不同配方基質(zhì)對茄子生長的影響

郭守鵬 杜 巖 王式讓 李 虎 賀云華 邢海亮 劉 凱 崔秀偉 楊風強 王國強

（濟南市農(nóng)業(yè)科學研究院 山東濟南 250316）

茄子（Solanum melongena L.）為茄科茄屬植物，是我國內(nèi)銷和出口創(chuàng)匯的重要蔬菜。 茄子營養(yǎng)價值豐富，茄皮中富含類黃酮、花青苷等物質(zhì)，具有抗氧化、醫(yī)療保健等作用[1]。 無土栽培是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新型栽培方式，憑借高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、能克服連作障礙的優(yōu)勢在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展[2-3]。 傳統(tǒng)無土栽培基質(zhì)多選用草炭，草炭為不可再生資源，易引發(fā)生態(tài)問題，且開采受限、成本高[4-5]。 因此，因地制宜，利用豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物資源，開發(fā)優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、低成本的新型無土栽培基質(zhì)， 具有廣闊的應用前景[6]。前人已經(jīng)開展了多種相關(guān)研究。如在細沙∶爐渣為2∶1的基礎(chǔ)上添加10%的菇渣有利于茄子產(chǎn)量形成，添加30%～40%的菇渣有利于茄子果實品質(zhì)形成[7]；菇渣∶玉米秸稈∶羊糞∶珍珠巖為3∶4∶1∶4 的栽培基質(zhì)可以顯著提高生菜產(chǎn)量[8]；醋糟栽培可以顯著促進黃瓜生長[9]；以玉米稈、牛糞、草炭、蛭石和河沙等復配基質(zhì)栽培辣椒效果良好[10]。茄子和番茄秸稈營養(yǎng)成分更加接近茄子生長的要求， 為了充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源，本試驗研究了以茄子秸稈、番茄秸稈、菌渣、細沙、 椰糠等主要原料配制的基質(zhì)在茄子無土栽培上的應用效果，以期為蔬菜秸稈、椰糠、菌渣和細沙在茄子無土栽培生產(chǎn)中的推廣應用提供理論依據(jù)，為資源化利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物進行純天然有機園藝產(chǎn)品生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

茄子品種選用765 綠萼紫長茄， 栽培容器選用高30 cm、容積6 L 的塑料圓形花盆，菌劑為春濃種植專用益生菌，水溶肥選用寶利豐1 號，椰糠、草炭、巖棉、細沙、菌渣、珍珠巖、蛭石均購自山東元潤生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司， 茄子秸稈和番茄秸稈取自濟南市農(nóng)業(yè)科學研究院日光溫室，曬干后粉碎（顆粒直徑不大于0.5 cm）備用。 基質(zhì)組成與配比見表1。

表1 不同配方基質(zhì)匯總

1.2 試驗方法

2020 年2 月10 日，按照配方配制基質(zhì)，12 個處理和2 個對照共14 種基質(zhì)，每種基質(zhì)分裝于5 個花盆中，共70 盆，測定基質(zhì)容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、水氣比、pH 等。 2020 年2 月15 日，在濟南市農(nóng)業(yè)科學研究院日光溫室內(nèi)用72 孔穴盤育苗，育苗基質(zhì)選用CK1。4 月15 日，定植于花盆，每盆定植1 株，共70 株，放置于濟南市現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)精品園5 號日光溫室內(nèi)。 配制0.3%質(zhì)量濃度的寶利豐，每隔10 d 沖施1 次，每次每盆200 mL。 加施菌液的處理，每10 d 沖施1 次菌液（200 mL）。 6 月1 日，調(diào)查株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、葉色等。7 月15 日，拔棵，測定產(chǎn)量、總鮮重、總干重、地上/地下鮮重、地上/地下干重、葉綠素含量、基質(zhì)EC 值等。

1.3 數(shù)據(jù)計算和統(tǒng)計處理

試驗數(shù)據(jù)和相關(guān)系數(shù)的計算整理用Microsoft Office ExceL 2007 軟件進行， 用隸屬函數(shù)分析評價14 個不同配方基質(zhì)的優(yōu)劣[8]。隸屬函數(shù)值的計算方法：R（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），式中，Xi為指標測定值，Xmax、Xmin為所有參試材料某一指標的最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方基質(zhì)的理化性質(zhì)

本試驗對比了不同配方基質(zhì)的部分理化性質(zhì)（表2）。T4 處理的容重最小，僅有0.16 g/cm3；T5 處理的容重最大，達1.34 g/cm3；秸稈（不添加細沙）、菌渣、草炭、巖棉配制的基質(zhì)容重相差不大，在0.22～0.26。T5 處理的總孔隙度最小，為43.6%；CK2（巖棉）的總孔隙度最大，為84.6%；椰糠、菌渣和草炭配制的基質(zhì)總孔隙度相差不大，為71.6%～73.9%；不含細沙的秸稈總孔隙度在61.2%～65.8%。 CK2 的通氣孔隙度也最大，為4.2%；所有配方中加入菌劑的處理均低于未加菌劑的處理；總體差異不大。 CK2 的持水孔隙度最大，為80.4%；T5 處理最小，僅為41.7%；CK1（草炭∶珍珠巖∶蛭石）次之，秸稈、椰糠、菌渣配制的基質(zhì)相差不大。 加菌液處理的汽水比普遍高于不加菌液的處理，T3 菌處理尤其高，達到66.3%；所有處理中，水氣比最小的為T6 處理。 所有處理的pH 都偏弱酸性，CK1、CK2 為5.1～5.6，其余為6.2～7.0。T3、T4 處理的EC 值最小，T1 菌、T2 菌處理的EC 值最大。 整體來看，以草炭、巖棉、椰糠、菌渣為主配制的基質(zhì)物理化學屬性相似度更高，細沙配制的最特別，秸稈配制的介于二者中間。

表2 不同配方基質(zhì)的理化性質(zhì)

2.2 不同配方基質(zhì)對茄子長勢的影響

由表3 可知，在其他條件一致的情況下，不同配方基質(zhì)種植的茄子長勢表現(xiàn)出較大差異。 椰糠、菌渣、 草炭和巖棉種植的株高較高， 均在120.0 cm 以上；種植茄子椰糠種植的最高，達130.1 cm；細沙和秸稈種植的較矮。 不同配方基質(zhì)的莖粗差異明顯，T4、CK1、T7 處理最大，均為10.8 cm；相同配方基質(zhì)經(jīng)過菌液處理的莖粗都偏小。 T4 處理最小的葉片數(shù)最少，為31.0 片，T3 菌處理的最大，為39.0 片；秸稈、草炭和巖棉種植的相差不大，為33.5～37.0 片。 不同處理的葉面積表現(xiàn)出顯著差異，T2 處理的最大，達21 143.7 mm；T5 處理的最小， 僅為12 489.0 mm；CK1 次大，為18 287.2 mm；番茄秸稈的配方均高于茄子秸稈的配方。 所有處理的葉色差異不大， 均在50.0～60.0，其中T5 處理的最大，為58.37，說明葉色最深；T1 處理的最小，為50.85，說明葉色最淺。 T5 處理的葉綠素總量顯著高于其他處理，達1 114.2 mg/L；所有含有細沙的處理葉綠素總量均較高。

表3 不同配方基質(zhì)茄子長勢比較

2.3 不同配方基質(zhì)對茄子生理產(chǎn)量和果實產(chǎn)量的影響

14 個處理的生理和果實產(chǎn)量差異顯著 （表4）。T6 處理的果實產(chǎn)量大，為1 376.1 g，T5 處理次之，為1 363.8 g，T3 處理最小，為265.0 g。T6 處理的總鮮重最大，T5 處理次之，T3 處理最小。T4 處理的植株鮮重（總鮮重-果實質(zhì)量）最大，其次為T6 和T5 處理，T2菌處理最小。 T4 處理的地上鮮重最大，為670.9 g，T2菌處理最小，為297.0 g。 T5 處理的地下鮮重最大，T6處理次之，T2 菌處理最小。 T6 處理的植株干重最大，T5 和T4 處理次之，T1 和T2 菌處理最小。根冠比、干重和鮮重均是T5 處理最大，CK1 的鮮重最小，T4 處理的干重最小。 T5 處理的果冠比最大，T3 處理最小。

表4 不同配方基質(zhì)茄子生理及果實產(chǎn)量比較

2.4 不同配方基質(zhì)優(yōu)劣評價分析

本試驗采用隸屬函數(shù)分析評價14 個不同配方基質(zhì)的優(yōu)劣，選取株高、莖粗、葉片數(shù)、葉色、葉綠素含量、果實質(zhì)量、總鮮重等8 個與長勢和產(chǎn)量密切相關(guān)的性狀計算隸屬函數(shù)值， 然后加和獲得總隸屬函數(shù)值。 數(shù)值越大，說明隸屬關(guān)系越強，基質(zhì)對茄子產(chǎn)量和長勢的正影響也越強， 基質(zhì)就越適用于茄子無土栽培。由表5 可知，總隸屬函數(shù)值（R總）前3 位依次為T5=5.82、T6=5.42、T7=4.65，T5 和T6 處理又明顯高于T7 處理。 由此可得，配方基質(zhì)T5 和T6 處理最適用于茄子無土栽培。

表5 不同配方基質(zhì)隸屬函數(shù)值比較

2.5 不同要素間相關(guān)性分析

本研究對基質(zhì)理化屬性、茄子長勢性狀、產(chǎn)量性狀等不同要素進行了相關(guān)性分析。 由表6 可知，基質(zhì)容重與葉綠素含量之間存在強正相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為0.85），與總孔隙度、持水孔隙度之間存在強負相關(guān)關(guān)系（相關(guān)性系數(shù)為-0.86）， 因而葉綠素含量也與總孔隙度、持水孔隙度存在強負相關(guān)關(guān)系。 由表7可知，地下部干重與總孔隙度存在強負相關(guān)關(guān)系，與基質(zhì)容重存在強正相關(guān)關(guān)系， 與葉綠素含量呈正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.99），地上部干重則與株高存在強正相關(guān)關(guān)系；基質(zhì)pH 與根冠比表現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為0.62～0.64），與地上部質(zhì)量表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為-0.62）；水氣比與莖粗、果實質(zhì)量、總鮮重表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為0.57～0.59）。 其他要素間相關(guān)性較低。 通過分析要素相關(guān)性，得到了基質(zhì)容重、基質(zhì)總孔隙度、葉綠素含量、根系質(zhì)量之間的關(guān)系（圖1）。

圖1 基質(zhì)容重、孔隙度與茄子根系質(zhì)量、葉綠素含量相關(guān)性關(guān)系

表6 基質(zhì)理化屬性及茄子長勢性狀之間的相關(guān)系數(shù)

表7 基質(zhì)理化屬性、茄子長勢性狀與茄子生理及果實產(chǎn)量之間的相關(guān)系數(shù)

3 討論與結(jié)論

本研究表明，T5 和T6 處理在果實產(chǎn)量、 總鮮重和葉綠素總量上明顯高于其他處理， 與茄子長勢和產(chǎn)量密切相關(guān)的8 個要素的總隸屬函數(shù)值顯著高于其他處理，是茄子無土栽培的最佳基質(zhì)配方。 在充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物的角度講， 則建議選擇茄子秸稈60%、細沙30%、蛭石10%的配方基質(zhì)進行茄子無土栽培。

本研究發(fā)現(xiàn)， 含細沙及不施用菌液的T5、T6、T7處理，茄子長勢和產(chǎn)量均較高，隸屬函數(shù)值排前3 位；而施用菌液的處理， 隸屬函數(shù)值均低于不施菌液的處理。 本結(jié)果表明，在基質(zhì)中添加細沙更有利于茄子無土栽培， 而未充分腐熟的秸稈也更有利于茄子無土栽培。 該結(jié)果也與郜永博、唐丹和楊曉磊等人的研究結(jié)果較為一致[7,11-12]。

通過分析不同要素間的相關(guān)關(guān)系發(fā)現(xiàn)， 基質(zhì)容重、基質(zhì)孔隙度與茄子根系質(zhì)量、葉綠素含量之間的強相關(guān)關(guān)系， 對指導茄子無土栽培基質(zhì)配方的研發(fā)具有重要參考價值。

用蔬菜秸稈作為基質(zhì)原料進行無土栽培， 不僅可以減少農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境造成的污染，同時，通過蔬菜秸稈資源化利用替代部分草炭和椰糠還可以降低基質(zhì)生產(chǎn)成本。 因此，研發(fā)推廣合適配比的蔬菜秸稈配方基質(zhì)對發(fā)展生態(tài)有機農(nóng)業(yè)具有重要意義。