不同基質對酸漿苗期生長發育的影響

馮小嬌 王寧 李樹和 劉馨怡

摘? ? 要：選擇 F1 代雜交的“大黃姑娘”酸漿為試材，采用7種混合栽培基質處理（T1：草炭+蛭石;T2：草炭+椰糠;T3：草炭+珍珠巖;T4：草炭+蛭石+椰糠;T5：草炭+蛭石+珍珠巖;T6：草炭+珍珠巖+椰糠;T7：草炭+珍珠巖+蛭石+椰糠），每種處理按照等體積比例混合，以園土作為對照CK（有機質）。采用隨機區組設計，研究不同基質對酸漿苗期的生長生理變化的影響。試驗結果表明，酸漿幼苗株高，根系、葉片的長勢，可溶性糖含量，可溶性蛋白、葉綠素等指標中均為處理T4表現最好，其次是T5。光合指標中，蒸騰速率和氣孔導度以處理T4最高，凈光合速率以T1最高，其次是T4，說明處理T4的酸漿苗期葉片光合作用最強。在酶活性表現上，T4處理SOD、POD、CAT活性均較高。綜合來看，T4處理（草炭∶珍珠巖=1∶1）更適合酸漿苗期生長。

關鍵詞：酸漿;基質;生長發育;生理指標

中圖分類號：S641.4? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.10.008

Effects of Different Substrates on the Growth and Development of Sour Pulp at Seedling Stage

FENG Xiaojiao， WANG Ning ， LI Shuhe， LIU Xinyi

（College of Horticulture and Landscape， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384，China）

Abstract： Choose the "Rhubarb Girl" of F1 Generation Hybridization as test material. Using 7 mixed cultivation substrates（T1： peat + vermiculite; T2： peat + coconut bran; T3： peat + perlite; T4： peat+vermiculite+coconut bran; T5： peat： Vermiculite+perlite; T6： peat + perlite + coconut bran; T7： peat + perlite + vermiculite + coconut bran），each mixture matrix is mixed at the same volume ratio ， with garden soil as the check （CK）， to study the change effects of different matrixs on the growth and physiology of Physali alkekengi L. seedling. The results showed that T4 performed best in terms of plant height， root and leaf growth， soluble sugar content， soluble protein and chlorophyll， followed by T5. Among the photosynthetic indexes， the transpiration rate and stomatal conductance were the highest in T4 treatment， and the net photosynthetic rate was the highest in T1， followed by T4， indicating that the photosynthesis of leaves of T4 Physali alkekengi L. seedling was the strongest. In terms of enzyme activity， SOD， POD and CAT activities were all higher in T4. In general， T4 （peat∶perlite =1∶1） is more suitable for the growth of Physali alkekengi L. seedling.

Key words： Physali alkekengi L.; matrix; growth and development; physiological indexes

酸漿（Physalis pubescens L.）又名紅姑娘、掛金燈、燈籠草等，茄科酸漿屬，一年生草本植物，多數生長于東北、華北地區，酸漿口味特別，營養豐富，并具有一定的藥用、食用價值。酸漿在我國古代醫學典籍中常被提及。其莖葉、果實及根部均可入藥，具有利咽化痰，治療肝炎、咽喉腫痛、肺熱咳嗽等功效[1]。酸漿產業在未來將會有很大的發展潛力。有望成為大眾喜愛的水果，目前學者對酸漿在各個領域的研究十分不均勻，大多數更側重于藥用價值、化學成分以及加工技藝的研究。

無土栽培是一種舍棄自然環境中的土壤，選用營養液或者固體基質與營養液結合共同作用，栽培作物的技術[2]。20世紀90年代開始中國便有了對于酸漿人工栽培的研究，但研究較少且淺顯。基質是無土栽培的核心，是植物生長的基礎及媒介[3]。基質育苗是我國茄果類蔬菜無土育苗的主要方式。進入21 世紀后，我國經濟以及科學技術高速發展，學術領域的研究也隨之得到顯著進展。2007 年以來，酸漿方面文獻達到23篇，其中更多是關于酸漿屬種質資源評價的方面。其中徐保利等[4]通過對遼寧省酸漿種質資源的調查，在葉片形態生長、植株生物學特性、理化性質、多糖含量等方面進行了綜合比較與鑒定。酸漿的特點在于口味特別，營養豐富，較耐儲藏，人們對于酸漿喜愛程度日趨增強，尤其是其食用價值得到肯定。由于目前市場需求量的增大，野生資源數量和質量又極其不穩定，人工栽培必定是酸漿發展的大方向。目前，將無土栽培應用于酸漿種植的研究還鮮有報導，無土栽培相較于傳統栽培無論是在產量上、還是質量上都有很大提高。本試驗運用無土栽培學，以草炭、蛭石、珍珠巖、椰糠為材料，按照不同比例混合，栽培酸漿。采用7種混合栽培基質處理，以園土作為對照CK，對酸漿的幼苗生長發育進行了研究探索。為今后培育優質酸漿的種植及無土育苗和無土栽培的推廣應用提供理論依據和實用技術。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試的酸漿品種為T61代雜交的酸漿種子，購于壽光欣欣然園藝有限公司。

1.2 試驗設計

2019年6月位于天津農學院西校區溫室種植，育苗基質的名稱代號見表1，其中基質間按照等比例體積混合。試驗分為8個處理，以園土CK（有機質）為對照。

首先將酸漿種子進行浸種、催芽處理。栽培基質按照表1設計等體積比例進行混配，消毒后分別裝入50穴育苗盤內。待種子出芽后，選擇飽滿、健壯、出芽長度一致的種子，播種到相應的育苗盤中。每種處理5盆，每盆1棵，3次重復。苗期生長過程，每7 d用日本園試營養液通用配方澆灌，每株每次用量100 mL，每周澆灌蒸餾水1次，見干見濕。待幼苗在3葉1心之前，進行生長指標測量，選取各處理植株相同部位的新鮮葉片，于實驗室進行生理指標測定。

1.3 測定項目及方法

生長指標：用刻度尺測量株高，用游標卡尺測莖粗。

用電子天平及烘箱測定葉片含水量。

用電子天平測定地上部和地下部干、鮮物質含量。

用SPT1T4-502 葉綠素儀進行測定葉色指數。

葉綠素含量測量采用分光光度法[5]。

以上試驗均重復3次，取平均值。

生理指標：葉片可溶性蛋白含量。

采用考馬斯亮藍法測定葉片可溶性蛋白含量。

采用蒽酮法測定葉片可溶性糖含量。

采用愈創木酚法[6]。測定過氧化物酶活性。

采用氮藍四唑光還原法測定超氧化物歧化酶活性。

采用ZHANG等[6]方法測定過氧化氫酶活性。

以上試驗均重復3次。

1.4 數據分析

采用Excel 2007和SPSS 22.0進行數據整理和處理分析。運用單因素方差分析（ANOVA）方法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同配方基質營養液對酸漿苗期地上部分的影響

由表2可知，不同配方基質對酸漿幼苗地上部分的影響不同。株高、莖粗等是反映植株生長程度最直觀的生長指標。酸漿幼苗株高的變化范圍在7.335～9.908 cm，處理T1的株高最大為9.908±0.72 cm，T4、CK、T6 處理次之，與 T1 處理相比差異顯著。處理T3、T5、T7最小，分別為7.335±0.031、7.491±0.043、7.405±0.033 cm。莖粗部分，處理T7的莖粗最大為4.071±0.037 mm，極顯著高于其他處理，T4次之為3.733±0.087 mm;處理 T1、T2、T5、T6 之間無顯著差異，但4組數值都極顯著高于 T3 和CK;CK 的莖粗最低，為 2.653±0.061 mm。

不同配方基質處理對酸漿幼苗葉面積的影響不大。處理T3的葉面積最大為30.389±1.02 cm2，對照CK與處理T2的葉面積最小，其他各處理間差異不顯著。葉片含水量方面，處理T4的含水量最高為97.071%，CK的含水量最低為65.994%，其他各組處理差異顯著均顯著高于對照。

SPAD是植物葉色的一種測定途徑，它在一定程度上能夠反應植物葉片中葉綠素的含量。SPAD值與葉綠素含量呈正相關。在T4和T5處理下，酸漿幼苗的SPAD值顯著高于其他處理組;T1和T6間無明顯差異，處理T2和T3的SPAD值最低。

2.2 不同配方基質對酸漿苗期根系生長的影響

如表3所示，根系長度范圍在15.371～27.637 cm，處理T4的長度最長為27.639 ±0.772 cm，極顯著高于其他處理，處理T7次之為24.152±0.173 cm，T1極顯著高于T3與T6，對照CK的長度最小為15.371±0.261 cm。各處理間的根冠比未達到極顯著差異，處理T6的根冠比最大為0.494±0.14，處理T1的最小為0.258±0.005。根系活力方面，各處理間無顯著差異。

2.3 基質對酸漿苗期可溶性蛋白和可溶性糖的影響

如表4所示，酸漿幼苗可溶性糖含量在T5處理下達到最高值，為2.216±0.039 mg·g-1，T4、T5極顯著高于其他處理;處理T1、T2之間無顯著差異，對照CK的可溶性糖含量值最低為0.301±0.030 mg·g-1，極顯著低于其他各處理;T4、T5、T7處理組的酸漿幼苗可溶性蛋白含量最高且無顯著差異;對照組CK的可溶性蛋白含量積累量最少為0.099 ±0.004 mg·g-1，極顯著低于其他各處理;處理T1、T6之間呈極顯著差異。

2.4 不同配方基質對酸漿苗期光合色素含量的影響

如表5所示，處理T4葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量、類胡蘿卜素一致最高，最大值分別為0.602±0.008 mg·g-1，0.213±0.003 mg·g-1，0.815±0.011 mg·g-1，0.14±0.001 mg·g-1，均極顯著高出其他處理25.42%～76.58%，22.07%～60.56%，19.90%～58.90%和24.46～82.01%;CK均為最低值，最小值分別為0.141±0.001 mg·g-1，0.084±0.001 mg·g-1，0.226±0.002 mg·g-1和0.025±0.001 mg·g-1，且極顯著低于其他各處理。

2.5 不同配方基質對酸漿苗期光合指標的影響

光合作用是植物體內進行的一種重要的化學反應，植物通過光合作用產生能量和有機物質[7]。如圖1所示，酸漿幼苗的蒸騰速率和氣孔導度均對照CK最低，分別為0.82和35.67 mmol·m-2·s-1;處理T4均極顯著高于其他處理，為2.37和95.89 mmol·m-2·s-1;較對照分別高出189.02%和168.83%。凈光合速率為對照CK最低，為2.60 μmol·m-2·s-1;處理T1極顯著高于其他處理，為5.78 μmol·m-2·s -1，較對照高出122.31%;其次是T4。胞間CO2濃度依然為對照CK最低，為137.34 μmol CO2·mol-1;處理T5顯著高于其他各處理，為216.44 μmol CO2·mol-1，高于對照57.59%;其次是T7。水分利用效率以處理T1最高，為34.14 μmol·m-2·s-1，其次是T5。

2.6 不同配方基質對酸漿苗期酶活性的影響

2.6.1不同配方基質對酸漿苗期POD活性的影響? POD是植物體內一種重要的氧化還原酶。它可以將植物體內產生的過氧化產物分解，維持植株的正常生長[8]。從圖2可以看出，酸漿苗期POD酶的活性在不同配方基質的處理下存在顯著差異。在T5處理下的POD酶活性最高達到65.391 U·g-1·min-1，顯著高于其他處理;處理T3和T4次之，分別為60.355 U·g-1·min-1和59.069 U·g-1·min-1，相比處理T5降低了7.70%和9.67%。對照組CK的POD酶活性最低僅為38.150 U·g-1·min-1，較處理T5相比，降低了41.66%。

2.6.2 不同配方基質對酸漿苗期SOD活性的影響? 超氧化物歧化酶（SOD）能消除生物體在新陳代謝過程中產生的有害物質[9]。如圖3可以看出，不同配方基質處理下的酸漿苗期的SOD酶活性差異顯著。T4處理下的SOD酶活性最高達到36.912 U·g-1，顯著高于其他各組;其次是處理T6和T3，分別為34.592 U·g-1和32.399 U·g-1，較處理T4活性降低6.29%和12.23%，二者間無顯著差異。對照組CK的SOD酶活性顯著低于各處理，僅為21.758 U·g-1，較處理T4活性降低40.98%。

2.6.3 不同配方基質對酸漿苗期CAT活性的影響? 如圖4所示，除T1和T5外，不同配方基質處理下的酸漿苗期CAT酶活性差異顯著。在T7處理下的CAT酶活性顯著高于其他各處理，為4.286 U·g-1·min-1;其次是處理T6，活性為3.711 U·g-1·min-1，相比T7降低13.42%;T1和T5間的差異不顯著;T3處理下的CAT酶活性最低，為2.681 U·g-1·min-1，較處理T7降低75.73%。

3 結論與討論

3.1 不同配方基質對酸漿苗期生長指標的影響

植物的株高、莖粗、葉面積等是反映植物生長最直觀的指標。葉片含水量體現植物體內水分的積累能力。根系活力則是植物吸收養分能力的直接體現。許多研究表明，使用不同基質培養植物會使其本身的生長發育產生不同差別的影響，基質是無土栽培的核心，基質的選擇決定著植物生長環境和營養需求。植物苗期的生長極大程度上影響著未來的生長，因此選擇優質的育苗基質是植物能否健壯生長的關鍵之一。多數試驗證明，基質栽培效果優于土壤栽培。唐忠建等[10]在進行草莓無土栽培基質篩選試驗中證明在基質為草炭∶棉花秸稈=1∶1和草炭∶蛭石=2∶1時有利于草莓苗的生長，并且混合基質栽培的草莓苗長勢要優于無機基質栽培。張晶等[11]研究表明玉米秸稈∶草炭∶蛭石=1∶1∶2時草莓的種植效果更佳。本試驗中也得到證明，從酸漿苗期生長分析結果來看，土壤栽培酸漿，在莖粗、葉面積、葉片含水量、根系生長上都明顯低于基質栽培。T4的葉面積、葉片含水量、根長、根系活力，總體來看生長最好，其次為T5。由于外界光照、溫度等不可控因素的干擾，造成幼苗有徒長現象，株高、莖粗變化有誤差。

3.2 不同配方基質對酸漿苗期生理光合指標的影響

光合速率的大小意味著植物對光能的利用程度的多少，在一定程度上可以反映植物對干物質積累的程度[12]。葉綠素是植物進行光合作用的中心色素，其含量的多少會在一定程度上反映植株生長狀況的好壞以及葉片光合能力的強弱，而且葉綠素含量與植株含氮量相關[13-14]。在一定程度上可以反映植株的含氮量程度。葉綠素在光合作用發揮重要作用，光合作用的過程通過光能吸收、傳遞、轉化和二氧化碳同化一系列反應，最終產生糖存于植物體內[15]。適合的基質配比可改善大葉女貞苗的葉綠素含量和凈光合速率[16]。本試驗中，不同配方基質的葉綠素含量差異明顯，T4處理的葉綠素a、b和類葫蘆卜素含量均最高，但是凈光合速率和水分利用率卻以T1處理最高，其次是T4;蒸騰速率和氣孔導度T4處理最高。說明處理T4的酸漿苗期葉片光合作用最強。與魏愛麗等[17]研究指出較高的光合色素含量有利于植物捕獲光能的能力增加，進而葉片凈光合速率增加的結果不一致。可能是由于光照及光合指標測量時間變化造成的誤差。可溶性蛋白是植物體內產生酶的重要物質，它還可以對植物多種理化代謝進行調控，與植物的抗性和生長狀況有一定關聯[18-19]，可溶性糖和可溶性蛋白仍然是T4處理的數值較大，其次是T5。

在逆境脅迫時，植物會釋放大量的有害活性氧物質，例如超氧自由基、羥自由基、過氧化氫等有害物質。這些物質留在植物體內由于沒有得到及時的清除就會造成氧化脅迫，進而破壞細胞的結構和功能，嚴重時甚至會導致植株死亡。因此，當植物在遭受逆境脅迫時，會自動啟動體內的防御系統，降低或消除活性氧對膜脂的攻擊力。啟動防御的重要物質是保護酶。基質中保護酶活性越大，表明該基質下的酸漿抗性越強。本試驗中，在酶活性表現上，各處理無特定規律，T4的SOD活性最高;T5的POD活性最高，其次是T4，CAT的活性以T7最高。但綜合來看，T4處理SOD、POD、CAT活性均較高。

綜合上述，酸漿苗期生長、生理及光合指標來看T4處理可顯著提高酸漿苗期生長發育。

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收稿日期：2020-08-04

基金項目：濱海地區設施蔬菜優質高效栽培新技術的應用研究（17ZXBFNC00300）;不同栽培基質及營養液調控對酸漿果實品質的影響研究（19JCTPJC59400）

作者簡介：馮小嬌（1995—），女，天津人，在讀碩士生，主要從事設施園藝栽培技術方面研究。

通訊作者簡介：李樹和（1962—），男，天津人，教授，碩士生導師，碩士，主要從事蔬菜學教學與科研方面研究。