宮彬彬，趙 峰，王 寧，吳曉蕾，李敬蕊，呂桂云，高洪波

（河北農(nóng)業(yè)大學 園藝學院，河北 保定 071001）

近年來，蔬菜基質(zhì)育苗成為我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，其中秧苗質(zhì)量直接受基質(zhì)氣水比和基質(zhì)含水量影響［1-2］?；|(zhì)的物理性質(zhì)評價主要是以基質(zhì)的通氣孔隙度、氣水比和持水孔隙度為主要指標［3］。儲藏水分的多少是由基質(zhì)持水孔隙度大小決定，而適宜的基質(zhì)含水量則主要受基質(zhì)氣水比的影響。因此，生產(chǎn)上根據(jù)基質(zhì)通氣狀況進行灌溉，可顯著提高了灌溉水分利用效率［4］，從而提高秧苗質(zhì)量。

目前蔬菜育苗基質(zhì)的研究主要是基質(zhì)配比以及基質(zhì)的養(yǎng)分含量居多［5-7］，而通過基質(zhì)氣水比來衡量基質(zhì)的特性的相關研究較少。且郭永青［8］等認為，植株蒸騰蒸發(fā)量的100%進行灌溉，可提高番茄幼苗的株高莖粗、壯苗指數(shù)等指標；孫守如［9］等研究認為，番茄基質(zhì)育苗采用75%的相對含水量作為灌溉下限，可以培養(yǎng)適齡壯苗。李霞等［10］研究結果表明，在基質(zhì)含水量精確控制在76%時，最有利于番茄生長。王新右［11］等研究表明，蔬菜育苗基質(zhì)的氣水比在1:2 ～4 之間，可以滿足蔬菜育苗的生長發(fā)育需求?，F(xiàn)階段在生產(chǎn)實踐中，育苗的水分供應大多數(shù)只進行粗放管理，無法根據(jù)基質(zhì)特性進行精確控制，常造成澆水過多漚根或澆水過少抑制生長等現(xiàn)象，嚴重影響幼苗期植株的生長和發(fā)育。

本研究以3 種具有顯著差異氣水比的基質(zhì)進行育苗試驗，在精確控制基質(zhì)水分含量的基礎上對番茄幼苗株高莖粗、地上部和地下部干鮮重、光合色素、壯苗指數(shù)的影響，旨在確定不同氣水比的基質(zhì)最適宜的水分管理參數(shù)，為番茄基質(zhì)育苗不同特性基質(zhì)的水分管理提供理論支撐和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

本試驗于2018 年9—12 月在定興縣華龍蔬菜專業(yè)合作社的工廠化育苗基地進行。供試品種為‘合作903’番茄，采用72 孔穴盤進行育苗。

以3 種具有顯著差異氣水比的基質(zhì)為材料（見 表1），以山東省商道育苗基質(zhì)為對照（氣水比 0.27（EC 為 810 μS/cm）。3 種基質(zhì)EC 值均控制在（0.8 ±0.2）mS/cm，pH 控制在（6.0±0.2）。3 種基質(zhì)水分含量準確控制在最大含水量的3 個梯度。具體處理如下表1。

表1 不同基質(zhì)含水量處理Table 1 Water content treatment of different substrates

番茄種子經(jīng)浸種催芽后，播種在有不同處理基質(zhì)的穴盤中，待幼苗子葉完全展開后開始進行水分處理，每個穴盤用2 個5TM 土壤水分傳感器（Decagon 公司，美國）動態(tài)監(jiān)測基質(zhì)的水分變化，控制每個處理的基質(zhì)含水量。待幼苗長至四葉一心時，每處理選取30 株長勢一致的幼苗進行取樣，測定幼苗株高、莖粗、鮮重干重、葉綠素含量等指標，并計算壯苗指數(shù)。

1.2 測定項目方法

用直尺測量株高，用游標卡尺測量莖粗；地上部、地下部鮮重用萬分之一電子天平測量（g），地上部、地下部干重置于烘箱80 ℃烘干到恒重，并稱取重量。葉綠素相對含量采用葉綠素儀測定；葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、類胡蘿卜素含量采用丙酮法［12］。壯苗指數(shù)采用（總葉綠素/株高）×全株干量［13］進行計算。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

數(shù)據(jù)處理及作圖利用EXCEL 完成，測定結果采用SPSS 軟件Duncan 多重比較法進行統(tǒng)計。圖表中小寫字母不同者差異顯著 (P＜0.05)。

2 結果與分析

2.1 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗株高、莖粗的影響

由圖1 可知，相同氣水比下，隨基質(zhì)含水量增大，番茄的株高呈現(xiàn)上升趨勢。在低氣水比（0.17）下A3 處理的株高顯著高于A1，較A1 處理增長了30%；在高氣水比（0.36）下，C2、C3 處理差異不顯著，但均顯著高于C1 處理，較C1 分別提高了10%和13%。番茄幼苗在基質(zhì)含水量相同的條件下，基質(zhì)氣水比增加，株高無顯著差異變化，但A3 處理株高顯著高于C3 處理，且較C3 處理增加了11.7%。表明較高的基質(zhì)含水量在不同氣水比的基質(zhì)中均會促進秧苗伸長，且氣水比越小，秧苗伸長越明顯。

相同氣水比下，隨基質(zhì)含水量增加，番茄幼苗莖粗顯著增加，在低氣水比和高氣水比條件下效果最為顯著，分別為A3 處理較A1 處理增長了64%、C3 處理較C1 處理增長了19%，在中氣水比（0.27）下莖粗與對照無明顯差異。其中C3 處理莖粗最粗，較對照增長25%，顯著高于對照處理。表明基質(zhì)含水量對于秧苗莖粗的影響會隨著基質(zhì)本身氣水比的變化產(chǎn)生差異，基質(zhì)氣水比越大，莖粗越大。

圖1 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗株高莖粗的影響Fig 1. Effect of different air-water ratios and water content of substrate on plant height and stem diameter of tomato seedlings

2.2 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗全株干鮮重的影響

由圖2 可知，在基質(zhì)含水量相同的條件下，增加基質(zhì)氣水比，幼苗全株鮮重表現(xiàn)上升趨勢，但基質(zhì)含水量在70%～80%時，隨著氣水比的增大，全株鮮重卻降低。在相同氣水比條件下，增加基質(zhì)含水量，各處理間效果不同，表現(xiàn)為在氣水比為0.17的基質(zhì)中，隨著基質(zhì)含水量的升高，番茄全株鮮重表現(xiàn)逐漸增長趨勢；在氣水比為0.36，基質(zhì)含水量增加下，番茄全株鮮重呈現(xiàn)先減后增，其中C3 處理（氣水比為0.36）的全株鮮重顯著高于對照和其他處理。與對照相比，C1、C3 處理分別提高了26.7% 和46.8%。表明基質(zhì)含水量對秧苗全株鮮重的影響會隨著基質(zhì)氣水比的變化產(chǎn)生不同的效果，其中當基質(zhì)氣水比達到0.36 時，較多的基質(zhì)含水量可以促進秧苗鮮重的增加，而當基質(zhì)氣水比較小時，影響秧苗鮮重增加的主要因素是基質(zhì)氣水比。

由圖3 可知，在氣水比為0.17 的基質(zhì)中，隨著基質(zhì)含水量的升高，番茄全株干重呈現(xiàn)先增后減趨勢；在氣水比為0.27、0.36 的基質(zhì)中，隨著基質(zhì)含水量的升高，番茄全株干重呈現(xiàn)先減后增趨勢。

圖2 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗 全株鮮重的影響Fig.2 Effect of different air-water ratios and water content of substrate on fresh weight of tomato seedlings

圖3 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗 全株干重的影響Fig.3 Effect of different air-water ratios and water content of substrate on dry weight of tomato seedlings

在基質(zhì)含水量相同時，隨著氣水比的增加，幼苗全株干重呈上升趨勢，而在基質(zhì)含水量70%～80%條件下呈先減后增趨勢。其中C3 處理（氣水比為0.36）的全株干重顯著高于對照和其他處理，C3 處理較對照提高了1.3 倍。表明隨著基質(zhì)氣水比的變化，基質(zhì)含水量對秧苗全株干重的影響效果規(guī)律是不同的，氣水比越大的基質(zhì)，含水量對于干重的影響越大。

2.3 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗光合色素含量的影響

由表2 可知，低氣水比（0.17）下，隨基質(zhì)水分含量增加，葉綠素a、b、總葉綠素、類胡蘿卜素含量變化表現(xiàn)為先下降后上升的規(guī)律，其中A3處理的總葉綠素顯著高于A1，較A1 處理提高了35%。而在中氣水比（0.27）、高氣水比（0.36）處理下，隨著基質(zhì)含水量的增加，光合色素含量表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，主要表現(xiàn)為B2、C2 處理的總葉綠素顯著高于B1、C1，分別增長了25.3%、32.3%。相同基質(zhì)含水量條件，隨著基質(zhì)氣水比的增加，光和色素含量呈先上升后下降的規(guī)律，其中B2處理（基質(zhì)含水量為70%～80%）的光合色素較對照處理顯著，提高了46%。表明基質(zhì)含水量對于番茄幼苗光和色素含量的影響在不同氣水比的基質(zhì)中表現(xiàn)并不一致，在氣水比較低的基質(zhì)中，增加基質(zhì)含水量會促進番茄幼苗光和色素的產(chǎn)生，隨著基質(zhì)氣水比的增大，基質(zhì)含水量在70%～80%水平下反而更有利于光和色素的產(chǎn)生。

相同氣水比條件下，隨基質(zhì)含水量的增加，番茄幼苗SPAD 值變化無明顯規(guī)律。相同基質(zhì)含水量條件下，提高基質(zhì)氣水比，番茄幼苗SPAD 在基質(zhì)含水量70%～80%、90%～100%中呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢，在50%～60%的基質(zhì)含水量呈上升趨勢。其中C1 處理的SPAD 含量要顯著高于對照和A1，分別提高了16%、13.2%。表明在不同氣水比基質(zhì)中，基質(zhì)含水量對于秧苗的SPAD 的影響規(guī)律基本一致。

表2 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗光合色素含量的影響Table 2 Effect of different air-water ratios and water content of substrate on photosynthetic pigment content of tomato seedlings

2.4 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗壯苗指數(shù)的影響

由圖4 可知，在低氣水比0.17 時，隨著基質(zhì)含水量的增加番茄幼苗壯苗指數(shù)增加緩慢，各處理之間未見顯著差異，A3 處理較對照提高了49%；在氣水比為0.27 時，隨著基質(zhì)含水量增加，壯苗指數(shù)呈現(xiàn)先增后減趨勢，其中B2 處理的壯苗指數(shù)較對照提高了73%；在高氣水比0.36 時，隨著基質(zhì)含水量的增加番茄幼苗壯苗指數(shù)顯著增加，其中C3 處理的壯苗指數(shù)顯著高于對照，較對照提高了1.5 倍。

圖4 基質(zhì)不同氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗 壯苗指數(shù)的影響Fig.4 Effect of different air-water ratios and water content of substrate on seedling growth index of tomato

在提高基質(zhì)氣水比的條件下，基質(zhì)含水量在50% ～60%、70% ～80% 之間未見顯著差異，但在90%～100%的基質(zhì)含水量中，處理C3 的壯苗指數(shù)顯著高于A3，壯苗指數(shù)提高了45%。表明在低或高氣水比下，隨著基質(zhì)含水量的增大，番茄幼苗生長緩慢；在中氣水比下，隨著基質(zhì)通氣性的提高，基質(zhì)含水量隨之增加，幼苗壯苗指數(shù)得到提升，但是過多的增加基質(zhì)含水量反而會抑制生長。

3 討論與結論

基質(zhì)氣水比是衡量基質(zhì)理化性質(zhì)的重要指標，主要是由基質(zhì)自身容納氣與水的比值決定的，通常在植物生長的根系周圍，以能提供多少空氣和容易被利用的水分來判斷基質(zhì)氣水比的好壞［14］。前人研究表明：曹桂鳳［15］等研究表明，采用尾礦砂∶草炭∶沼渣=3∶1 ∶1 配比基質(zhì)對番茄生長的綜合效果好、效益最高。王正等研究表明，在茄子苗期，以持續(xù)灌溉時間8 ～16 min，間隔時間201 ～ 350 min 區(qū)間進行供液，有利于增加茄子成苗質(zhì)量有一定影響［16］。王闖等研究表明，按照椰糠∶菇渣∶珍珠巖=2 ∶2 ∶1 的基質(zhì)配比，有利于提高番茄幼苗的株高、莖粗、干物質(zhì)積累及壯苗指數(shù)等指標［17］。但未見綜合考慮育苗基質(zhì)氣水比和基質(zhì)含水量關系進行水分控制的研究。

在一定程度來說，植物的生長量決定著植物的生長狀態(tài)，生長量越高，植物生長越好，反之則不然［18］。植株的株高莖粗、以及干鮮重、壯苗指數(shù)是最能直接反應植物生長狀態(tài)的指標，其中壯苗指數(shù)作為一項綜合指標，避免了單一指標在秧苗質(zhì)量評定中的片面性，可以較為全面的衡量幼苗強弱，壯苗指數(shù)越高，越有利于加強番茄幼苗的光合作 用［19］。本試驗對壯苗指數(shù)計算可知：在低氣水比（0.17）的處理下，由于基質(zhì)本身透氣性不好，因此無論在何等灌溉水平下幼苗總體長勢均不好；在中氣水比（0.27）的處理下，壯苗指數(shù)呈先上升后下降的趨勢，表明基質(zhì)中的空氣和水分要保證在一個協(xié)調(diào)的水平上。在高氣水比（0.36）的處理下，由于基質(zhì)本身可以提供較充足的氧氣，為根系活動提供良好的根際環(huán)境，因此充足的水分可以使葉片更好地吸收養(yǎng)分，提高壯苗指數(shù)。

育苗基質(zhì)氣水比和基質(zhì)含水量對番茄幼苗的生長存在交互作用，隨著基質(zhì)氣水比的提高，應適當提高基質(zhì)水分含量，在氣水比為0.27 時，基質(zhì)水分含量在最大含水量的70%～80%，在氣水比為0.36 時，基質(zhì)水分含量以控制在最大含水量的90%～100%為宜。