不同基質(zhì)配比對(duì)盆栽香菜生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響

余 婷，陳鵬飛，閔騰輝，王前貴，田 強(qiáng)，秦 勇

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

0 引言

香菜(CoriandrumsativumL.)又名芫荽、胡荽，屬傘形科1～2年生草本植物。食用嫩葉及葉柄，有特殊香味，主要供涼拌生食、調(diào)味或作拼盤裝飾，也可鹽漬[1]。香菜原產(chǎn)地是地中海沿岸和中亞地區(qū)，在漢代時(shí)引入我國(guó)開(kāi)始種植。香菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，莖及葉中含有許多人體所需元素，如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、水、核黃素、胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2、維生素C、鐵、鈣、磷及草酸等，經(jīng)常食用有利于腎臟排毒。香菜藥用價(jià)值也很高，根、莖、葉和種子均可入藥[2-3]。

蔬菜是人們生活中必不可缺的重要食材，為我們提供了維生素、纖維素及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分。但是，有的農(nóng)民為了達(dá)到高產(chǎn)目的，大量施用化學(xué)肥料、頻繁地進(jìn)行大水灌溉，致使蔬菜富集大量硝酸鹽，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、口感均有所下降，還會(huì)增加了氮、磷流失的概率，導(dǎo)致次生鹽漬化和連作障礙的產(chǎn)生[4-11]。香菜喜冷涼，耐寒性較強(qiáng)，露地春、夏和秋季皆可種植，一般以秋種為主。香菜具有特殊香味，不易發(fā)生病蟲(chóng)害，較少使用農(nóng)藥防治病蟲(chóng)害，可以說(shuō)是屬于無(wú)污染蔬菜。

葉菜類蔬菜生長(zhǎng)周期短，且人們?nèi)粘Ｉ钪腥∈沉孔畲螅壳霸絹?lái)越多的人開(kāi)始選擇在自家陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行基質(zhì)盆栽葉菜的種植[12]。生物有機(jī)肥是一種微生物有機(jī)復(fù)合肥料，含有高效的固氮、解磷和解鉀的活性微生物、有機(jī)質(zhì)及微量元素，肥效比較持久，可以改善土壤微生物群體結(jié)構(gòu)、活化土壤養(yǎng)分。生物有機(jī)肥不僅能改善植物根際營(yíng)養(yǎng)，還能提高產(chǎn)量和品質(zhì)，因此在葉菜類蔬菜盆栽基質(zhì)中添加有機(jī)肥顯得尤為重要[13]。前人在此方面已經(jīng)做了許多研究，如葛立傲等[14]研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施肥相比，底肥施用微生物有機(jī)肥，可使化肥減量10%或20%，結(jié)球生菜死亡率會(huì)降低，其單果質(zhì)量也會(huì)顯著提高。崔鶴等[15]發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥與土壤配比為1∶8的條件下，可明顯促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)，提高蔬菜品質(zhì)。王翠[16]認(rèn)為結(jié)球生菜生產(chǎn)中，施用商品有機(jī)肥1.2 kg/m2左右為宜。宋羽等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在戈壁設(shè)施條件下現(xiàn)有耕作土+有機(jī)肥是葉菜生產(chǎn)最為合適的基質(zhì)。常希光等[18]認(rèn)為“軍龍?jiān)从袡C(jī)肥”適宜作為當(dāng)?shù)亟Y(jié)球生菜生長(zhǎng)的有機(jī)肥。秦立金等[19]發(fā)現(xiàn)，生物有機(jī)肥(顆粒)和有機(jī)肥(顆粒)不僅能增強(qiáng)芫荽植株的長(zhǎng)勢(shì)，還能增加單株質(zhì)量，單株質(zhì)量與對(duì)照相比分別增加了6.47%和7.07%。但前人對(duì)基質(zhì)盆栽香菜的研究報(bào)道還相對(duì)較少。本試驗(yàn)以草炭為主要栽培基質(zhì)，采用在草炭中加入不同比例的商品有機(jī)肥進(jìn)行不同基質(zhì)配比的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)分析比較不同基質(zhì)配比對(duì)香菜生長(zhǎng)狀況及品質(zhì)指標(biāo)的影響，篩選適合盆栽香菜的栽培基質(zhì)，為香菜進(jìn)行基質(zhì)盆栽提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2019年9—12月在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院進(jìn)行，供試香菜品種為“大葉香菜”(新疆天地禾種業(yè)有限公司)。

材料與藥品包括生物有機(jī)肥(有機(jī)顆粒肥，有效活菌(細(xì)黃鏈霉菌)數(shù)≥0.20×108/g，有機(jī)質(zhì)含量≥40%，容重0.86 kg/L，由新疆山川秀麗生物有限公司和烏魯木齊市辛化綠農(nóng)農(nóng)資有限公司聯(lián)合生產(chǎn))、草炭(丹麥品氏托普)、蛭石(市售)、珍珠巖(市售)、塑料長(zhǎng)條盆(長(zhǎng)×寬×高=41 cm×19 cm×15 cm)、高錳酸鉀、燒杯、直尺和Ca(NO3)2·4H2O等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以不同栽培基質(zhì)為變量設(shè)置單因素試驗(yàn)，共6個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次。不同基質(zhì)配比分別為T1(草炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1)、T2(草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機(jī)肥=6∶1∶1∶2)、T3(草炭∶蛭石∶有機(jī)肥=3∶1∶1)、T4(草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機(jī)肥=2∶1∶1∶1)、T5(草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機(jī)肥=1∶1∶1∶1)和T6(草炭∶蛭石∶有機(jī)肥=3∶1∶1)。不同基質(zhì)配比如表1所示。

表1 香菜盆栽基質(zhì)配比(體積比)Tab.1 Substrate ratio of potted coriander(volume ratio)

1.3 試驗(yàn)方法

清水洗凈栽培盆后，用0.1%的高錳酸鉀進(jìn)行消毒處理，再次洗凈后備用。將基質(zhì)按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同比例配置混勻，使用0.1%噁霉靈溶液澆透基質(zhì)，用塑料薄膜覆蓋7 d，揭開(kāi)薄膜待藥味散盡后裝入栽培盆。香菜播種前需碾碎果皮，搓開(kāi)種子，將碾開(kāi)的種子用清水浸泡12 h，洗凈后撈出，再將種子放入墊有濕濾紙的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行催芽，種子80%“露白”后進(jìn)行播種[1]。播種前1 h將基質(zhì)澆透水，1穴2粒，每盆18穴，種子上覆蓋基質(zhì)1 cm，再使用塑料薄膜覆蓋栽培盆起到增溫保濕的作用。當(dāng)幼苗出土后及時(shí)撤去塑料薄膜，待植株3片真葉時(shí)進(jìn)行間苗，每盆保留18株。T1處理的植株從3片真葉時(shí)開(kāi)始澆灌1/2個(gè)濃度單位的日本園試營(yíng)養(yǎng)液，每隔1 d將清水和營(yíng)養(yǎng)液以“一清一濁”的形式進(jìn)行澆灌[20]。

試驗(yàn)中采用的日本園試營(yíng)養(yǎng)液配方中各化合物名稱及用量如表2所示，微量元素中各化合物名稱及用量如表3所示[21]。

表2 日本園試營(yíng)養(yǎng)液配方Tab.2 Formula of Japanese garden test nutrient solution

表3 微量元素配方Tab.3 Formula of trace elements

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

1.4.1基質(zhì)理化性質(zhì)測(cè)定

物理性質(zhì)按以下方法測(cè)定[21]。把按比例配置的復(fù)合基質(zhì)裝入200 mL燒杯中(燒杯質(zhì)量W1)直至裝滿，稱量其質(zhì)量W2；用紗布封口，皮筋扎緊，再將燒杯放入水中，浸泡24 h，取出稱其質(zhì)量W3；將燒杯傾斜倒置3 h，直至燒杯中沒(méi)有水分流出為止，稱其質(zhì)量W4；最后將皮筋和紗布取下，稱量皮筋和紗布的質(zhì)量W5。用200 mL燒杯裝滿水，將水倒入量筒得到燒杯體積V。于是有容重(g/cm3)=(W2-W1)/V；總孔隙度(%)=(W3-W5-W2)/V×100%；通氣孔隙(%)=(W3-W4-W5)/V×100%；持水孔隙(%)=總孔隙度-通氣孔隙；氣水比=通氣孔隙/持水孔隙。

每個(gè)重復(fù)均取150 mL基質(zhì)，加入750 mL蒸餾水，振蕩浸提10 min進(jìn)行過(guò)濾，取其濾液用pH計(jì)測(cè)pH值，用電導(dǎo)儀測(cè)定電導(dǎo)率EC值(mS/cm)[21]。

1.4.2植株生長(zhǎng)生理指標(biāo)測(cè)定

當(dāng)植株生長(zhǎng)至商品成熟時(shí)，每盆選取5株測(cè)定株高(直尺測(cè)定莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的距離)、莖粗(游標(biāo)卡尺測(cè)定貼近基質(zhì)表面處的莖粗)、最大葉片的葉長(zhǎng)、葉寬(游標(biāo)卡尺測(cè)定)及葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)。將植株從基質(zhì)中完整取出，洗凈根系，用直尺測(cè)定根長(zhǎng)，排水法測(cè)定根體積，用吸水紙吸干水分后，測(cè)定植株全株鮮質(zhì)量、地上部鮮質(zhì)量和地下部鮮質(zhì)量后，放置于105 ℃條件下殺青15 min，再放入75 ℃的烘干箱中24 h，測(cè)定全株干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量和地下部干質(zhì)量。計(jì)算干鮮比(全株干質(zhì)量/全株鮮質(zhì)量)、根冠比(根鮮質(zhì)量/地上部分鮮質(zhì)量)[22]。

植株葉片的可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、維生素C含量和葉綠素含量分別采用硫酸-蒽酮比色法、考馬斯亮藍(lán)G-205法、2,6-二氯酚靛酚鈉法和酒精萃取法進(jìn)行測(cè)定[23]。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

數(shù)據(jù)、圖表使用Microsoft Excel 2013、SPSS 19.0軟件進(jìn)行處理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 理化性質(zhì)

不同基質(zhì)配比的理化性質(zhì)如表4所示。由表4可以看出，6個(gè)不同配比的基質(zhì)在理化性質(zhì)方面存在差異。T5的容重最大，為0.38 g/cm；T1的容重最小，為0.15 g/cm。T1的總孔隙度最大，為64.55%；T6的總孔隙度最小，為55.23%。T1的持水孔隙最大，為49.98%；T2的持水空隙最小，為25.38%。T2的通氣空隙最大，為34.41%；T1的通氣空隙最小，為14.57%。T1的氣水比最大，為1∶3.4；T2的氣水比最小，為1∶0.7。6個(gè)處理的pH值都在適宜范圍內(nèi)，T6最大，為6.18；T2最小，為5.72。T5、T6的EC值最大，為0.5 mS/cm；T1的EC最小，為0.12 mS/cm。

表4 不同基質(zhì)配比的理化性質(zhì)Tab.4 Physical and chemical properties of different substrate ratio

2.2 生長(zhǎng)狀況

不同基質(zhì)配比條件下盆栽香菜生長(zhǎng)指標(biāo)如表5所示。由表5可以看出，不同基質(zhì)配比對(duì)盆栽香菜的生長(zhǎng)影響較大。株高方面，T1最大，為17.4 cm；T6最小，為11.47 cm；T1和T4、T3、T2、T5和T6之間達(dá)到顯著差異。莖粗方面，T3最大，為5.14 mm；T6最小，為4.11 mm；T3、T4與T2、T1、T5、T6之間達(dá)到顯著差異。最大葉長(zhǎng)方面，T1最大，為30.12 mm；T5最小，為24.25 mm；T1與T2、T6、T3、T4、T5之間達(dá)到顯著差異。最大葉寬方面，T1最大，為34.89 mm；T5最小，為28.66 mm；T1、T4與T2、T3、T5、T6之間達(dá)到顯著差異。根系長(zhǎng)度方面，T4最大，為11.58 cm；T2最小，為9.35 cm；T4、T3、T6、T5與T1、T2之間達(dá)到顯著差異。根體積方面，T3最大，為0.37 cm3；T1最小，為0.24 cm3；T3、T2、T4、T5與T1、T6之間達(dá)到顯著差異。葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)方面，T4最大，為42.52；T1最小，為34.13；6個(gè)處理之間均有顯著差異。

表5 不同基質(zhì)配比條件下盆栽香菜生長(zhǎng)指標(biāo)Tab.5 Growth indexes of potted coriander under different substrate ratio

2.3 干鮮質(zhì)量

不同基質(zhì)配比條件下盆栽香菜干鮮質(zhì)量如表6所示。由表6可以看出，不同基質(zhì)配比對(duì)香菜植株的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量等有顯著影響。鮮質(zhì)量方面，T1的地上部最大，為2.663 g；地下部也是T1最大，為0.320 g；T2的地上部最小，為1.773 g；地下部最小也是T2，為0.171 g。干質(zhì)量方面，T4的地上部最大，為0.339 g，T2的地上部最小，為0.178 g；T4、T5的地下部最大，為0.041 g；T2的地下部最小，為0.028 g。全株鮮質(zhì)量方面，T1最大，為2.97 g；T2最小，為1.84 g；T1、T3、T4與T6、T2之間達(dá)到顯著差異。全株干質(zhì)量方面，T4最大，為0.384 g；T2最小，為0.206 g；T4、T1與T5和T6、T2之間達(dá)到顯著差異。T4干鮮比最大，為13.333%；T2干鮮比最小，為11.196%。

表6 不同基質(zhì)配比條件下盆栽香菜干鮮質(zhì)量Tab.6 Dry and fresh weight of potted coriander under different substrate ratio

2.4 品質(zhì)

不同基質(zhì)配比條件下盆栽香菜品質(zhì)如表7所示。由表7可知，T1的可溶性糖含量最高，為3.55%；T5的可溶性糖含量最低，為1.87%；T1、T2、T5之間達(dá)到顯著差異，T2、T3、T4、T6之間無(wú)差異。T6的可溶性蛋白含量最高，為38.02 mg/g；T1的可溶性蛋白含量最低，為32.96 mg/g；T2、T3、T4、T5、T6與T1達(dá)到顯著差異。T5的維生素C含量最高，為0.24 mg/g；T1的維生素C含量最低，為0.16 mg/g；T5與T1、T2、T3、T4、T6之間達(dá)到顯著差異。T5的葉綠素b含量最高，為0.71 mg/g；T1的葉綠素b含量最低，為0.32 mg/g。T4、T5的葉綠素a含量最高，為1.4 mg/g；T1的葉綠素a含量最低，為1.01 mg/g。T5的葉綠素a+b含量最高，為2.11 mg/g；T1的葉綠素a+b含量最低，為1.33 mg/g；T5與T1、T2之間達(dá)到顯著差異。

表7 不同基質(zhì)配比條件下盆栽香菜品質(zhì)的比較Tab.7 Quality of potted coriander under different substrate ratio

3 討論

3.1 理化性質(zhì)

李廣利等[24]研究發(fā)現(xiàn)，不同基質(zhì)配比可以改變基質(zhì)的孔隙度及含水量等，基質(zhì)的溫度會(huì)發(fā)生變化，說(shuō)明基質(zhì)的保溫性也不同，因此會(huì)影響植株的生長(zhǎng)。杜金鳳[25]研究發(fā)現(xiàn)，根區(qū)溫度會(huì)影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)而影響作物產(chǎn)量。不同基質(zhì)配比對(duì)植株的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生不同的影響，合理的基質(zhì)配比，其養(yǎng)分會(huì)更加全面，有利于促進(jìn)植株生長(zhǎng)[26]。郭世榮[21]認(rèn)為栽培基質(zhì)的容重應(yīng)在0.1～0.8 g/cm3，栽培基質(zhì)的總孔隙度反映了基質(zhì)容納空氣和水分的空間總和，應(yīng)為54%～96%，持水空隙應(yīng)為20%～30%。蔣衛(wèi)杰等[27]發(fā)現(xiàn)，適宜作物生長(zhǎng)的理想基質(zhì)的EC值不應(yīng)超過(guò)2.5 mS/cm。在本試驗(yàn)中，栽培基質(zhì)的容重為0.15～0.38 g/cm3，總孔隙度為55.23%～64.55%，持水空隙為25.38%～49.98%，EC值為0.12～0.50 mS/cm，多項(xiàng)指標(biāo)均在適宜范圍內(nèi)，因此作物可以正常生長(zhǎng)。

3.2 盆栽香菜生長(zhǎng)情況

評(píng)價(jià)基質(zhì)配比的方法主要是根據(jù)植株的生長(zhǎng)狀況和生理指標(biāo)等對(duì)不同配比基質(zhì)的響應(yīng)。株高、葉面積和干質(zhì)量等生長(zhǎng)指標(biāo)能在一定程度上反映植株的生長(zhǎng)勢(shì)和活力，可以用來(lái)判斷植物對(duì)于不同配比基質(zhì)的適應(yīng)性[28-29]。王東升等[30]認(rèn)為，植株根系的長(zhǎng)度是衡量植株根系吸收能力大小的指標(biāo)。任志雨等[31]認(rèn)為，植株地上部、地下部的干鮮質(zhì)量反映了植株生理生化的代謝水平和生長(zhǎng)速度，這是植株礦物質(zhì)吸收和積累的表現(xiàn)。根冠比能反映植株地上部與地下部之間生物量相互關(guān)系的影響，根冠比的值越高，說(shuō)明地下部生長(zhǎng)越旺盛。干鮮比能反映植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)的積累情況，干鮮比的值越高，說(shuō)明植株的干物質(zhì)積累越多[32-34]。本試驗(yàn)中，根系長(zhǎng)度最大的是T4，為11.58 cm；其次是T3，為11.48 cm。全株鮮質(zhì)量T1最大，為2.970 g；其次是T3，為2.909 g；T4鮮質(zhì)量也較大，為2.854 g。全株干質(zhì)量最大的是T4，為0.384 g；其次是T1，為0.356 g；T3的干質(zhì)量也較大，為0.346 g。干鮮比T4最高，為13.333%。根冠比T5最高，為13.242%；其次是T4，為12.205%。結(jié)果說(shuō)明，T4的栽培基質(zhì)能夠更好滿足植株對(duì)養(yǎng)分的需要，地下部生長(zhǎng)相對(duì)旺盛，從而積累較多的干物質(zhì)。

3.3 盆栽香菜品質(zhì)

葉綠素在光合作用過(guò)程中起著接收和轉(zhuǎn)換能量的作用，蔬菜葉片中的葉綠素含量越高，表示其光合能力就越強(qiáng)，從而積累更多的有機(jī)物[35-36]。T5的葉綠素a+b含量最高，為2.11 mg/g；其次是T4，為2.02 mg/g；T4在全株干質(zhì)量方面也具有最大值，說(shuō)明這2個(gè)處理的植株光合能力比較強(qiáng)，能夠積累較多有機(jī)物。蛋白質(zhì)是生物體結(jié)構(gòu)、功能中最重要的基礎(chǔ)物質(zhì)之一，可溶性蛋白質(zhì)含量的多少反映植物體內(nèi)代謝水平的高低[37]。可溶性糖、可溶性蛋白是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，在植株中可溶性糖、可溶性蛋白含量越多，其抗逆境能力就越強(qiáng)[38]。T6的蛋白質(zhì)含量最高，為38.02 mg/g，其次是T5，為37.93 mg/g，T4為37.78 mg/g，3個(gè)處理間沒(méi)有顯著性差異，說(shuō)明T4、T5和T6的植株代謝水平相對(duì)較高，抗逆境能力相對(duì)較強(qiáng)。維生素C是一種強(qiáng)抗氧化劑，能夠減少動(dòng)物和植物體內(nèi)活性氧自由基的產(chǎn)生，還能減輕對(duì)膜脂過(guò)氧化的傷害程度，從而起到延緩衰老的作用，還能起到抵抗干旱、臭氧及紫外線的作用，其含量的高低能反映植株品質(zhì)，植株中維生素C的含量越高說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[39-40]。T5的維生素C含量最高，為0.24 mg/g，說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高，抗氧化能力比較強(qiáng)。

4 結(jié)論

基質(zhì)配比為草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機(jī)肥=2∶1∶1∶1的盆栽香菜莖粗相對(duì)較粗，為5.05 mm；根系長(zhǎng)度最大，為11.58 cm；根體積相對(duì)較大，為0.35 cm3；全株鮮質(zhì)量為2.854 g；全株干質(zhì)量為0.384 g；可溶性蛋白含量相對(duì)較高，為37.78 mg/g；維生素C含量相對(duì)較高，為0.20 mg/g；葉綠素a+b含量相對(duì)較高，為2.02 mg/g。因此，在盆栽香菜時(shí)，建議使用草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機(jī)肥=2∶1∶1∶1的基質(zhì)配比，能夠獲得較高的產(chǎn)量并且具有良好的品質(zhì)。