鄭艷，譚占明，2*，杜佳庚，張展，束勝，馬司光

（1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團南疆特色果樹生產(chǎn)工程實驗室，新疆阿拉爾843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團塔里木盆地生物資源保護與利用重點實驗室，新疆阿拉爾843300；3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，江蘇 南京210000）

草炭含有豐富的有機質(zhì)，通透性良好且保水性能優(yōu)良，是一種無菌、無毒無公害的綠色物質(zhì)，常用作園藝無土栽培的基質(zhì)［1］。但隨著草炭的過度開發(fā)，造成短時間內(nèi)不可再生，亟需找到可以替代草炭的基質(zhì)產(chǎn)品。

枸杞枝條經(jīng)過發(fā)酵后含有豐富的有機質(zhì)，是配置育苗基質(zhì)時替代草炭的良好選擇［2～4］。曲繼松等［3］分析得出，枸杞枝條粉、珍珠巖和蛭石體積比為6∶1∶2 或6∶1∶1 時辣椒育苗效果較好。目前新疆地區(qū)枸杞種植面積較大［5］，達1.78 萬hm2。假如使用枸杞枝條發(fā)酵做為栽培基質(zhì)，不但解決了當前需要解決的草炭資源不足問題［6］，還對環(huán)境友好，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

黃沙具有優(yōu)越的透氣性，爐渣具有良好的孔隙，能夠起到保水作用［7］。盧玲［8］研究表明，黃沙和爐渣按體積為2∶1 培育番茄，可以有效的減少病蟲害。

腐熟枸杞枝條、蛭石、黃沙、爐渣按一定比例配置后，不僅可以代替草炭作為栽培基質(zhì)在生產(chǎn)中使用，并且在一定程度上將農(nóng)業(yè)廢棄物和工業(yè)生產(chǎn)廢棄物進行有效的再次利用［9］，一舉多得。因此，本試驗選用腐熟枸杞枝條為主料，通過添加輔料黃沙和爐渣，形成不同配比的復(fù)合基質(zhì)，研究不同基質(zhì)配比條件下基質(zhì)理化特性以及對番茄幼苗生長和生理指標的影響，并運用隸屬函數(shù)法綜合分析選出適合番茄育苗的基質(zhì)配方，以期為枸杞枝條基質(zhì)化利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2019 年4 月在塔里木大學(xué)園藝試驗站智能連棟溫室進行。以‘法國硬粉108’品種的番茄種子為試驗材料。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)6 個處理，重復(fù)3 次。育苗復(fù)合基質(zhì)由腐熟枸杞枝條、蛭石、黃沙及爐渣按照一定體積比復(fù)合配置而成，具體育苗配方見表1。育苗選用50 孔穴盤，選取大小一致、形態(tài)飽滿的番茄種子，然后用溫水浸種，挑選萌動種子進行播種，每穴播1 粒，每種基質(zhì)播種180 粒。苗期根據(jù)水分流失情況定期補充水分，播種后30 d 開始測量各項指標，每10 d 測一次，共計測量4 次。

表1 育苗基質(zhì)的不同體積配比Table 1 Different volume ratio of seedling substrate

1.3 試驗方法

1.3.1 基質(zhì)理化性質(zhì)的測定

基質(zhì)容重、總孔 隙 度 等 參 照Byrne P J［10］的測算方法。pH 值和EC 值參照程斐［11］的方法測定。測定pH 值用pHSJ-6L 型號的pH 計，EC 值用DDBJ-351L 型電導(dǎo)儀測定。

1.3.2 番茄幼苗生長指標的測定

培育30 d 后，隨機選取10 株生長正常的幼苗，測定其株高和莖粗，每10 d 測一次，每次測量10株，共測4 次。在30 d 時，分別測定地上部鮮重、地下部鮮重，烘干后測量地上部干重、地下部干重等指標，并計算根冠比及壯苗指數(shù)［12］。

1.3.3 番茄幼苗生理指標的測定

育苗30 d 后，參 照Byrne P J［10］的方法測定番茄幼苗葉片中葉綠素含量、根系活力、可溶性物質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007 和DPS 7.05進行完全隨機單因素試驗統(tǒng)計分析（Duncan 新復(fù)極差法）和統(tǒng)計分析。

使用Microsoft excel 2007 和DPS 7.05 軟件對生長生理指標進行分析。利用隸屬函數(shù)法進行綜合評價，當數(shù)值越大，則植株在此基質(zhì)下生長越好，以此篩選最適宜的基質(zhì)配比。運用模糊數(shù)學(xué)隸屬度公式分別求出6 個配比基質(zhì)各指標的具體隸屬值，公式如下：

式中，i 表示種類，j 表示指標；Xij 表示測定值；Xjmax表示指標的最大值，Xjmin表示指標的最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 各主材料理化性質(zhì)

由表2 可見，腐熟枸杞枝條、蛭石和爐渣的容重差異顯著，黃沙的最大，為1.52 g·cm-3，枸杞枝條的最小，為0.25 g·cm-3?？偪紫抖茸罡叩氖歉扈坭街l，最低的是黃沙，二者相差51.08%。各基質(zhì)通氣孔隙度為10.37%～30.18% 的范圍內(nèi)，爐渣最低，為10.37%。持水孔隙度中腐熟枸杞枝條為47.31%，與其他材料差異顯著。腐熟枸杞枝條、蛭石和爐渣的氣水比符合基質(zhì)理想范圍。pH 整體偏堿性。各主材料的EC 值在0.21～2.78 mS·cm-1的范圍內(nèi)，腐熟枸杞枝條最大，為2.78 mS·cm-1，黃沙最小，為0.21 mS·cm-1。

2.2 不同配比基質(zhì)理化性質(zhì)

由表3 可見，各不同配比基質(zhì)下的容重存在差異，其中容重S5 最大，S1 最小，兩者之間相差0.14 g·cm-3，其中S5 與S1、S2、S3、S4 和CK 有顯著差異。S1 的總孔隙度高達80.14，顯著高于其它配比基質(zhì)下的總孔隙度，比對照高出10.9%。通氣孔隙度在15.58%～36.34%之間，S1 通氣孔隙度達到36.34%。持水孔隙度以對照最好，與其它配比基質(zhì)差異顯著，分別比S1、S2、S3、S4、S5 高出29.5%、28.6%、23.9%、9.8%、54.7%。S1 氣水比最高，為0.83，比對照高出196.4%。各配比基質(zhì)均處于微堿性，對照顯著低于各基質(zhì)，pH 值最高的為S4，與對照相差0.49。EC 值偏高會導(dǎo)致根尖損傷，進而影響作物吸收水分的能力。對照組EC值最低，S5 次之。

表2 各主材料的理化性質(zhì)Table 2 Physical and chemical properties of main materials

表3 不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)的比較Table 3 Comparison of physicochemical properties of different matrix

2.3 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響

由圖1 可見，番茄幼苗的株高和莖粗在30～60 d 均呈上升趨勢，株高在40～50 d 增長最快，莖粗在40～60 d 迅速增長。S2 和S3 在播種后40～50 d 株高增長最為迅速，分別增長了63.1% 和50%，此時S2、S3 的總孔隙度為75.8%和72.9%；在50～60 d 時株高增長緩慢，但S5 和對照迅速增長，其中S5 基質(zhì)下的幼苗最終超過其它配比基質(zhì)下番茄幼苗。幼苗中S2 莖粗增粗最快且一直呈迅速增粗趨勢，在60 d 時，比S1、S3、S4、S5 和CK 分別 多 出 26.7%、15.2%、31.0%、11.8% 和15.2%。

2.4 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗干鮮重、根冠比及壯苗指數(shù)的影響

由圖2 可見，地上部鮮重以S2 最大，S4 最小。地下部鮮重中S5 最大，顯著高于其它基質(zhì)配比和對照，S5 高出對照22.1%。地上部干重、地下部干重均以S5 最大，說明S5 處理干物質(zhì)積累量較多。S5 全株干重最大，為0.193 g，比對照高出63.3%。全株鮮重S2 最大，S5 次之，二者之間無顯著差異。根冠比達到平衡的狀態(tài)時，植株能夠得到較好生長。幼苗中對照根冠比最大，其次是S4，S4 基質(zhì)下EC 為2.28 mS·cm-1，根系吸收能力強，其中S5相比對照低43.2%。CK 壯苗指數(shù)最高，為0.32，S5 次之，兩者之間相差0.01，無顯著性差異。

圖1 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗株高（A）和莖粗（B）的影響Fig.1 Effects of different substrate on plant height（A）and stem diameter（B）of Tomato Seedlings

2.5 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗可溶性物質(zhì)和葉綠素含量的影響

由表4 可見，在番茄幼苗中，對照的根系活力最 好，為778.92 mg·g-1·h-1，S5 次 之，為699.73 mg·g-1·h-1。對照的葉綠素含量最高，與其它處理存在顯著差異，葉綠素含量排序為CK＞S5＞S1＞S2＞S3＞S4。S5 和CK 的類胡蘿卜素含量相近，與其它基質(zhì)差異顯著，S4 與CK 分別為最小值和最大值，相差0.037 mg·g-1?？扇苄缘鞍缀恳許5最高，為2.75 mg·g-1，以S1 最低，為2.36 mg·g-1。對照的可溶性糖含量最好，顯著高于其它基質(zhì)配比，S1、S2、S3、S4 和S5 分別比對照降低了19.73 mg·g-1、17.79 mg·g-1、14.59 mg·g-1、12.29 mg·g-1和3.41 mg·g-1。

圖2 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗地上部分鮮重（A）、地上部分干重（B）、地下部分鮮重（C）、地下部分干重（D）、全株干重（E）、全株鮮重（F）、根冠比（G）、壯苗指數(shù)（H）的影響Fig.2 Effects of different substrate ratios on Fresh weight of aboveground part（A），dry weight of aboveground part（B），fresh weight of underground part（C），dry weight of underground part（D），dry weight of whole plant（E），fresh weight of whole plant（F），root shoot ratio（G）and seedling index（H）of tomato seedlings

表4 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗葉綠素含量和可溶性物質(zhì)的影響Table 4 Effects of different substrate ratios on chlorophyll content and soluble matter of tomato seedlings

2.6 不同配比基質(zhì)番茄幼苗生理指標綜合評價

如表5 所示，對不同配比基質(zhì)下番茄植株的株高、莖粗、干鮮重等指標進行綜合評價，S5 的結(jié)果最高，為0.89，其次是對照，為0.65，兩者之間相差0.24，S5 有較大的優(yōu)勢，綜合評價最低的是S4。根據(jù)綜合評價結(jié)果進行分析，這6 種配比基質(zhì)的排序為：S5＞CK＞S2＞S3＞S1＞S4。

3 討論

3.1 基質(zhì)理化性質(zhì)對番茄幼苗的影響

基質(zhì)的理化性質(zhì)是決定育苗好壞的影響因素之一［12，13］。田吉林等［14］認為適宜的基質(zhì)總孔隙度應(yīng)在60%～90%，其中通氣孔隙度應(yīng)大于15%、持水孔隙度大于45%。李謙盛［15］認為總孔隙度在70%～90%，通氣孔隙度應(yīng)在15%～30% 范圍之內(nèi)。前人研究表明，容重應(yīng)在0.1～0.8 g·cm-3的范圍之內(nèi)。張秀麗［16］提出pH 值在6.0～7.5 基本符合理想基質(zhì)的pH 值。通常EC 值在0.75～3.49 mS·cm-1范圍之內(nèi)更優(yōu)［17］。

本試驗中，S4、S5 符合田吉林認為的總孔隙度標準范圍，其余4 種基質(zhì)與李謙盛提出的標準范圍相符，說明發(fā)酵枸杞枝條做為基質(zhì)，有良好的孔隙度；6 種基質(zhì)下的容重和pH 均在前人提出的范圍內(nèi)，在此基質(zhì)下可以保障植株由良好的生長環(huán)境。處理中，S4、S5 和對照的EC 值符合標準范圍，而S1、S2、S3 的EC 值偏高。EC 值偏高會導(dǎo)致根尖損傷，進而影響作物根系吸收水分的能力，應(yīng)對S1、S2、S3 進行淋洗處理，以此來降低EC 值。本試驗各處理下的理化性質(zhì)大致在前人研究的范圍內(nèi)，說明腐熟枸杞枝條、蛭石、黃沙、爐渣混合配置可以作為育苗的基質(zhì)，且物理性狀屬S5 最適宜。

3.2 不同配比基質(zhì)對番茄幼苗生長和生理影響

以往采用株高、莖粗和干鮮重指標來判斷幼苗質(zhì)量的好壞，但這些指標只能作為基礎(chǔ)指標，而壯苗指數(shù)能夠較全面衡量幼苗質(zhì)量的優(yōu)劣［18～20］。根系活力的強弱可以反映幼苗對礦質(zhì)元素的吸收能力。其活力越高，幼苗越健壯［21］。葉綠素含量反映出幼苗的代謝水平和生長潛力，當植物體葉綠素含量較高時，幼苗的代謝水平會相應(yīng)提高，有利于有機物質(zhì)的合成和干物質(zhì)積累［22］。本試驗中，CK 的壯苗指數(shù)、根系活力和總?cè)~綠素含量最高，S5 次之。利用隸屬函數(shù)法對不同基質(zhì)處理下番茄幼苗生理指標進行綜合分析，S5 綜合評價最高，同比對照顯著提高番茄幼苗生長。這與馮海萍等［13］的研究類似，即枸杞枝條粉配加草炭和蛭石，可使黃瓜苗代謝旺盛，促進幼苗的生長。這說明枸杞枝條復(fù)配可以作為育苗基質(zhì)，提高番茄苗代謝水平，促進幼苗生長發(fā)育，與前人研究一致。

4 結(jié)論

本試驗中，S5（腐熟枸杞枝條∶蛭石∶黃沙∶爐渣=4.5∶0.5∶2.5∶2.5）在生長和生理方面表現(xiàn)突出，可以考慮代替草炭進行番茄育苗。但本試驗只研究了在此基質(zhì)下幼苗的生長和生理指標，對成熟期果實品質(zhì)和產(chǎn)量等方面的影響還有待進一步研究。