shí)點(diǎn)播于98穴標(biāo)準(zhǔn)育苗穴盤中。試驗(yàn)期間日光溫室環(huán)境控制為白天最高溫度28 ℃，夜間最低溫度12 ℃，不同處理的田間管理統(tǒng)一，育苗期每天澆清水。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 發(fā)酵物物理性狀測(cè)定 測(cè)定內(nèi)容為干質(zhì)量體積、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙[16]，按公式①～④計(jì)算：

Wd=[W3-W0V]; ①Wt=[W1-W3V]×100%;②Wa=[W1-W2V×100%];③Wp=Wt-Wa;④式中：取基質(zhì)加滿在一定體積的環(huán)刀（環(huán)刀質(zhì)量W0）中，水中浸泡24 h后，稱質(zhì)量（W1），水分自由瀝干后再稱質(zhì)量（W2），放入烘箱內(nèi)烘至質(zhì)量恒定后稱質(zhì)量（W3）。Wd—干質(zhì)量體積（g·cm-3）;Wt—總孔隙度（%）;Wa—通氣孔隙度（%）;Wp—持水孔隙（%）。

1.3.2 化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定 發(fā)酵過(guò)程中定期從堆體上、中、下各部位取樣500 g左右混勻，測(cè)定pH、電導(dǎo)率和全氮含量（w，后同）、速效氮含量、速效磷含量、速效鉀含量，參照鮑士旦[17]所用方法測(cè)定。

1.3.3 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定 茄子幼苗3葉1心時(shí)分別取樣測(cè)定幼苗的株高、莖粗、葉片數(shù)、根長(zhǎng)，壯苗指數(shù)=[莖粗（cm）/株高（cm）+地下部干質(zhì)量（g）/地上部干質(zhì)量（g）]×全株干質(zhì)量，每處理取樣5株，3次重復(fù)。

1.3.4 幼苗生理指標(biāo)的測(cè)定 用乙醇比色法測(cè)定葉片葉綠素（ch1）含量，硫代巴比妥酸（TBA）顯色法測(cè)定MDA含量，用氯化硝基四氮唑藍(lán)（NBT）光化還原法測(cè)定SOD（超氧化物歧化酶）活性，用愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定POD（過(guò)氧化物酶）活性，采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測(cè)定根系活力 [18]。以頂部最大的2片完全展開功能葉片為材料，每個(gè)樣本測(cè)量3次，結(jié)果取平均值。

1.3.5 幼苗氣體交換參數(shù) 凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）等光合參數(shù)，采用TPS-2便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定，育苗溫室內(nèi)部光照強(qiáng)度為（1 000±50）μmol·m-2·s-1，CO2濃度為（400±20） ?mol·mol-1。選取幼苗2葉2心時(shí)的最大功能葉片為試驗(yàn)材料，每個(gè)處理隨機(jī)選擇3片進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用DPS 7.05軟件LSD檢驗(yàn)法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)配基質(zhì)的物理性狀

由表1可以看出，各復(fù)配處理基質(zhì)的干體積質(zhì)量均在0.14～0.16 g·cm-3范圍內(nèi)且顯著低于CK，說(shuō)明枸杞枝條粉與其他物料復(fù)配可以降低干體積質(zhì)量。各復(fù)配處理基質(zhì)的總孔隙度、通氣孔隙及持水孔隙均顯著高于CK，較CK分別高出26.7%～96.75%、52.56%～366.25%、19.15%～86.22%，說(shuō)明枸杞枝條復(fù)配基質(zhì)的保水性和通氣性優(yōu)于壯苗二號(hào)育苗基質(zhì)，育苗基質(zhì)中添加枸杞枝條可以增加基質(zhì)的孔隙度。通過(guò)表1可知，基質(zhì)配比中枸杞枝條所占比例越大，配比基質(zhì)的干體積質(zhì)量越小，總孔隙度越大，大小孔隙比越小;基質(zhì)配比中蛭石所占比例越大，配比基質(zhì)的干體積質(zhì)量越大，總孔隙度越小，大小孔隙比越大。

2.2 不同復(fù)配基質(zhì)的化學(xué)性狀

在復(fù)配基質(zhì)化學(xué)性狀方面（表2），枸杞枝條粉基質(zhì)的pH值與電導(dǎo)率均略高于壯苗二號(hào)，全氮含量與壯苗二號(hào)基本接近;但枸杞枝條粉基質(zhì)的速效氮、速效磷、速效鉀值卻顯著高于壯苗二號(hào)，其中速效氮含量是壯苗二號(hào)基質(zhì)的2.89倍、速效鉀為1.78倍、速效磷1.46倍，從表2可以得出，枸杞枝條粉基質(zhì)與壯苗二號(hào)基質(zhì)全氮含量方面含量相近，但速效養(yǎng)分（速效氮、速效磷、速效鉀）方面，枸杞枝條粉基質(zhì)顯著高于壯苗二號(hào)基質(zhì)。

2.3 不同復(fù)配基質(zhì)對(duì)茄子幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

通過(guò)圖1可知，T7處理的茄子幼苗株高最高，達(dá)到5.15 cm，較CK（3.38 cm）高出52.37%，T2處理次之，為4.73 cm，除T10處理，其他處理均大于CK。在莖粗方面（圖2），T2、T7處理莖粗值最高，達(dá)到1.99 mm，T5次之，為1.97 mm，較CK高出14.37%和13.22%，T1、T10處理均小于CK，其他處理均大于CK。在葉片數(shù)方面（圖3），T7處理最高，為4.00片/株，T2、T3、T4、T5、T6、T7、T9處理均高于CK，T1、T8、T10處理均低于CK，且T1處理葉片數(shù)最少，僅為每株2.90片。而在根系長(zhǎng)度方面（圖4），T1處理卻最長(zhǎng)，達(dá)到18.57 cm，較CK高出31.05%，T6處理最短，僅為12.63 cm，較CK減少10.87%。在壯苗指數(shù)方面（圖5），T5、T6處理值較高，T7次之，分別較CK增加22.40%、22.20%、19.96%，T9處理為0.054 2，略大于CK。其他處理均小于CK，且差異顯著（除T3處理外）。

2.4 不同復(fù)配基質(zhì)對(duì)茄子幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

從圖6可以發(fā)現(xiàn)，T7處理葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為0.978 2 mg·g-1，較CK高出44.49%，其次是T9處理，為0.916 5 mg·g-1，較CK高出35.38%，除T3、T4處理葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于CK外，其他處理均高于CK。在葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面，各處理大小變化規(guī)律與葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù)相似，T7處理葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為0.386 9 mg·g-1，較CK高出39.07%，其次是T9處理為0.362 1 mg·g-1，較CK高出30.15%，且T3和T4處理葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于CK。在總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面，T7處理總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)到1.365 1 mg·g-1，較CK高出42.90%，其次是T9處理為1.278 5 mg·g-1，較CK高出34.77%，而且T3、T4處理葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于CK，分別較CK減少了9.65%和2.98%。

2.5 不同復(fù)配基質(zhì)對(duì)茄子幼苗生理指標(biāo)的影響

T6處理下茄子幼苗POD酶活性最高（圖7），達(dá)到360.36 U·g-1，T7處理次之，為328.83 U·g-1，分別較CK高出194.34%和168.39%，除T10處理外，其他處理的POD酶活性均大于CK。在SOD酶活性方面，T2和T5處理SOD酶活性較高，分別達(dá)到414.50 U·g-1和407.25 U·g-1，較CK分別高出222.82%和217.17%，各復(fù)配處理的SOD酶活性均高于CK，其差異顯著。

在根系活力方面（圖8），T1處理顯著低于其他處理，其他各處理之間差異不顯著，其中T8處理值最高，為1.173 3 mg·g-1·h-1，T5和T7處理次之，均為1.667 mg·g-1·h-1。從圖9可以發(fā)現(xiàn)，T1處理的MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK，其中T1處理達(dá)到2.53 mol·g-1，較CK高出25.25%，T2、T3、T4、T6、T8、T9和T10處理的MDA含量低于CK，分別比CK低27.72%、51.98%、4.95%、21.29%、34.65%、18.81%和9.41%。

2.6 復(fù)配基質(zhì)對(duì)茄子幼苗光合參數(shù)的影響

由表3可知，T7處理茄子幼苗的凈光合速率最高，達(dá)到6.17 μmol·m-2·s-1，較CK高出65.42%，T10處理次之，為5.43 μmol·m-2·s-1，T2處理茄子的凈光合速率最低，較CK減少36.46%。T3、T7、T8、T9和T10處理蒸騰速率均高于CK，但差異不顯著;T4、T5、T7、T8、T9和T10處理胞間CO2濃度均高于CK，T8、T9與其他各處理間差異顯著。T5、T6、T7和T8處理氣孔導(dǎo)度高于CK，其中T7處理最高，較CK高47.03%。

3 討 論

各復(fù)配處理基質(zhì)的干體積質(zhì)量均低于CK，說(shuō)明枸杞枝條粉與其他物料復(fù)配可以降低干體積質(zhì)量。而且通過(guò)比較得出，枸杞枝條復(fù)配基質(zhì)的保水性和通氣性優(yōu)于壯苗二號(hào)育苗基質(zhì)，育苗基質(zhì)中添加枸杞枝條可以增加基質(zhì)的孔隙度。Abad等[19]認(rèn)為，理想基質(zhì)的容重應(yīng)小于0.4 g·cm-3，總孔隙度應(yīng)大于80%，而通氣孔隙應(yīng)在20%～30%;程斐等[20]提出容重是0.4 g·cm-3，總孔隙度在70%～90%之間;李謙盛[21]提出的基質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，容重應(yīng)在0.1～0.8 g·cm-3，總孔隙度應(yīng)在70%～90%，通氣孔隙應(yīng)在15%～30%;蔣衛(wèi)杰等[22]認(rèn)為總孔隙度在55%～95%，通氣孔隙在20%左右才是理想基質(zhì)。本試驗(yàn)CK總孔隙度為39.1%，雖并不是屬于良好的育苗基質(zhì)，但CK是目前寧夏設(shè)施蔬菜育苗使用最為廣泛的一種商品基質(zhì)。各復(fù)配處理干質(zhì)量體積在0.14～0.16 g·cm-3，總孔隙度在49.54%～76.93%，通氣孔隙度在12.48%～38.14%，持水孔隙度在36.83%～57.56%。

在各復(fù)配處理中，T7處理茄子幼苗株高達(dá)到5.15 cm，較CK高出52.37%，T2、T7處理莖粗值最高達(dá)到1.99 mm，T7處理單株葉片數(shù)為4.00片，T7處理葉綠素a質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為0.978 2 mg·g-1，葉綠素b質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為0.386 9 mg·g-1，總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.365 1 mg·g-1，較CK高出42.90%。T7處理POD酶活性為328.83 U·g-1，較CK高出168.39%，MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK;T7處理茄子幼苗的凈光合速率達(dá)到6.17 μmol·m-2·s-1，較CK高出65.42%，T7處理氣孔導(dǎo)度高于CK，較CK高47.03%。

綜合復(fù)配基質(zhì)理化性狀和茄子幼苗生長(zhǎng)、生理、光合等多項(xiàng)指標(biāo)得出，T7處理較適合于茄子育苗使用，即較優(yōu)復(fù)配比例為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石=3∶1∶2。

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