不同基質(zhì)配比對大葉芹生長和產(chǎn)量的影響

陳姍姍，李日鑫，于新蕊

(吉林農(nóng)業(yè)大學 園藝學院，長春 130118 )

大葉芹(Spuriopinellabrachycarpa(Kom.)Kitag.)又名山芹菜，短果茴芹，為傘形科多年生草本植物，主產(chǎn)于中國遼寧、吉林、黑龍江等省山區(qū)，朝鮮、俄羅斯也有分布[1]，常生長于海拔1 000 m左右的山上。大葉芹富含蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維等營養(yǎng)成份[2]，同時富含多種特異性成分，如黃酮、總酚等，黃酮、總酚都具有清除自由基和抗氧化的功能[3]。野生大葉芹產(chǎn)種率低，種子質(zhì)量差[4]，品種容易退化，不適宜采取無性繁殖的方式，為了保護野生大葉芹種質(zhì)資源，同時滿足人們對綠色食品的需求，本試驗選用田園土、松針、椰糠、爐渣按照不同比例對大葉芹進行穴盤育苗，通過對大葉芹的發(fā)芽率、成活率、理化性質(zhì)、品質(zhì)等方面進行綜合評價，探討不同比例基質(zhì)之間的差異，從而篩選出適合大葉芹人工栽培的基質(zhì)，為進一步推廣應用提供理論依據(jù)，對實現(xiàn)大葉芹的工廠化育苗具有重要的實踐指導意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

采集于吉林省通化市通化縣成熟的野生大葉芹種子，2022年9月在吉林農(nóng)業(yè)大學園藝學院蔬菜基地進行試驗。挖一約40 cm的深坑，將種子埋于其中越冬，于2023年4月挖出后播在穴盤中。

1.2 試驗設計

本試驗選用田園土、松針、椰糠、爐渣按照不同比例共設計基質(zhì)配方6組，3次重復，以田園土為CK，具體配比如表1所示。

表1 基質(zhì)配制比例

1.3 測定指標及方法

1.3.1 基質(zhì)理化性狀測定

基質(zhì)理化性狀測定容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、氣水比、PH、速效鉀、有效磷、堿解氮。

取一加滿體積為100 mL的塑料燒杯，稱重(W1)，加滿自然風干待測基質(zhì)，稱重(W2)，用雙層紗布給裝滿基質(zhì)的塑料燒杯封口，浸泡水中24 h，取出稱重(W3)。然后倒置，直至燒杯內(nèi)的自由水瀝出，稱重(W4)，按下列公式計算容重、孔隙度和水氣比。

容重BD(g·cm-3)=(W2-W1)/100

總孔隙度TP=(W3-W2)/100×100%

通氣孔隙度AP=(W3-W4)/100×100%

持水孔隙度WHP(%)=總孔隙度-通氣孔隙度

氣水比 WHP/AP=通氣孔隙度/持水孔隙度

pH采用，堿解氮含量采用堿解擴散法測定，有效磷含量采用鉬銻抗比色法測定，速效鉀含量采用火焰光度法測定。

1.3.2 大葉芹生長性狀測定

發(fā)芽率：播種后第2天開始監(jiān)測發(fā)芽情況，連續(xù)監(jiān)測8 d，每天17：00時記錄各處理發(fā)芽數(shù)量，發(fā)芽率=發(fā)芽總數(shù)/播種種子總數(shù)×100%。

用直尺測量植株的株高，游標卡尺測量植株的莖粗，計算子葉完全展開的莖葉數(shù)。

干物質(zhì)積累：播種后第14天，各處理隨機選取各處理的3株正常幼苗進行測定。將植株根系用清水洗凈并吸干水分，用刀片分割成地上部分和地下部分，分別測定鮮質(zhì)量；于105 ℃烘箱中殺青15 min，80 ℃烘至恒質(zhì)量后測定干質(zhì)量。根據(jù)測定的數(shù)據(jù)計算干物質(zhì)含量、壯苗指數(shù)。

干物質(zhì)含量=全株干質(zhì)量/全株鮮質(zhì)量×100%；壯苗指數(shù)=(莖粗/株高)×全株干質(zhì)量。

1.3.3 大葉芹品質(zhì)指標測定

可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍染色法測定，VC含量用鉬藍比色法測定，可溶性總糖含量用蒽酮比色法測定，纖維素用蒽酮比色法測定，黃酮、總酚含量用微量法測定。

1.3.4 生理指標測定

采用氮藍四唑法測定超氧化物歧化酶(SOD)活性，愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶(POD)活性，紫外吸收法測定過氧化氫酶(CAT)活性。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2023進行數(shù)據(jù)處理并作圖；采用SPSS 27.0進行單因素方差分析，P<0.05。

2 結果與分析

2.1 不同處理基質(zhì)的理化性質(zhì)

由表2可以看出，6個處理的容重均小于CK、S1、S2、S3處理與CK相比差異性不顯著，Y1、Y2、Y3與CK的差異性顯著。各處理均有較高的孔隙度，均在60%以上。各處理通氣孔隙度均小于CK，說明各處理的通氣性都優(yōu)于CK。各處理持水孔隙度均小于CK，說明各處理的持水性要弱于CK。氣水比在0.1～0.5之間，pH在6.42～6.99之間，基質(zhì)呈偏酸性，適合大葉芹生長。速效鉀含量最高的為Y1，與CK相比增加124.03%。有效磷含量最高的為Y1，較CK增加了20.72%。S1基質(zhì)堿解氮含量最高，較CK增加60.84%。

表2 不同處理基質(zhì)理化性質(zhì)

2.2 不同處理基質(zhì)對大葉芹種子發(fā)芽率的影響

由圖1可知，在大葉芹播種后第2天開始測定發(fā)芽率，在后續(xù)8 d的測定中，S2、S3、Y3處理下的大葉芹發(fā)芽率顯著大于CK，在播種后第14天時，大葉芹發(fā)芽率依次為S3>S2>Y3>CK>S1>Y2>Y1，其中S3處理的大葉芹8 d后的發(fā)芽率達到100%，發(fā)芽率表現(xiàn)力最佳。

圖1 不同處理基質(zhì)對大葉芹種子發(fā)芽率的影響

2.3 不同處理基質(zhì)對大葉芹幼苗生長指標的影響

由表3可知，幼苗莖粗方面，基質(zhì)S3、Y3 處理下的幼苗莖粗大于 CK，S3 處理下的幼苗莖粗表現(xiàn)力最佳，比CK粗0.17 mm，提高了10.1%；幼苗株高方面，基質(zhì)S3、Y3、S2 處理下的幼苗株高顯著高于 CK，以S3處理下的幼苗株高表現(xiàn)力最佳，比CK高2.07 cm，提高了21.8%；幼苗地上部分干重方面，基質(zhì)Y3、S3、S2、S1、Y2、Y1 處理下的幼苗地上部分干重顯著高于 CK，Y3 處理下的地上部分干重表現(xiàn)力最佳，增重了0.08 g，提高了100%；幼苗地下部分干重方面，基質(zhì)S3、Y3 處理下的幼苗地下部分干重含量顯著高于 CK，S3 處理下的幼苗地下部分干重表現(xiàn)力最佳，增重0.01 g，提高了50%；壯苗指數(shù)方面，基質(zhì)S3、Y2、S2、Y3、S1、Y1處理下的幼苗壯苗指數(shù)含量顯著高于 CK，以S3 處理下的幼苗壯苗指數(shù)表現(xiàn)力最佳，比CK高0.35，提高了47.3%。

表3 不同處理基質(zhì)對大葉芹幼苗生長指標的影響

2.4 不同處理基質(zhì)對大葉芹品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

2.4.1 不同處理基質(zhì)對大葉芹品質(zhì)的影響

由表4可知，不同基質(zhì)處理下的大葉芹維生素含量依次為S3>S2>Y3>S1>CK>Y2>Y1，其中S3、S2、Y3、S1處理下的維生素含量顯著高于CK，S3處理下的維生素含量最高，為111.05 mg/g，各處理中以S3處理下的可溶性蛋白含量最高，為8.21 mg/g，不同基質(zhì)處理下的大葉芹可溶性糖含量依次為 S3>Y3>S2>CK>Y1>Y2>S1，S3 處理下的可溶性糖含量最高，為17.55 mg/g，表現(xiàn)力最佳。由表4數(shù)據(jù)可知，S3處理的纖維素含量顯著低于 CK，同時S3處理的總黃酮和總酚含量也表現(xiàn)最高，分別達到3.47 mg/g和3.15 mg/g，說明S3處理口感更好，表現(xiàn)力最佳。

表4 不同處理基質(zhì)對大葉芹品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

2.4.2 不同處理基質(zhì)對大葉芹產(chǎn)量的影響

由表4可知，不同基質(zhì)處理下的大葉芹產(chǎn)量大小順序為S3>S2>Y3>CK>S1>Y2>Y1，其中S3、S2、Y3處理與CK相比分別增產(chǎn)14.6%、7.7%、7.2%，均有顯著性差異。S1、Y2、Y1處理下的大葉芹減產(chǎn)。結果表明，S3增產(chǎn)效果最佳，增產(chǎn)率達到14.6%，增產(chǎn)表現(xiàn)力最佳。

2.5 不同處理基質(zhì)對大葉芹生理指標的影響

由表5可知，不同處理基質(zhì)下大葉芹SOD含量依次為S3>Y3>S2>S1>Y2>CK>Y1，在S3、Y3、S2、S1、Y2處理下的大葉芹SOD含量大于CK，其中S3的含量最高，為185.72 U/g，效果最佳。各處理以S3處理的POD和CAT含量最高，分別達到了951.56和620.25 U/g。

表5 不同處理基質(zhì)對大葉芹生理指標的影響

3 結語

栽培基質(zhì)是影響植物生長發(fā)育的重要因素之一，其理化性質(zhì)直接決定植物的養(yǎng)分供應、吸收、運輸和根系生長。合適的基質(zhì)可以明顯促進植物的生長發(fā)育[5]，pH值可反映育苗基質(zhì)的緩沖能力，而且對基質(zhì)的肥力和植物的生長都具重要作用[6]。爐渣可以用作無土育苗的基質(zhì)，但不適宜單獨使用，要與其他基質(zhì)混合才能得到理想的育苗效果，椰糠具有較好的耐腐蝕性和保水性，作為蔬菜育苗基質(zhì)時，秧苗質(zhì)量高[7]，東北地區(qū)松針資源豐富，但長期以來沒有得到有效利用，與椰糠相比松針分布更為廣泛，價格也更為低廉，而且松針擁有良好的理化性質(zhì)，尤其是酸、堿、鹽緩沖性能良好，能為植物提供穩(wěn)定的生長環(huán)境，很大程度防止由于營養(yǎng)液的pH或EC的劇烈變化對植物根系造成傷害。本試驗選用田園土、松針、椰糠、爐渣、按照不同比例配置6種復合基質(zhì)，各處理的pH值介于6.42～6.99之間，呈現(xiàn)偏酸性，有效地提高了大葉芹的發(fā)芽率以及各項生長指標，適合大葉芹生長。本試驗不同基質(zhì)的化學性質(zhì)不同，其提供營養(yǎng)元素的量也有所差異，而混合基質(zhì)不僅可以綜合多種材料的性能，還能最大限度地降低成本，有很大的研究意義和應用價值[8]。

植物的生長特性和營養(yǎng)品質(zhì)是評價植物生長的重要指標[9]。可溶性糖和維生素C是影響蔬菜品質(zhì)的重要因素之一，糖含量對蔬菜的風味、色澤和其它營養(yǎng)成分有重要影響，黃酮類化合物具有顯著的藥理作用[10]，如抗氧化、抗炎、抗腫瘤等功效。在6種栽培基質(zhì)配方中，S3(田園土∶松針∶爐渣=1∶1∶1)，S2(田園土∶松針∶爐渣=2∶2∶1)，Y3(田園土∶椰糠∶爐渣=1∶1∶1)處理均可不同程度提高大葉芹發(fā)芽率、株高、地上鮮重，進而增加產(chǎn)量。S3、S2和Y3處理均明顯提高了大葉芹可溶性糖含量、維生素C含量、降低粗纖維含量，進而改善大葉芹品質(zhì)。采用S3(田園土∶松針土∶爐渣=1∶1∶1)的復合基質(zhì)種植的大葉芹的株高達到11.58 cm，比CK提高了21.8%，莖粗達到1.86 mm比CK提高了10.1%。采收時，S3處理的大葉芹較CK相比，維生素C含量提高了20.4%，可溶性蛋白含量提高了26.1%，可溶性糖含量提高了20.5%，纖維素含量降低了33.9%，總黃酮含量提高了79.7%，總酚含量提高了28.5%，產(chǎn)量提高了14.6%。各項指標均為最優(yōu)。

對比S3、S2、Y33組處理，S3處理選用的松針作為優(yōu)質(zhì)的本土資源，要比椰糠這種非本土化資源更易獲得，更具有性價比。綜上所述，本試驗條件下，大葉芹的最佳育苗基質(zhì)為S3(田園土∶松針∶爐渣=1∶1∶1)。本試驗不僅可為東北地區(qū)大葉芹育苗基質(zhì)配方的選擇提供依據(jù)，還可加強松針、爐渣的資源利用，促進綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。