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(jìn)行育苗，研究不同濃度營(yíng)養(yǎng)液對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)和質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，不同濃度營(yíng)養(yǎng)液對(duì)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(yíng)養(yǎng)液處理的上述生長(zhǎng)指標(biāo)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(yíng)養(yǎng)液處理的上述指標(biāo)表現(xiàn)較差，0倍濃度營(yíng)養(yǎng)液處理的上述指標(biāo)最差。研究結(jié)果為確定椰糠基質(zhì)用于番茄無(wú)土育苗的最佳營(yíng)養(yǎng)液濃度提供了技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：椰糠；番茄育苗；基質(zhì)；需肥性

中圖分類號(hào)： S641.206文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）11-0207-03

收稿日期：2015-04-14

基金項(xiàng)目：天津市高?！皩W(xué)科領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃”（編號(hào)：津教委人2013-12）；天津市第六批“千人計(jì)劃”（編號(hào)：2012-77）。

作者簡(jiǎn)介：任志雨（1968—），男，內(nèi)蒙古商都人，博士，教授，主要從事設(shè)施蔬菜及無(wú)土栽培的研究。E-mail：2550644180@qq.com。隨著我國(guó)設(shè)施蔬菜和工廠化育苗的發(fā)展，無(wú)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(wú)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(duì)其過度開發(fā)會(huì)破壞環(huán)境，近年來這些基質(zhì)價(jià)格上漲很快，制約了無(wú)土基質(zhì)栽培的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)有機(jī)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(wú)土栽培基質(zhì)潛力巨大[3-5]。椰子主要分布于東南亞、我國(guó)海南、廣東、廣西等地，我國(guó)椰子生產(chǎn)面積達(dá)3 .3萬(wàn) hm2以上[6]，年產(chǎn)椰子3.3億多個(gè)，而且面積還在擴(kuò)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(zhǎng)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(dǎo)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(zhǎng)，且自然分解率較低、價(jià)格低廉，我國(guó)少數(shù)南方椰糠產(chǎn)地利用其進(jìn)行無(wú)土栽培的研究較多，而其他地方對(duì)其研究和應(yīng)用較少[7-10]。椰糠基質(zhì)雖是一種生物性完全營(yíng)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(duì)礦質(zhì)元素的需求，基質(zhì)栽培中肥料的補(bǔ)充量對(duì)蔬菜的生長(zhǎng)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(jī)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(dāng)?shù)牡?、磷、鉀控釋肥時(shí)甜瓜的生長(zhǎng)、開花結(jié)果和果實(shí)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(jìn)番茄對(duì)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(wú)土育苗需肥性研究的報(bào)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(yīng)途徑，價(jià)格較草炭低得多。本試驗(yàn)旨在明確椰糠基質(zhì)用于番茄無(wú)土育苗的適宜供肥濃度，以期開發(fā)利用新型環(huán)保基質(zhì)，降低成本，為生產(chǎn)實(shí)踐提供技術(shù)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

以迪安娜番茄品種為試驗(yàn)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(xì)粒蛭石。由于試驗(yàn)所用椰糠的保水性偏大，電導(dǎo)率偏高，通過試驗(yàn)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(yàn)以此為育苗基質(zhì)。1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2014年5月在天津農(nóng)學(xué)院日光溫室進(jìn)行，設(shè)4個(gè)濃度營(yíng)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(yíng)養(yǎng)液，微量元素采用通用配方[15]，營(yíng)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(zhǎng)10 cm、寬10 cm，體積約為300 mL，每處理播種60缽，單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。當(dāng)幼苗子葉完全展開時(shí)開始不同濃度營(yíng)養(yǎng)液澆灌處理，其他按常規(guī)管理。

1.2.2測(cè)定項(xiàng)目和方法5月28日當(dāng)番茄幼苗4葉1心時(shí)進(jìn)行以下指標(biāo)的測(cè)定：基質(zhì)表面到生長(zhǎng)點(diǎn)的株高；真葉葉片數(shù)；用游標(biāo)卡尺測(cè)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(guó)CID公司生產(chǎn)）測(cè)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(cè)地上部和地下部干質(zhì)量；用丙酮法[16]測(cè)定幼苗第3片真葉的葉綠素含量；用CI-340型光合儀（美國(guó)CID公司生產(chǎn)）測(cè)定第3片真葉的凈光合速率和蒸騰速率；用TTC法[16]測(cè)定根系琥珀酸脫氫酶的活性；計(jì)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(jìn)行方差分析，采用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度營(yíng)養(yǎng)液對(duì)椰糠基質(zhì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響

株高、莖粗、葉片數(shù)在一定程度上反映了植物生長(zhǎng)勢(shì)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(yíng)養(yǎng)液濃度的增加，番茄幼苗上述生長(zhǎng)指標(biāo)先增加，1.0倍濃度處理時(shí)數(shù)值達(dá)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(yíng)養(yǎng)液對(duì)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(duì)光合產(chǎn)物和礦質(zhì)元素積累量的綜合衡量指標(biāo)，反映了幼苗的生長(zhǎng)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(yíng)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(dá)程度和定植后幼苗根系的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(píng)判指標(biāo)。從表2可以看出，隨著營(yíng)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(shí)數(shù)值達(dá)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(yíng)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(yíng)養(yǎng)液對(duì)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(biāo)，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(zhǎng)指標(biāo)和干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)。營(yíng)養(yǎng)液濃度的高低會(huì)影響根系對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收量和根際水分供應(yīng)狀況，如果營(yíng)養(yǎng)液濃度太低會(huì)造成植株?duì)I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(yíng)養(yǎng)。如果營(yíng)養(yǎng)液濃度太高則增加了根際溶液的滲透勢(shì)，造成根系水分脅迫，阻礙根系對(duì)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(yíng)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(yíng)養(yǎng)液濃度的增加先增加，至1.0倍濃度處理時(shí)數(shù)值達(dá)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(dòng)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(dòng)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(yíng)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(shí)數(shù)值達(dá)到最大，后又顯著下降。表明隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的增加促進(jìn)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(jìn)了根系的主動(dòng)吸收功能，這是幼苗光合同化、根系吸收和生長(zhǎng)發(fā)育的重要基礎(chǔ)。

3結(jié)論與討論

椰糠與蛭石混配基質(zhì)用于番茄育苗時(shí)，不同濃度營(yíng)養(yǎng)液對(duì)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(yíng)養(yǎng)液處理的上述生長(zhǎng)指標(biāo)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(qiáng)，綜合育苗效果最好，而0.5倍濃度營(yíng)養(yǎng)液和1.5倍濃度營(yíng)養(yǎng)液處理的上述指標(biāo)表現(xiàn)較差，0倍濃度營(yíng)養(yǎng)液處理的上述指標(biāo)最差。

加上營(yíng)養(yǎng)液澆灌后水分蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致根際鹽分濃度進(jìn)一步增加，出現(xiàn)根系水分脅迫，阻礙根系對(duì)水分的吸收，從而導(dǎo)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(zhǎng)指標(biāo)和光合產(chǎn)物積累降低。本試驗(yàn)中幼苗葉綠素含量隨著處理營(yíng)養(yǎng)液濃度的增加而增加，與1.5倍濃度處理的生長(zhǎng)速度降低而導(dǎo)致葉綠素在細(xì)胞中的濃縮效應(yīng)有關(guān)。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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和可溶性大分子物質(zhì)，具有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換力和緩沖力[8，18]，椰糠中含有的營(yíng)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(zhǎng)發(fā)育，需進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)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(shí)可溶性糖和維生素C 的含量，同時(shí)有利于植株處于適宜的碳氮平衡中[19]。以有機(jī)基質(zhì)配方稻殼 ∶玉米芯 ∶菇渣=5 ∶2 ∶3（體積比）栽培番茄時(shí)，通過定期追肥可以增強(qiáng)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(zhǎng)的范圍內(nèi)[20]。

生產(chǎn)中應(yīng)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(huì)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(xì)的粉末或用清水沖洗后使用。本試驗(yàn)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(shí)可篩去一些最細(xì)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(guó)華南等地，但是我國(guó)其他地區(qū)在進(jìn)行椰子長(zhǎng)纖維提取或再提取時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的椰糠廢棄物，其價(jià)格較草炭要低很多，今后在有來源的地區(qū)可進(jìn)一步開展椰糠基質(zhì)無(wú)土栽培試驗(yàn)，擴(kuò)大其利用的深度和廣度，減輕無(wú)土栽培對(duì)再生性資源的依賴，有利于降低成本和保護(hù)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉偉，余宏軍，蔣衛(wèi)杰. 我國(guó)蔬菜無(wú)土栽培基質(zhì)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，7（3）：4-7.

[2]杜林峰，孫向陽(yáng)，沈彥. 泥炭作為園藝基質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 北方園藝，2007（10）：68-70.

[3]Krause H T. Performance of Turkey litter compost as a slow-realized fertilizer in containerized plant production[J]. HortScience，2000，35（1）：19-21.

[4]任志雨，沈絮. 不同配比的秸稈基質(zhì)對(duì)黃瓜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，13（2）：23-25.

[5]Meerow A W. Growth of two subtropical ornamentals using coir（coconut mesocarp pith）as a peat substitute[J]. HortScience，1994，29（12）：1484-1486.

[6]李新菊，陳華，趙松林. 海南發(fā)展椰衣栽培基質(zhì)加工業(yè)的前景分析[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，21（5）：37-39，49.

[7]Evans M R，Konuru S，Stamps et al. Source variation in physical and chemical properties of coconut coir dust[J]. HortScience，1996，31（6）：965-967.

[8]朱國(guó)鵬，劉士哲，陳業(yè)淵，等. 基于椰糠的新型無(wú)土栽培基質(zhì)研究（Ⅱ.）——配方試種篩選[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)，2005，26（2）：100-106.

[9]鄭侃，梁棟，張喜瑞. 椰子廢棄物綜合利用現(xiàn)狀與分析[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）：175-177.

[10]田赟，王海燕，孫向陽(yáng)，等. 農(nóng)林廢棄物環(huán)保型基質(zhì)再利用研究進(jìn)展與展望[J]. 土壤通報(bào)，2011，42（2）：497-502.

[11]任志雨，劉金妹，曲磊. 秸稈基質(zhì)黃瓜幼苗需肥特性的研究[M]//王秀峰，李憲利. 園藝學(xué)進(jìn)展.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006：341-344.

[12]楊竹青，何波，張勁松，等. 基質(zhì)無(wú)土栽培施肥量試驗(yàn)[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，1994（3）：32-33.

[13]史云峰，安長(zhǎng)卿，王剛，等. 椰糠作為甜瓜栽培基質(zhì)的初步研究[J]. 瓊州學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，20（5）：59-63.

[14]李建勇，高俊杰，徐守國(guó)，等. 化肥施用量對(duì)有機(jī)基質(zhì)栽培番茄養(yǎng)分吸收利用的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，19（3）：602-606.

[15]連兆煌. 無(wú)土栽培原理與技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994：58-59.

[16]趙世杰，劉華山，董新純. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，1998：54-72.

[17]崔秀敏，王秀峰. 黃瓜穴盤育苗基質(zhì)特性及育苗效果的研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，32（2）：124-128.

[18]孫程旭，馮美利，劉立云，等. 不同椰衣栽培介質(zhì)對(duì)西瓜苗生長(zhǎng)及生理特性的影響[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，31（12）：6-11.

[19]呂曉惠，楊寧，李絮花，等. 化肥不同用量對(duì)有機(jī)基質(zhì)栽培甜椒產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（7）：91-94.

[20]柴喜榮，程智慧，孟煥文，等. 有機(jī)基質(zhì)栽培番茄氮磷鉀養(yǎng)分吸收與基質(zhì)養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究[J]. 北方園藝，2011（16）：4-7.

[21]Abad M，Noguera P，Puchades R，et al. Physico-chemical and chemical properties of some coconut coir dusts for use as a peat substitute for containerised ornamental plants[J]. Bioresource Technology，2002，82（3）：241-245.

[22]王必尊，何應(yīng)對(duì)，唐粉玲，等. 基于椰糠配比基質(zhì)對(duì)香蕉組培苗生長(zhǎng)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（2）：146-149.

[23]孫程旭，馮美利，劉立云，等. 海南椰衣（椰糠）栽培介質(zhì)主要理化特性分析[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)，2011，32（3）：407-411.韋金河，張曉青. 唇形科野菜的利用價(jià)值及種植技術(shù)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（11

：210-213.