花生殼替代泥炭土對基質(zhì)及金線蓮生長和品質(zhì)的影響

朱巧蓮，池冰婕，童晨曉，張紅雪，胡 坤，郭力銘，周碧青,2，毛艷玲,2,3

（1. 福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福建 福州 350002；2. 土壤生態(tài)系統(tǒng)健康與調(diào)控福建省高校重點實驗室，福建 福州 350002；3. 自然生物資源保育利用福建省高校工程研究中心，福建 福州 350002）

0 引言

【研究意義】金線蓮（Anoectochilus roxburghii）為蘭科開唇蘭屬多年生草本植物，又稱花葉開唇蘭、金線虎頭蕉、金線蘭等，因其良好的藥用價值素有“金草”、“藥王”等美稱[1]。金線蓮全身皆為寶，均可食用，具有清熱解毒、涼血祛風(fēng)、消炎止疼、增強免疫、降血糖、抗氧化等功效，在治療腎炎、糖尿病、風(fēng)濕、急慢性肝炎等病具有良好功效[2?3]。近年來由于山地大量開發(fā)，生態(tài)資源遭到破壞，野生金線蓮的生長環(huán)境受到威脅，同時人們不合理地大量采摘野生金線蓮，導(dǎo)致野生金線蓮數(shù)量急劇下降[4?5]。而金線蓮的種子為未分化完全的胚，在自然環(huán)境下發(fā)芽率低，生長緩慢且對生長環(huán)境要求苛刻，野生金線蓮產(chǎn)量較低[6]。1990 年金線蓮被福建省政府列為瀕危藥用植物[7]，為了保護金線蓮這一珍貴的藥材，滿足市場的供應(yīng)，人工栽培金線蓮成了有效途徑。金線蓮喜歡生長在土壤疏松、通氣性良好、礦物質(zhì)較多的環(huán)境中。泥炭土是理想的固體栽培基質(zhì)，但由于其數(shù)量有限、價格昂貴，難以大范圍的利用[8]。我國是花生生產(chǎn)大國，每年花生加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物花生殼近520 萬t，長久以來大部分的花生殼被焚燒和拋棄，未得到合理的利用，給生態(tài)環(huán)境造成了負擔(dān)[8?9]。花生殼營養(yǎng)豐富，主要成分為粗纖維，含有粗蛋白、粗脂肪、淀粉、戊糖等；還含有鈣、鎂、磷、鐵、錳等礦物質(zhì)成分[10]，研究花生殼替代泥炭土作為栽培基質(zhì)對指導(dǎo)金線蓮生產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】孫治強等[11]研究表明，花生殼基質(zhì)配比適當(dāng)?shù)碾u糞、復(fù)合肥等，可替代草炭作為育苗基質(zhì)，能顯著促進番茄幼苗的生長。馬海林等[8]研究表明，花生殼基質(zhì)的各項物理指標(biāo)、穩(wěn)定性、保肥供肥能力對酸堿的緩沖能力優(yōu)于棉籽殼、鋸木屑，可作為育苗的基質(zhì)材料?；ㄉ鷼し显耘嗷|(zhì)的要求，可作為替代泥炭的栽培基質(zhì)[12]。此外，花生殼作為一種廢棄資源，價格低廉，以其作為金線蓮的栽培基質(zhì)，具有豐富的礦物質(zhì)養(yǎng)分，通氣性好，利于金線蓮的生長[13]?！颈狙芯壳腥朦c】國內(nèi)外學(xué)者對金線蓮的繁殖技術(shù)、栽培技術(shù)等方面做了大量的探索。目前，金線蓮的栽培基質(zhì)，主要以泥炭土、椰糠、珍珠巖為主。關(guān)于花生殼與泥炭土合用做為金線蓮栽培基質(zhì)的研究還較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗采用花生殼替代泥炭土，研究不同配比栽培基質(zhì)對金線蓮生長、品質(zhì)及基質(zhì)理化性質(zhì)的影響，篩選出適合金線蓮生長的栽培基質(zhì)比例，以期為金線蓮栽培與廢棄資源利用提供新的方法與技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為小葉品種的金線蓮組培苗，幼苗由福建農(nóng)林大學(xué)土壤生態(tài)系統(tǒng)健康與調(diào)控福建省高校重點實驗室提供，將長勢良好、大小一致的幼苗，用5%的多菌靈溶液浸泡10 min 后取出，待晾干后，作為試驗栽培苗使用。

供試泥炭土購自河南普林園藝用品有限公司，其基本性質(zhì)為：pH 6.80，有機質(zhì)含量60.8%。供試花生殼購自福建省福州市建新花卉市場，粉碎成粒徑0.5 cm，使用立式自動壓力蒸汽滅菌器滅菌消毒。

試驗于2017 年11 月5 日在福建農(nóng)林大學(xué)田間實驗室進行。該試驗地點位于北緯25°15′～26°39′，東經(jīng)118°08′～120°31′，亞熱帶季風(fēng)氣候，熱量充足，氣候適宜，較為適合金線蓮生長。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用盆栽栽培，供試盆為口徑20 cm，高15 cm，底徑16 cm 的塑料盆，基質(zhì)厚度11 cm。栽培基質(zhì)主要為泥炭土、花生殼，基質(zhì)按不同比例混合后，添加多菌靈，保持基質(zhì)濕潤，基質(zhì)放置兩周后將所選金線蓮幼苗進行移植，株間距約5 cm，移植后進行相同的栽培管理，180 d 后采收樣品。試驗設(shè)5 個處理，每個處理3 個重復(fù)，分別為：100%泥炭土（CK）；75%泥炭土+25%花生殼（N75）；67%泥炭土+33%花生殼（N67）；50%泥炭土+50%花生殼（N50）；33%泥炭土+67%花生殼（N33）。每個處理3 盆，每盆種10 株組培苗，試驗期間各處理水肥管理、溫度及光照因子相同。

1.3 試驗方法

移栽金線蓮前，用環(huán)刀法測定基質(zhì)土壤容重，計算得出土壤孔隙度（總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度）和土壤持水量（最大持水量、毛管持水量和田間持水量）。金線蓮收獲后，每個盆內(nèi)取深0～20 cm 混合樣，測定土壤養(yǎng)分指標(biāo)。土壤碳氮采用碳氮元素分析儀（德國ELEMENTAR）測定，土壤有效磷采用0.5 mol·L?1NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定，土壤速效鉀采用NH4OAc 浸提火焰光度法測定，土壤堿解氮采用堿解擴散法測定，土壤全磷、全鉀采用NaOH 熔融法測定[14]。

移栽后的金線蓮幼苗，栽培管理180 d 后，采收全部金線蓮植株樣品，測量不同處理金線蓮的葉片數(shù)、葉長、葉寬、根長、根數(shù)、不定根數(shù)，株高、莖粗、鮮質(zhì)量、成活率等，計算其平均值。將采收金線蓮植株樣品分為兩部分，一部分植株樣品進行冷藏保鮮處理，采用2,6-二氯靛酚滴定法測定Vc 含量；將剩余植株樣品置于105 ℃鼓風(fēng)干燥箱中殺青2 h 后，65 ℃烘干至恒重，進行折干率計算及品質(zhì)分析。折干率/%=植株干重/植株鮮重×100。采用茚三酮法測定游離氨基酸含量，采用福林酚法測定總酚含量，采用紫外分光光度法測定總黃酮含量，采用苯酚-硫酸法測定多糖含量[14?15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel 2016 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用SPSS 20.0 對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結(jié)果分析

2.1 各栽培基質(zhì)物理性質(zhì)

各栽培基質(zhì)物理性質(zhì)如表1。與CK 相比，添加花生殼的處理基質(zhì)容重降低2.87%～53.84%，其中N33 處理基質(zhì)容重最低。不同處理基質(zhì)持水量存在差異，添加花生殼處理基質(zhì)最大持水量增加，與對照相比，N33 處理基質(zhì)最大持水量增加97.14%，且與其他處理存在顯著差異；毛管持水量與最小田間持水量降低，平均降幅為9.05%與9.68%，各處理間無顯著差異。與對照相比，花生殼替代處理基質(zhì)毛管孔隙度降低3.95%～35.20%，非毛管孔隙度增加38.64%～148.35%，總孔隙度增加0.99%～6.39%。

表 1 各栽培基質(zhì)物理性質(zhì)Table 1 Soil physical properties of different cultivation substrates

2.2 花生殼替代泥炭土對基質(zhì)養(yǎng)分的影響

花生殼替代泥炭土對基質(zhì)養(yǎng)分含量的影響如表2所示。與對照相比，添加花生殼能顯著提高基質(zhì)全氮含量，各處理全氮含量增加了3.04%～7.85%，且全氮含量隨著基質(zhì)中花生殼含量的增加而增加，N33 處理基質(zhì)全氮含量最高。隨著花生殼含量的增加，基質(zhì)全磷、全鉀含量呈先增后減的趨勢，與對照相比，各處理基質(zhì)全磷含量提高3.80%～15.79%，N50 處理全磷含量最大，且與對照差異顯著；添加花生殼處理基質(zhì)全鉀含量顯著提高，其增幅為5.15%～28.33%，N67 處理效果最佳。研究結(jié)果表明，栽培基質(zhì)中增加一定量的花生殼，對基質(zhì)全磷、全鉀的含量具有一定的促進作用，但基質(zhì)加入過量的花生殼，則會降低基質(zhì)全磷、全鉀含量。

由表2 可知，基質(zhì)速效養(yǎng)分含量隨著栽培基質(zhì)中花生殼含量的增加而增加。與對照相比，添加花生殼處理基質(zhì)堿解氮、速效磷、速效鉀含量顯著增加，其中堿解氮提高了8.88%～16.89%，速效磷提高了2.89%～67.76%，速效鉀提高了349.84%～1830.53%。研究結(jié)果表明，增加花生殼替代泥炭土含量，對基質(zhì)堿解氮、速效磷、速效鉀含量具有顯著的促進作用，其中以N33 處理效果最佳。

2.3 花生殼替代泥炭土對金線蓮生長的影響

2.3.1 花生殼替代泥炭土對金線蓮根、葉、株高及莖粗的影響 花生殼替代泥炭土對金線蓮根的影響如表3 所示，隨著基質(zhì)中花生殼含量的增加，對金線蓮根的生長有一定的促進作用，其中N33 處理金線蓮的根生長狀況最好，優(yōu)于其他處理，且與對照組差異顯著。與對照相比，N33 處理根長、根數(shù)、不定根數(shù)分別增長43.77%、35.20%、46.20%。研究結(jié)果表明，采用花生殼替代泥炭土后，對金線蓮根的生長具有促進作用，隨著花生殼的替代量增加，效果越明顯，其中N33 處理效果最佳。

表 2 花生殼替代泥炭土對基質(zhì)養(yǎng)分的影響Table 2 Effect of peanut shell replacing peat soil on substrate nutrient

表 3 花生殼替代泥炭土對金線蓮根、葉、株高及莖粗的影響Table 3 Effect of peanut shell replacing peat soil on the roots, leaves, plant height and stem diameter of Anoectochilus roxburghii

由表3 可知，花生殼替代泥炭土有效促進金線蓮葉片的生長，添加花生殼顯著提高金線蓮葉片數(shù)，且隨花生殼含量的增加金線蓮葉片數(shù)增加，葉長、葉寬先增加后減少。與對照相比，各處理葉片數(shù)提高23.17%～38.42%，葉長提高9.46%～26.58%，葉寬提高2.94%～18.24%；其中N33 處理的金線蓮葉片數(shù)最多，N50 處理的葉長、葉寬最大，與其他處理均存在顯著性差異。

花生殼代替泥炭土對金線蓮株高及莖粗的影響見表3，與對照相比，添加花生殼處理金線蓮株高增加45.69%～130.17%，莖粗增加25.00%～80.00%。隨著花生殼添加量的增加，株高及莖粗逐漸增加，N33 處理金線蓮株高、莖粗最大，且與對照相比差異顯著。

2.3.2 花生殼替代泥炭土對金線蓮產(chǎn)量及成活率的影響 花生殼替代泥炭土對金線蓮產(chǎn)量及成活率的影響如表4?；ㄉ鷼ぬ娲嗵客翆鹁€蓮鮮重、折干率具有顯著的影響，對成活率無顯著的影響。與對照相比，添加花生殼處理金線蓮鮮重提高66.67%～211.11%，且各處理間差異顯著。其中N33 處理鮮重最大，與其他處理差異顯著。添加花生殼處理金線蓮折干率較對照增加10.86%～37.70%，各處理間差異不顯著。花生殼替代泥炭土對金線蓮的成活率無顯著的影響，總體趨勢為隨著基質(zhì)中花生殼含量的增加，金線蓮的成活率呈先增后減的趨勢。研究結(jié)果表明，一定量的花生殼替代泥炭土對金線蓮的產(chǎn)量具有促進的作用；隨著基質(zhì)中花生殼含量的增加，金線蓮鮮重呈逐漸遞增趨勢，成活率、折干率呈先增后減的趨勢。

表 4 花生殼替代泥炭土對金線蓮產(chǎn)量及成活率的影響Table 4 Effects of peanut shell replacing peat soil on yield and survival rate of Anoectochilus roxburghii

2.4 花生殼替代泥炭土對金線蓮品質(zhì)的影響

花生殼替代泥炭土對金線蓮品質(zhì)的影響如表5。花生殼替代泥炭土對金線蓮Vc 含量具有顯著的影響，隨著花生殼替代含量的增加，金線蓮Vc 含量呈先增后減的趨勢。其中N50 處理Vc 含量最大，相比對照組增加了64.27%，且與其他處理差異顯著。隨著花生殼替代含量的增加，金線蓮總黃酮、多糖、游離氨基酸、總酚含量增加。與對照相比，花生殼替代處理總黃酮含量提高9.40%～41.57%，多糖含量提高11.70%～30.59%，游離氨基酸含量提高29.13%～45.08%，總酚含量提高10.49%～53.16%，其中N33處理總黃酮、多糖、游離氨基酸、總酚含量均最高，與其他處理差異顯著。研究結(jié)果表明，隨著花生殼替代泥炭土含量的增加，金線蓮Vc 含量提升的效果越為顯著?；ㄉ鷼ぬ娲嗵客翆鹁€蓮總黃酮、多糖、游離氨基酸、總酚含量具有一定的促進作用，其中N33 處理效果最佳。

表 5 花生殼替代泥炭土對金線蓮品質(zhì)的影響Table 5 Effect of peanut shell replacing peat soil on the quality of Anoectochilus roxburghii

3 討論

3.1 花生殼代替泥炭土對基質(zhì)理化性質(zhì)的影響

泥炭土作為金線蓮的栽培基質(zhì)，具有通氣性良好、保水保肥的作用；但由于其本身資源有限，成本昂貴，并且對其大量的開采會對環(huán)境造成破壞；采用花生殼替代泥炭土作為栽培基質(zhì)能夠減少泥炭用量，有效地解決上述矛盾[16?17]。本試驗結(jié)果表明，利用花生殼替代泥炭土，對基質(zhì)理化性質(zhì)具有顯著影響。添加花生殼可以降低栽培基質(zhì)容重，提高基質(zhì)持水量，增加基質(zhì)總孔隙度，N33 處理基質(zhì)容重最低，最大持水量、非毛管孔隙度最大。隨基質(zhì)中花生殼含量的增加，基質(zhì)堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮含量呈逐漸遞增趨勢，其中N33 處理效果最佳，相較對照組均具有顯著性差異；全磷、全鉀含量則呈先增后減的趨勢，分別以N50、N67 處理效果最佳。 綜合考慮發(fā)現(xiàn)N33 處理（33%泥炭土+67%花生殼）的配比基質(zhì)，其養(yǎng)分含量最佳，保水、透氣，可作為替代泥炭土的栽培基質(zhì)。徐日榮[18]研究也表明花生殼具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)且透氣性好，可作為栽培基質(zhì)替代昂貴的草炭土?；ㄉ鷼ぬ娲嗵客聊芴嵘寥婪柿Φ脑蚩赡苁腔ㄉ鷼じ缓S富的碳、氮、鉀及中微量元素，作為基質(zhì)可以利用其營養(yǎng)成分，減少泥炭土的使用量[19]。

3.2 花生殼代替泥炭土對金線蓮生長的影響

試驗結(jié)果表明，花生殼替代泥炭土對金線蓮根、葉的生長具有顯著促進作用?；ㄉ鷼ぬ娲嗵客翆鹁€蓮的根、葉生長均有一定的促進作用。隨基質(zhì)中花生殼含量的增加，金線蓮根長、根數(shù)、不定根數(shù)、葉片數(shù)逐漸增加，葉長、葉寬呈先增后減的趨勢。這與孫燕等[20]研究結(jié)果相似，可能是花生殼容重低、保水性一般，與透氣性良好、養(yǎng)分含量高、保水能力強的泥炭土合用，可以提升基質(zhì)的養(yǎng)分及通氣透水性，有利于金線蓮根系的生長[21]。

研究表明，花生殼作為栽培基質(zhì)可以促進金線蓮生長，提高產(chǎn)量[22]。本研究結(jié)果表明花生殼替代泥炭土對金線蓮的株高、地徑、成活率、鮮重、折干率具有一定的促進作用，隨著基質(zhì)中花生殼替代量的增加，金線蓮株高、地徑、鮮重呈逐漸遞增趨勢。這可能和泥炭土與花生殼疏松多孔，透氣通水性好，保水保肥力強的特性有關(guān)[23]。朱建軍等[13]研究也表明，當(dāng)泥炭-河沙-花生殼基質(zhì)配比為4∶2∶2時，3 種不同基原金線蓮移栽存活率最高,而且株高、徑粗、鮮重、最長根長度、根直徑最大。

3.3 花生殼代替泥炭土對金線蓮品質(zhì)的影響

試驗結(jié)果表明，隨花生殼替代泥炭土含量的增加，對金線蓮品質(zhì)具有一定的促進作用。金線蓮Vc 含量，隨基質(zhì)中花生殼含量的增加，呈先增后減的趨勢，其中N50 處理效果最佳?；ㄉ鷼ぬ娲嗵客翆鹁€蓮品質(zhì)具有顯著影響。金線蓮總黃酮、多糖、游離氨基酸、總酚則隨著花生殼替代泥炭土含量的增加，呈逐漸遞增的趨勢，其中N33 處理效果最佳，相較對照組均具有顯著性差異。因此，綜合考慮金線蓮的各項生長指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)以33%泥炭土+67%花生殼配比種植的金線蓮的生長狀況最佳。通氣性良好、相對濕度大、肥沃的土壤更加適合金線蓮生長[24]，花生殼與泥炭土合用后可以降低土壤容重，提高土壤孔隙度，增加土壤持水量，為金線蓮生長提供良好的土壤環(huán)境，進而促進金線蓮的生長及藥用成分的積累。馬海林等[25]對側(cè)柏幼苗的研究表明，以75%花生殼基質(zhì)+25%泥炭配比的基質(zhì)對側(cè)柏幼苗生長狀況具有顯著影響，且效果最佳。這與本試驗結(jié)果相似，以33%泥炭土+67%花生殼的配比基質(zhì)，對金線蓮的生長狀況的影響效果最佳，可替代部分泥炭土，作為金線蓮的生長基質(zhì)。

4 結(jié)論

花生殼替代泥炭土，栽培基質(zhì)孔隙度和持水量顯著提高，有利于栽培基質(zhì)的通氣和排水?；|(zhì)的養(yǎng)分含量更加豐富，隨花生殼替代泥炭土含量的增加，基質(zhì)土壤氮磷鉀含量都有一定程度的提高，以N33 處理（33%泥炭土+67%花生殼）效果最佳。

花生殼替代泥炭土對金線蓮生長具有一定的促進作用，隨著花生殼配比比例的增加，對金線蓮根、葉生長的促進作用越明顯。與對照相比，金線蓮株高、莖粗、鮮重均顯著提高，且以N33 處理效果最好。

33%泥炭土+67%花生殼處理的金線蓮各項品質(zhì)指標(biāo)均高于對照組，且總體效果最佳。一定量花生殼替代泥炭土，對金線蓮的品質(zhì)具有促進作用。