不同復配基質對盆栽荊芥生長及品質的影響

張力方，李志元，秦 勇

(新疆農業大學園藝學院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】荊芥(SchizonepetatenuifoliaBriq.)又名假蘇、線芥、四棱桿蒿、香荊芥等[1]，為唇形科一年生草本植物，是藥食兩用植物[2-3]，是一種無公害辛香蔬菜[4-5]。荊芥的生長需要良好的基質栽培條件。適宜的復配基質可以改善荊芥的生長和品質指標，提升蔬菜的營養價值[6]；復配基質替代傳統的土壤栽培可以減少肥料的施用[7]。【前人研究進展】適宜水培荊芥的營養液配方有Hoagland和Anon配方、華南農業大學葉菜B配方、日本園試配方[8]；余婷等[9]研究表明，使用4/5個濃度單位日本山崎茼蒿配方進行基質盆栽荊芥栽培。椰糠保水性能優良[10]，且酸堿度適宜[11]，被認為是基質栽培中的優質原料。王躍華等[12]研究表明，椰糠可有效提高白菜幼苗的生長指標；仇淑芳等[13]研究發現，草炭與椰糠配比為2∶1或1∶1時紫油菜生長良好；肖守華等[14]研究表明，當草炭和椰糠比為2∶1時栽培的設施甜瓜產量高、品質優。【本研究切入點】有關不同復配基質對盆栽荊芥生長及品質的影響文獻較少。需研究篩選出適宜盆栽荊芥的復配基質。【擬解決的關鍵問題】采用的荊芥品種為大葉荊芥，以草炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1為對照，逐漸增加椰糠的用量替代草炭，并按照1.06 kg/m3添加商品有機肥，為盆栽荊芥提供養分，測量盆栽荊芥的生長及品質指標，分析不同復配基質對盆栽荊芥生長及品質的影響，為盆栽荊芥的優質栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

盆栽荊芥的基質配比試驗于2021年4～6月在新疆農業大學園藝學院校內試驗基地及園藝學院綜合實驗室進行，E86°37′33″，N42°45′32″，海拔800 m。

供試品種：大葉荊芥購自北京歐凱農業科技有限公司。

供試材料：草炭(丹麥品氏托普)、蛭石(市售)、珍珠巖(市售)、椰糠(新疆沙田農業綜合開發有限公司)，商品有機肥(有機質含量≥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農資有限公司聯合生產)。

用具：塑料長條形盆(55 cm×25 cm×18 cm)、葉綠素測定儀、電子天平、量筒、燒杯、塑料薄膜、黃板、游標卡尺、直尺等。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

采用隨機區組設計，以草炭、蛭石、珍珠巖、椰糠為基質原料，按照不同體積比例復配，以蔬菜栽培常用配方(草炭∶珍珠巖∶蛭石=1∶1∶1)為對照，依次減少草炭用量，增加椰糠的比例，設置單因素試驗，共設置9個處理，每個處理重復3次，每次重復1盆，每盆18株，即每個配方處理54株。每盆按照1.06 kg/m3添加商品有機肥。表1

表1 盆栽荊芥復配基質配方(體積比)Table 1 Different mixed matrix formula of potted Herba schizonepetae (volume ratio)

1.2.2 播種、管理和采收

用0.1%的高錳酸鉀溶液浸泡塑料長條盆15 min后清洗；用0.1%的惡霉靈澆透復配基質，晾曬24 h后澆透清水，裝滿長條盆備用。

選用優質、飽滿的種子，用55℃溫水浸泡15 min，再用常溫水在室溫下浸泡24 h[15]，撈出后均勻擺放在墊有一層濾紙的90 mm的培養皿中，潤濕濾紙，催芽。催芽溫度為25℃±0.1℃，濕度為60 %，光/暗周期為12 h/12 h。

挑選露白的荊芥種子按照每穴2粒種子、每盆18穴的方式點播于長條形盆內，覆蓋1 cm的基質后澆透水，再覆蓋一層聚乙烯薄膜。待有4/5的幼苗長出時，揭開聚乙烯薄膜；出現兩片真葉時間苗，每盆留18株荊芥苗。在播后45 d，荊芥株高為20 cm左右時自地面8 cm處割去上部，留下莖基部萌發新芽，促生側枝[15]。

1.2.3 測定指標

1.2.3.1 復配基質物理性質

風干復配基質，裝入體積為V的燒杯中(燒杯質量為W1)直至裝滿，稱其重量為W2；用紗布封口，并用皮筋扎緊，將燒杯放入水中，浸泡24 h，取出稱其重量(W3)；把燒杯倒扣3 h，直至容器中沒有水分滲出為止，稱其質量為W4；將皮筋和紗布取下，稱量皮筋和紗布的質量為W5。根據以下公式計算[16]：

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。

1.2.3.2 復配基質化學性質

基質pH值、EC值的測定[17]：準備好電導儀(DDS-307型，上海虹益儀器有限公司)和pH計(PHC-3C筆試，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)，把電極插入與基質浸提液pH接近的緩沖液中，校正待用。將自然風干的基質與去離子水按照1∶5體積比混合并攪拌10 min，靜置20 min后過濾，取其濾液用pH計測量pH值，用電導儀測EC值。

1.2.3.3 植株生長

待盆栽荊芥第一片真葉長出時，每隔6 d用直尺測量株高(莖基部到生長點之間的距離)、用游標卡尺測量莖粗[8](根莖上部1 cm處)，待盆栽荊芥長到20 cm左右時從每盆中隨機選擇5株，測量株高、莖粗；用游標卡尺測量最大葉長(從葉尖到葉尾處)、最大葉寬(葉片最寬處的長度)；用葉綠素測定儀(SPAD-502，日本)測定葉綠素相對含量(SPAD)。將荊芥連根挖出，并清洗干凈，擦干水分，用電子天平稱量植株鮮重，用直尺測量主根長(根莖部到根尖)；用排水法測量根體積，然后將其用牛皮紙袋分裝，在105℃條件下殺青15 min后用烘箱在75℃條件下烘干至恒重，稱量干重[18]，并通過公式計算干鮮比、根冠比、壯苗指數[19]：

干鮮比=全株干質量/全株鮮質量；

根冠比=地下部鮮質量/地上部鮮質量；

壯苗指數=(莖粗/株高+地下部干質量/地上部干質量)×全株干質量。

1.2.3.4 植株品質指標

在新聞事件中如果缺少了人的出現也會使整個新聞事件變得蒼白無力，這也是記者在報道新聞事件中的大忌。要想把新聞報道寫的活靈活現、有血有肉，就要我們在報道相關題材的新聞事件中，尤其是在長篇通訊、專題報道當中，本著記者有“立案意識”，深入到事件當中，充分挖掘新聞事件中的典型人物、典型事件。

采用蒽酮比色法測定可溶性糖的含量[20]；采用考馬斯亮藍G-250法測定可溶性蛋白含量；用96%乙醇浸提比色法測定葉綠素含量；用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定VC的含量；用TTC法測定根系活力[21]。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2013進行數據整理和圖表處理；利用SPSS 20.0進行單因素方差分析。使用隸屬函數分析生長及生理指標，隸屬函數計算公式如下：

正相關：R(Xij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin).

負相關：R(Xij)=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin).

平均隸屬值：R(Xi)=[R(Xi1)+R(Xi2)+…+R(Xij)]/j.

其中，Xij為某一指標的平均值，Xjmin、Xjmax分別為參試材料某一指標的最小值和最大值[22]。

2 結果與分析

2.1 復配基質理化性質的比較

研究表明，不同復配基質之間的各個理化性質存在很大差異。各個處理復配基質的容重在0.18～0.35 g/cm3，其中CK、T1和T2處理的容重最大，分別為0.33、0.34和0.35 g/cm3，顯著高于其他處理(P<0.05)，T8處理的容重最小，為0.18 g/cm3；T6處理的總孔隙度高達73.26%，比對照高出7.83 %。T3處理通氣孔隙度最大，為13.40 %，T4處理的通氣孔隙最小，為5.86 %，兩者相差7.54 %。氣水比在0.10～0.26，其中T3的氣水比為0.26。T1的pH值最大，為7.47，T8處理的pH最小，為6.82；EC值在0.44～1.00，對照組的EC值最大，T4處理次之。表2

表2 不同復配基質的理化性質Table 2 Physical and chemical properties of different complex matrix

2.2 復配基質對盆栽荊芥生長的影響

株高T2處理最大，為23.91 cm；T5處理最小，為13.57 cm；T2處理和CK，T3、T4、T5、T6、T7和T8處理之間達到顯著差異。莖粗方面，T2處理最大，為3.17 mm；T5處理最小，為2.08 mm；T2和T5、T7、T8處理之間達到顯著差異(P<0.05)。最大葉長，T2最大，為58.94 mm；T7最小，為38.70 mm；T2處理和CK、T1、T3、T4、T5、T6、T7、T8處理之間存在顯著差異。最大葉寬，T2處理最大，為27.70 mm，T7處理最小，為19.55 mm，T2和CK、T3、T4、T5、T6、T7、T8處理之間存在顯著差異。葉綠素相對含量，CK處理最大，為46.59；T5處理最小，為40.35。根系長度，T2最大，為16.13 cm；T1最小，為11.31 cm；T1、T2、T6之間達到顯著差異，CK、T3、T4、T5、T7、T8之間差異不顯著。根體積方面，T2最大，為0.74 cm3；T6最小，為0.36 cm3；T1、T2和CK、T4、T5、T7、T8之間達到顯著差異。根系活力，T1最大，為0.284 ；T2最小，為0.163；CK、T1、T3、T5和T2、T7之間達到顯著差異(P<0.05)。表3

圖1 不同復配基質下荊株高、莖粗變化Fig.1 The effect of different compound matrix on plant height and stem diameter of Herba schizonepetae

2.3 復配基質對盆栽荊芥生物量的影響

研究表明，T2的地上部鮮質量、地下部鮮質量最大；T7地上部鮮質量最小；T5的地下部鮮質量最小。T2地上部干質量、地下部干質量為最大；T7的地上部干質量最小，T5地下部干質量最小。T7的干鮮比最大，為14.66%，高出對照13.45%；T4的干鮮比最小，為8.99%。根冠比達到平衡的狀態時，植株能夠得到較好生長。T7的根冠比最大；T4的壯苗指數最大，為24.27，高出對照26.08%。圖2，表4

圖2 不同復配基質下荊芥物質積累及分配變化Fig.2 Effect of different compound matrix on substance accumulation and distribution in Herba schizonepetae

表4 不同復配基質盆栽荊芥生物量的比較Table 4 Comparison of different complex matrix biomass of Herba schizonepetae

2.4 復配基質對盆栽荊芥葉綠素含量和可溶性物質的影響

研究表明，T2處理可溶性糖含量最高，為2.19 %，顯著高于其他處理；T3處理次之，為1.39 %。T7可溶性蛋白含量最高，為10.69 mg/g，高出CK3.80 mg/g；T4的可溶性蛋白含量最低，為6.57 mg/g，與CK差異不顯著。T2處理的VC含量最高，為0.25 mg/g；T4處理的VC含量最低，為0.05 mg/g。葉綠素含量的大小排序為CK>T1>T2>T8>T4>T3>T5>T7>T6。CK與T1處理的類胡蘿卜素含量接近，與其他處理達到顯著性差異；T5處理的類胡蘿卜素含量最小，為0.150 mg/g，與CK相差0.11 mg/g。表5

2.5 復配基質對盆栽荊芥生長生理指標的隸屬函數

研究表明，隸屬函數平均值的大小對盆栽荊芥的生長情況排序為，T2的隸屬函數平均值最高，為 0.67；其次是T1，為0.53，T2占有一定的優勢；隸屬函數平均值最低的是T5。9種基質配方的排序為T2>T1>T3>CK>T4>T8>T6>T7>T5。表6

表6 不同復配基質盆栽荊芥生長及生理指標的隸屬函數平均值變化Table 6 Average of membership function of growth and physiological indexes of Herba schizonepetae in pot with mixed matrix

3 討 論

3.1 復配基質理化性質

基質對植物的生長發育發揮著重要作用，如固定植株根系，提供植株所需水分和養分，促進植株根系的氣體交換等，主要與其理化性質有關[23]。宋志剛[24]認為適宜的容重為0.1～0.8g/cm3，總孔隙度在60%～90%，氣水比為0.25～0.5，通氣空隙度為20%～40%，胡婷婷[17]認為適宜的水氣比為0.25～0.5，pH值為5.5～7.5，EC值為0.5～3.0，郭世榮[25]認為適宜的電導率應小于2.6 mS/cm。試驗中復配基質多項指標在適宜范圍之內，9種基質均可為盆栽荊芥的生長提供良好的環境，椰糠替代草炭是可行的，與孫建磊等[26]使用泥炭、椰糠、珍珠巖的復配基質培育番茄幼苗的研究結果相似。周萬管等[27]研究發現，在番茄育苗基質中增加椰糠，有利于基質理化性狀的改良，并且還可以減少生產成本。不同配比的椰糠對復配基質理化性質有顯著影響，試驗中T3的pH最大，可能與配方中蛭石，珍珠巖添加比例過大有關；T3通氣孔隙最大，其余復配基質整體上偏小。隨著基質中添加椰糠比例的增加，容重、pH值和EC值逐漸減小，與王躍華等[12]的研究一致。

3.2 復配基質對盆栽荊芥生長的影響

干鮮質量反映出植株同化產物、礦質營養積累量的多少以及生理生化代謝水平的高低[28]；根冠比反映出植物分配同化物的能力，也反映出植株根系的生長發育狀況和對礦質元素競爭能力的大小；壯苗指數綜合了植株生物量的積累、徒長情況，是評判植株質量好壞的重要指標[29-30]。在基質中部分添加椰糠能提高蔬菜的株高、葉長、葉寬、根長及植株干、鮮重，改善幼苗的長勢等，這與王躍華等[12]對白菜，仇淑芳等[13]對紫油菜及孫建磊等[26]對番茄的研究結果一致。試驗中隨著椰糠比例的增大，荊芥植株鮮質量逐漸下降，均低于對照，椰糠占比過大不利于植株鮮物質的積累，這與高婷等[31]研究結果一致。根系活力越大，根吸收礦質元素的能力越強，植株的地上部就會越健壯[32]，但試驗沒有呈現這種趨勢，有可能是因為葉綠素含量隨著植株生長量的迅速增加產生了生物稀釋作用進而影響地上部各器官的生長勢[33]。

3.3 復配基質對盆栽荊芥品質的影響

不同復配基質顯著影響著綠葉菜的品質，而品質決定著綠葉菜的食用價值與經濟價值。可溶性糖、可溶性蛋白、葉綠素、VC等指標在一定程度上可以反映出蔬菜內在品質的好壞[34]。試驗結果表明，不同復配基質栽培能夠顯著提高盆栽荊芥可溶性蛋白含量；各復配基質盆栽荊芥的可溶性糖含量、葉綠素含量、VC含量均低于CK，可能是由于其保水性和透氣性較差，使荊芥生長受到脅迫，提高自身滲透壓所造成的，也有可能是復配基質中商品有機肥用量過少，難以提供充足的養分。除T8外，大體上呈現隨著椰糠比例的增大，葉綠素含量逐漸減小，不利于物質的積累，與李彩霞等[11]研究結果一致。含有草炭的復配基質的可溶性糖含量、VC含量遠大于沒有草炭的復配基質，并且草炭所占比例越大，可溶性糖含量越高。

4 結 論

盆栽荊芥在基質中添加一定比例的椰糠可以部分替代草炭，促進荊芥的生長，改善荊芥的品質。T2處理(草炭∶椰糠=2∶1)荊芥的株高、全株鮮質量最大，分別為29.35 cm、10.42 g；可溶性糖、VC含量最大，分別為2.19%、0.25 mg/g；平均隸屬值最大，為0.67，綜合評價最高。采用T2處理進行荊芥的復配基質盆栽。