復配基質對茄子幼苗生長和光合參數的影響

曲繼松　張麗娟　朱倩楠

摘? ? 要： 分析不同枸杞枝條復配基質對茄子幼苗生長發育的影響，比較復配基質的育苗效果，篩選適宜的茄子育苗基質配比方案，為枸杞枝條復配基質的研發、工廠化生產提供技術支撐。以枸杞枝條、珍珠巖和蛭石作為基質材料，共設11個處理，以“壯苗二號”育苗基質作為對照（CK），分析不同復配基質的物理性狀及其對茄子幼苗生長及光合參數的影響。添加枸杞枝條可降低復配基質的容重，提高復配基質的通氣孔隙和持水孔隙。T7處理（V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石=3∶1∶2）茄子幼苗株高達到5.15 cm，莖粗值最高達到1.99 mm，單株葉片數為4.00片，葉綠素a質量分數為0.978 2 mg·g-1，葉綠素b質量分數為0.386 9 mg·g-1，總葉綠素質量分數達到1.365 1 mg·g-1，較CK高出42.90%，壯苗指數達到0.058 9，較CK高出19.96%;T7處理POD酶活性為328.83 U·g-1，較CK高出168.39%，MDA質量分數顯著高于CK，凈光合速率達到6.17 μmol·m-2·s-1，較CK高出65.42%，蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導度均高于CK，其中氣孔導度較CK高47.03%。通過綜合性狀分析得出V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石=3∶1∶2為茄子育苗的最適枸杞枝條基質配比方案，可作為園藝栽培基質進行研發和利用。

關鍵詞： 茄子; 枸杞枝條; 復配基質; 生長; 光合作用

Abstract： The effects of different wolfberry branches compound substrates on the growth and development of eggplant seedlings were analyzed， and the seedling-raising effects of the compound substrates were compared. The suitable proportioning scheme of the eggplant seedling-raising substrates was screened， which provided technical support for the research and development of wolfberry branches compound substrates and the industrialized production. Wolfberry branches， perlite and vermiculite were used as matrix materials. Eleven treatments were set up. The physical properties of different compound matrices and their effects on growth and photosynthetic parameters of eggplant seedlings were analyzed with ‘Zhuangmiao 2 as control （CK）. The addition of wolfberry branches can reduce the bulk density of the composite matrix， and increase the aeration and water-holding pore of the composite matrix. Eggplant seedlings treated with T7 reached 5.15 cm， stem diameter reached 1.99 mm， leaf number was 4.00 pieces each plant， chlorophyll a content was 0.978 2 mg·g-1， chlorophyll b content was 0.386 9 mg·g-1， total chlorophyll content was 1.365 1 mg·g-1， 42.90% higher than CK， POD activity was 328.83 U·g-1， 168.39% higher than CK， MDA content was significantly higher than CK， net light. The combined rate reached 6.17 μmol m-2·s-1， 65.42% higher than CK. The transpiration rate， intercellular CO2 concentration and stomatal conductance were higher than CK， and stomatal conductance was 47.03% higher than CK. Through the analysis of comprehensive characteristics， it is concluded that： V Wolfberry branch∶V Perlite∶V Vermiculite = 3∶1∶2 is the optimum ratio of wolfberry branches matrix for eggplant seedling， which can be used as horticultural cultivation medium for research and development.

Key words： Eggplant; Wolfberry branches; Mixed substrate; Growth; Photosynthesis

隨著現代園藝產業急速發展，草炭已經成為現代園藝無土栽培生產中廣泛使用的基質原料，在自然條件下草炭形成約需上千年時間，但由于過度開采利用，使草炭的消耗速度加快，體現出“不可再生”資源的特點[1-2]。很多國家已經開始限制草炭的開采，導致草炭的價格不斷上漲[3]，草炭資源分布不均勻，受產地所限，長途運輸無疑會增加育苗成本[4]。與此同時，農林廢棄物資源的合理利用已成為當前世界大多數國家共同面臨的問題[5]。國外大量研究表明，許多農業廢棄物，如園林廢棄物[6]、食用菌栽培廢料[7]、水稻秸稈[8]、牛圈墊料[9]、修剪廢料[10]、蔬菜廢棄物[11]、葡萄酒下腳料[12]等，均可用來發酵生產基質，用于園藝作物的育苗和栽培。國內對本地豐富廉價的資源生產替代草炭作為園藝基質作了大量的研究工作，利用玉米稈、麥稈、菇渣等材料嘗試對基質進行產業化開發，效果較佳[13-15]。

枸杞（Lycium barbarum L.）全國種植面積都在18萬hm2以上，每年有大量的修剪下來的枝條，將這些枝條粉碎、發酵，復配作為園藝基質原料進行開發利用，經濟、社會、生態意義重大。筆者將枸杞枝條粉發酵料與珍珠巖、蛭石按不同體積配比，進行茄子育苗試驗，篩選出適宜茄子育苗的枸杞枝條基質復配方案，為寧夏農林廢棄物基質化利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2017年10月25日至12月23日在寧夏農林科學院園林場試驗基地的日光溫室內進行，供試茄子品種為‘華普達（‘EP-1362）F1，由荷蘭安莎種子公司研制。育苗基質材料為：枸杞枝條、珍珠巖、蛭石和壯苗二號育苗基質。枸杞枝條來源于寧夏枸杞種植基地，經過發酵后使用。具體發酵方法為：將修剪下來的的枸杞枝條粉碎成0.5～1.0 cm的碎屑裝入發酵池（1 m×1 m×1 m），并加入3.0 kg的尿素和20.0 kg的消毒雞糞，混合均勻后用塑料薄膜覆蓋，保持60%～65%的相對含水量，高溫密閉發酵75 d。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，共設11個處理，分別為：使用壯苗二號育苗基質（CK）;T1處理全部使用枸杞枝條作為育苗基質;T2處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石=2∶1∶1;T3處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =3∶1∶1;T4處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =4∶1∶1;T5處理為 V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石 =5∶1∶1;T6處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =6∶1∶1;T7處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =3∶1∶2;T8處理為V枸杞枝條 ∶V珍珠巖 ∶V蛭石=4∶1∶2;T9處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖∶V蛭石 =5∶1∶2;T10處理為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石 =6∶1∶2，各處理3次重復。

播種前，茄子種子溫湯浸種15 min后于室溫中浸泡8 h，然后用濕毛巾包裹放置于28 ℃的培養箱中催芽72 h，當70%的種子露白時點播于98穴標準育苗穴盤中。試驗期間日光溫室環境控制為白天最高溫度28 ℃，夜間最低溫度12 ℃，不同處理的田間管理統一，育苗期每天澆清水。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 發酵物物理性狀測定 測定內容為干質量體積、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙[16]，按公式①～④計算：

Wd=[W3-W0V]; ①Wt=[W1-W3V]×100%;②Wa=[W1-W2V×100%];③Wp=Wt-Wa;④式中：取基質加滿在一定體積的環刀（環刀質量W0）中，水中浸泡24 h后，稱質量（W1），水分自由瀝干后再稱質量（W2），放入烘箱內烘至質量恒定后稱質量（W3）。Wd—干質量體積（g·cm-3）;Wt—總孔隙度（%）;Wa—通氣孔隙度（%）;Wp—持水孔隙（%）。

1.3.2 化學指標的測定 發酵過程中定期從堆體上、中、下各部位取樣500 g左右混勻，測定pH、電導率和全氮含量（w，后同）、速效氮含量、速效磷含量、速效鉀含量，參照鮑士旦[17]所用方法測定。

1.3.3 幼苗生長指標的測定 茄子幼苗3葉1心時分別取樣測定幼苗的株高、莖粗、葉片數、根長，壯苗指數=[莖粗（cm）/株高（cm）+地下部干質量（g）/地上部干質量（g）]×全株干質量，每處理取樣5株，3次重復。

1.3.4 幼苗生理指標的測定 用乙醇比色法測定葉片葉綠素（ch1）含量，硫代巴比妥酸（TBA）顯色法測定MDA含量，用氯化硝基四氮唑藍（NBT）光化還原法測定SOD（超氧化物歧化酶）活性，用愈創木酚比色法測定POD（過氧化物酶）活性，采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測定根系活力 [18]。以頂部最大的2片完全展開功能葉片為材料，每個樣本測量3次，結果取平均值。

1.3.5 幼苗氣體交換參數 凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）等光合參數，采用TPS-2便攜式光合作用測定系統測定，育苗溫室內部光照強度為（1 000±50）μmol·m-2·s-1，CO2濃度為（400±20） ?mol·mol-1。選取幼苗2葉2心時的最大功能葉片為試驗材料，每個處理隨機選擇3片進行測定。

1.4 數據處理

使用Excel 2007軟件進行數據處理，使用DPS 7.05軟件LSD檢驗法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同復配基質的物理性狀

由表1可以看出，各復配處理基質的干體積質量均在0.14～0.16 g·cm-3范圍內且顯著低于CK，說明枸杞枝條粉與其他物料復配可以降低干體積質量。各復配處理基質的總孔隙度、通氣孔隙及持水孔隙均顯著高于CK，較CK分別高出26.7%～96.75%、52.56%～366.25%、19.15%～86.22%，說明枸杞枝條復配基質的保水性和通氣性優于壯苗二號育苗基質，育苗基質中添加枸杞枝條可以增加基質的孔隙度。通過表1可知，基質配比中枸杞枝條所占比例越大，配比基質的干體積質量越小，總孔隙度越大，大小孔隙比越小;基質配比中蛭石所占比例越大，配比基質的干體積質量越大，總孔隙度越小，大小孔隙比越大。

2.2 不同復配基質的化學性狀

在復配基質化學性狀方面（表2），枸杞枝條粉基質的pH值與電導率均略高于壯苗二號，全氮含量與壯苗二號基本接近;但枸杞枝條粉基質的速效氮、速效磷、速效鉀值卻顯著高于壯苗二號，其中速效氮含量是壯苗二號基質的2.89倍、速效鉀為1.78倍、速效磷1.46倍，從表2可以得出，枸杞枝條粉基質與壯苗二號基質全氮含量方面含量相近，但速效養分（速效氮、速效磷、速效鉀）方面，枸杞枝條粉基質顯著高于壯苗二號基質。

2.3 不同復配基質對茄子幼苗生長指標的影響

通過圖1可知，T7處理的茄子幼苗株高最高，達到5.15 cm，較CK（3.38 cm）高出52.37%，T2處理次之，為4.73 cm，除T10處理，其他處理均大于CK。在莖粗方面（圖2），T2、T7處理莖粗值最高，達到1.99 mm，T5次之，為1.97 mm，較CK高出14.37%和13.22%，T1、T10處理均小于CK，其他處理均大于CK。在葉片數方面（圖3），T7處理最高，為4.00片/株，T2、T3、T4、T5、T6、T7、T9處理均高于CK，T1、T8、T10處理均低于CK，且T1處理葉片數最少，僅為每株2.90片。而在根系長度方面（圖4），T1處理卻最長，達到18.57 cm，較CK高出31.05%，T6處理最短，僅為12.63 cm，較CK減少10.87%。在壯苗指數方面（圖5），T5、T6處理值較高，T7次之，分別較CK增加22.40%、22.20%、19.96%，T9處理為0.054 2，略大于CK。其他處理均小于CK，且差異顯著（除T3處理外）。

2.4 不同復配基質對茄子幼苗葉綠素質量分數的影響

從圖6可以發現，T7處理葉綠素a質量分數最高為0.978 2 mg·g-1，較CK高出44.49%，其次是T9處理，為0.916 5 mg·g-1，較CK高出35.38%，除T3、T4處理葉綠素a質量分數低于CK外，其他處理均高于CK。在葉綠素b質量分數方面，各處理大小變化規律與葉綠素a質量分數相似，T7處理葉綠素b質量分數最高，為0.386 9 mg·g-1，較CK高出39.07%，其次是T9處理為0.362 1 mg·g-1，較CK高出30.15%，且T3和T4處理葉綠素b質量分數均低于CK。在總葉綠素質量分數方面，T7處理總葉綠素質量分數最高，達到1.365 1 mg·g-1，較CK高出42.90%，其次是T9處理為1.278 5 mg·g-1，較CK高出34.77%，而且T3、T4處理葉綠素a質量分數低于CK，分別較CK減少了9.65%和2.98%。

2.5 不同復配基質對茄子幼苗生理指標的影響

T6處理下茄子幼苗POD酶活性最高（圖7），達到360.36 U·g-1，T7處理次之，為328.83 U·g-1，分別較CK高出194.34%和168.39%，除T10處理外，其他處理的POD酶活性均大于CK。在SOD酶活性方面，T2和T5處理SOD酶活性較高，分別達到414.50 U·g-1和407.25 U·g-1，較CK分別高出222.82%和217.17%，各復配處理的SOD酶活性均高于CK，其差異顯著。

在根系活力方面（圖8），T1處理顯著低于其他處理，其他各處理之間差異不顯著，其中T8處理值最高，為1.173 3 mg·g-1·h-1，T5和T7處理次之，均為1.667 mg·g-1·h-1。從圖9可以發現，T1處理的MDA質量分數顯著高于CK，其中T1處理達到2.53 mol·g-1，較CK高出25.25%，T2、T3、T4、T6、T8、T9和T10處理的MDA含量低于CK，分別比CK低27.72%、51.98%、4.95%、21.29%、34.65%、18.81%和9.41%。

2.6 復配基質對茄子幼苗光合參數的影響

由表3可知，T7處理茄子幼苗的凈光合速率最高，達到6.17 μmol·m-2·s-1，較CK高出65.42%，T10處理次之，為5.43 μmol·m-2·s-1，T2處理茄子的凈光合速率最低，較CK減少36.46%。T3、T7、T8、T9和T10處理蒸騰速率均高于CK，但差異不顯著;T4、T5、T7、T8、T9和T10處理胞間CO2濃度均高于CK，T8、T9與其他各處理間差異顯著。T5、T6、T7和T8處理氣孔導度高于CK，其中T7處理最高，較CK高47.03%。

3 討 論

各復配處理基質的干體積質量均低于CK，說明枸杞枝條粉與其他物料復配可以降低干體積質量。而且通過比較得出，枸杞枝條復配基質的保水性和通氣性優于壯苗二號育苗基質，育苗基質中添加枸杞枝條可以增加基質的孔隙度。Abad等[19]認為，理想基質的容重應小于0.4 g·cm-3，總孔隙度應大于80%，而通氣孔隙應在20%～30%;程斐等[20]提出容重是0.4 g·cm-3，總孔隙度在70%～90%之間;李謙盛[21]提出的基質質量標準認為，容重應在0.1～0.8 g·cm-3，總孔隙度應在70%～90%，通氣孔隙應在15%～30%;蔣衛杰等[22]認為總孔隙度在55%～95%，通氣孔隙在20%左右才是理想基質。本試驗CK總孔隙度為39.1%，雖并不是屬于良好的育苗基質，但CK是目前寧夏設施蔬菜育苗使用最為廣泛的一種商品基質。各復配處理干質量體積在0.14～0.16 g·cm-3，總孔隙度在49.54%～76.93%，通氣孔隙度在12.48%～38.14%，持水孔隙度在36.83%～57.56%。

在各復配處理中，T7處理茄子幼苗株高達到5.15 cm，較CK高出52.37%，T2、T7處理莖粗值最高達到1.99 mm，T7處理單株葉片數為4.00片，T7處理葉綠素a質量分數最高為0.978 2 mg·g-1，葉綠素b質量分數最高為0.386 9 mg·g-1，總葉綠素質量分數達到1.365 1 mg·g-1，較CK高出42.90%。T7處理POD酶活性為328.83 U·g-1，較CK高出168.39%，MDA質量分數顯著高于CK;T7處理茄子幼苗的凈光合速率達到6.17 μmol·m-2·s-1，較CK高出65.42%，T7處理氣孔導度高于CK，較CK高47.03%。

綜合復配基質理化性狀和茄子幼苗生長、生理、光合等多項指標得出，T7處理較適合于茄子育苗使用，即較優復配比例為V枸杞枝條∶V珍珠巖 ∶V蛭石=3∶1∶2。

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