中药渣有机基质栽培番茄试验研究

张跃群 佘德琴 胡永进

（1.南通农业职业技术学院，江苏南通，226007；2.南京农业大学；3.江苏农林职业技术学院风景园林系）

中药渣有机基质栽培番茄试验研究

张跃群1，2佘德琴1胡永进3

（1.南通农业职业技术学院，江苏南通，226007；2.南京农业大学；3.江苏农林职业技术学院风景园林系）

以中药厂废渣为原料制成的中药渣有机基质添加不同比例的无机基质，进行番茄无土栽培试验。试验结果表明，与对照土壤栽培相比，中药渣有机基质配以25%～50%的无机基质，有利于番茄植株株高、茎粗和叶片的生长，促进早中期番茄叶片叶绿素的形成，提高番茄产量。

中药渣 有机基质 番茄

自采用消毒有机肥对番茄、黄瓜、甜瓜3种作物进行栽培试验取得良好的效果后，有机基质在蔬菜栽培中得到广泛应用。它除了增加作物产量外，还具有提高果实品质、对环境污染小、节省成本等优点。目前，常用的有机生态基质原料主要有：树皮、木屑、亚麻、残余羊毛、废棉花豆渣、油粕、酒渣、果渣、甘蔗渣、鸡粪、猪粪、牛粪、椰子壳、菇渣、玉米芯、秸秆、棉籽壳、烟屑、烟草渣、树皮、芦苇末、废纸浆、沼渣、城市垃圾等。中药渣作为有机基质在真菌类栽培中已有较广泛的应用，主要栽培品种有平菇[1～2]、灵芝[3]、双孢蘑菇[4]、鸡腿菇、草菇[5]等，在小型西瓜和厚皮甜瓜等瓜果无土栽培上也取得了成功[6]，但其在蔬菜栽培中的应用报道还不是很多。中药渣有机基质栽培安全卫生，其砷、铅、汞等重金属以及六六六、滴滴涕等农药和生物碱的检出量明显小于正常的土壤栽培[7]。利用中药渣作为蔬菜的栽培原料，既解决了废药渣的综合利用问题，减少环境污染，同时也可以为蔬菜无土栽培找到一种新的栽培原料。本试验以无土栽培中具有代表性的蔬菜——番茄作为试验对象，以中药渣为有机基质成分，分别与蛭石、珍珠岩等无机基质按不同比例配成4种复合基质为试材，以土培为对照，研究不同配比的中药渣基质对番茄生长的影响，以期筛选出适宜番茄栽培的中药渣有机基质最佳配比，为利用中药渣有机基质栽培番茄提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

基质为自行研制的中药渣有机基质，中药渣来自南通中药厂（生产正柴胡饮冲剂和复方丹参片），经过高温堆腐发酵、粉碎后使用，蛭石、珍珠岩为市场购买，供试番茄品种为中杂9号。

1.2 基质配比

试验设4个处理，以土壤栽培作对照。处理1（T1）：100%中药渣；处理2（T2）：75%中药渣＋10%蛭石＋15%珍珠岩；处理3（T3）：50%中药渣＋20%蛭石＋30%珍珠岩；处理4（T4）：25%中药渣＋30%蛭石＋45%珍珠岩。

1.3 播种育苗与定植

试验在江苏南通市观音山蔬菜园艺场连栋塑料大棚内进行。2007年11月16日播种，2008年2月4日定植，双行栽植，株距25 cm，每小区定植48株，单秆整枝，完全随机区组排列，3次重复。

定植槽规格：用红砖叠成，每小区长6 m，宽0.6 m，高0.24 m，槽底铺一层白色塑料薄膜，填入基质。

1.4 调查项目及测定方法

全N测定采用凯氏法，全P测定采用钒钼黄比色法，全K测定采用火焰光度法，Hg，Pb，Cd，Cr，As采用原子吸收分光光度计法测定；其他理化性质用常规分析法测定；功能叶叶绿素含量用分光光度法测定。

定植成活后，番茄结果初期前，每周测定1次番茄株高、茎粗、叶片数等指标，株高的测定以从根茎部到生长点为基准，叶片数为展开叶数，茎粗以第1真叶下部节间为基准。

3月8日初花期，每小区取5株进行花朵数的调查。产量统计先按小区计算收获总产量，再折算成每1 m2产量。

表1 中药渣重金属含量

表2 不同配比的中药渣基质理化性质

2 结果与分析

2.1 中药渣重金属含量及基质理化性质

由表1可知，中药渣中重金属含量只有Cd的含量略超过作物生长环境质量的一级标准，但不超过二级标准，其余4种重金属都远远低于一级标准，表明用中药渣作为有机基质原料安全卫生。

2、炉后0米层接地网测量选点分别为：A、#1炉零米定排扩容器立柱处 B、#2炉送风机电动葫芦电源立柱处

从表2分析可知，中药渣基质添加一定的无机基质后，容重增大，总孔隙度降低，通气孔隙度降低，持水量增大。

2.2 不同中药渣有机基质配比对番茄株高的影响

由表3可以看出，处理2的番茄株高在各个生长期均高于对照，处理1和处理3在番茄结果初期（3月16日）以后株高均高于对照。根据统计分析，在上述4个处理中，处理2与对照株高在3月5日以后各个时期差异均达到显著水平，而处理4与对照株高差异在各个时期均不显著。总之，不同基质配比对番茄株高的影响大小依次为处理2＞处理1＞处理3。这些结果表明，处理2的基质配比（75%中药渣＋10%蛭石＋15%珍珠岩）最有利于提高番茄株高。

2.3 不同中药渣有机基质配比对番茄茎粗的影响

从表3可以看出，3月1日以后，处理1，2，3的植株茎粗均大于对照。处理4在3月8日以后植株茎粗也大于对照。处理1在早期植株茎粗增长速度较慢，后来增长速度明显；处理2则相反，早期的增长速度较快，后来增长速度较慢。统计分析表明，处理2与对照茎粗差异在3月1日以后各个时期均达到显著水平，因此，75%中药渣＋10%蛭石＋15%珍珠岩的基质能显著提高植株茎粗，使植株生长健壮。

2.4 不同中药渣有机基质配比对番茄叶片数的影响

由表4可知，3月1日以后，各处理植株叶片数均多于对照。处理1，2，3植株叶片数在3月5日以后与对照差异达到显著水平，而处理4植株叶片数与对照差异不显著。这些结果表明，处理1，2，3的基质配比均有利于植株叶片的生长，其中以处理2的促进作用最大。

2.5 不同中药渣有机基质配比对番茄早期花朵数的影响

由表4可知，不同的中药渣基质配比对番茄早期花朵生长的影响不同。处理1对番茄花朵的早期生长有着抑制作用，与对照相比，花朵数减少70.72%。而处理3则对花朵的早期生长有着一定的促进作用，花朵数比对照增加18.84%。处理2和处理4中药渣配比对番茄早期花朵数没有明显的影响。说明50%中药渣＋20%蛭石＋30%珍珠岩基质配比能显著提高番茄的早期花朵数量。

2.6 不同中药渣有机基质配比对番茄叶绿素含量的影响

由表4可知，在番茄的生长前期（4月24日），中药渣有机基质处理3和处理2对番茄叶绿素的形成有明显的促进作用。总叶绿素含量分别比对照增加12.34%和14.47%。处理3主要提高叶绿素b的含量，叶绿素b含量比对照增加40.39%。与此不同，处理2主要提高叶绿素a的含量，叶绿素a的含量比对照增加19.78%。而处理1和处理4对叶绿素a和叶绿素b的影响较小。在番茄的生长后期（6月10日），处理4和处理3对叶绿素含量的影响较大，与对照相比，分别提高26.97%和16.29%。处理4和处理3均对叶绿素a产生影响，与对照相比分别提高18.44%和19.86%，处理4对叶绿素b的影响较大，比对照提高59.46%，而处理3则对叶绿素b的含量影响较小。后期处理1和处理2对叶绿素的含量影响较少。日期间差异经统计分析，差异极显著。综合番茄生长前后的情况发现，处理2在番茄生长前期，处理3在番茄生长前期和后期显著提高叶片总叶绿素含量。说明处理2和处理3能显著提高番茄叶片总叶绿素含量，从而提高植株的光合作用能力，促进作物生长。

表3 不同处理对番茄株高和番茄茎粗的影响

表4 不同处理对番茄叶片数量和花朵数的影响

2.7 不同中药渣有机基质配比对番茄产量的影响

由表5可知，处理1，2，3，4的总产量分别比对照提高4.96%，52%，10.7%和9.7%。经统计分析，其中处理1与对照相比差异不显著，处理3，4与对照相比差异达显著水平，处理2与对照相比差异达极显著水平。说明处理2，3，4的基质配比均能显著提高番茄产量。

3 小结与讨论

由表3，4，5可以看出，不同配比的中药渣基质对番茄生长的影响不同。中药渣比例为75%和50%的基质配比（处理2和处理3）有促进番茄植株株高、茎粗和叶片数增加的作用，处理2的促进作用最显著。而纯中药渣基质（处理1）在前期促进作用不显著，中药渣含量较低的基质配比（处理4）作用不显著。这可能是由于纯中药渣基质持水性差、中药渣含量较低的基质养分含量偏低，两者均不利于作物的生长。中药渣含有大量的皂甙、生物碱、蛋白质、维生素B、菊糖、芍药甙、苦参碱、氧化苦参碱等[7]，某些成分有利于植物的生长。尤其是维生素B，在植物早期生长阶段更是不可缺少的限制性因子。纯中药渣基质（处理1）的植株株高、茎粗、叶片的生长在前期增长速度较慢，后期增长速度明显，这可能与纯中药渣基质早期持水性差，随着植株的生长，基质营养被进一步的分解吸收，基质持水性得到一定的改善有关。 因此，兼备良好通气性、持水性和充足养分的中药渣比例为75%的基质配比（处理2）是最适合番茄生长的基质配比。

从叶片叶绿素含量的变化来看（表5），在番茄的生长前期 （4月24日），中药渣比例为75%和50%的基质配比（处理2和处理3）对番茄叶绿素的形成有明显的促进作用。总叶绿素含量分别比对照增加14.47%和12.34%。而处理1和处理4对番茄叶片总叶绿素含量的影响较小。在番茄的生长后期（6月10日），处理4和处理3对叶绿素含量的影响较大，与对照组相比，分别提高26.97%和16.29%。而处理1和处理2对叶绿素的含量影响较少。理论认为，在植株生长后期，叶片的生长包括叶绿素的积累与基质的气体通透性、基质持水性等相关。本研究也得出与此相同的结论。综合生长前后期的总体情况来看，中药渣比例为50%和75%的基质配比有利于番茄叶片叶绿素含量的提高。

试验结果表明，处理3的基质配比（50%中药渣+20%蛭石+30%珍珠岩）能显著提高番茄早期花朵数量，而纯中药渣基质（处理1）对番茄花朵的早期生长有着抑制作用，与对照相比，花朵数减少70.72%。处理2和处理4中药渣配比对番茄早期花朵数没有明显的影响。纯中药渣基质对番茄早期花朵数的增加起抑制作用，可能因为中药渣中某些成分抑制花朵的形成，在加入一定量的其他无机成分后，减弱了该抑制作用。

表5 不同处理对番茄植株叶绿素含量和番茄产量的影响

研究证明，细胞的增殖，分化与细胞内K+浓度及cAMP浓度密切相关，而K+浓度的改变受膜上Na，K-ATPase的调节；腺苷酸环化酶 （以下简称AC）的产物cAMP作为对细胞作用的第二信使，行使影响、调节细胞分裂周期等多种生物功能。刘晓天等[8]研究认为，芍药甙、苦参碱、氧化苦参碱能抑制Na，K-ATPase的活性，降低细胞内K+浓度，从而减少细胞的增殖。另一方面，与此相反，AC则在ATP酶活性升高时明显下降，从而改变胞浆内cAMP含量，cAMP作为第二信使，在选择性转录、翻译等细胞增殖周期调控过程中起着重要作用，芍药甙具有抑制ATP酶及增强AC活性之作用，结合上述理论，考虑到Na、K-ATP与 AC底物均为ATP，具有竞争性抑制的相互制约的关系。试验结果认为，不同含量的中药渣对番茄植株花朵数产生的影响不同，这可能与芍药甙、苦参碱、氧化苦参碱改变植株细胞内的K+浓度和ATP酶活性，从而改变cAMP含量，使之调控细胞增殖有关。

综合不同的中药渣基质配比对番茄植株的株高、茎粗、叶片数、花朵数、叶片叶绿素含量及产量的影响结果，可以认为中药渣比例为50%和75%的基质对促进番茄的生长和产量的提高最为有利。但在中药渣基质栽培中合理的定植密度，相配套的控温、浇水、施肥等管理措施对其的影响还有待进一步的研究。

[1]张功，马立新.用中药渣栽平菇高产技术探讨[J].食用菌，1992，14（6）：24.

[2]曹德宾，王广来，李艳秋，等.中药废渣栽培平菇试验初报[J].中国食用菌，2008，27（4）：17-18.

[3]陈合，赵燕，陈明，等.利用中药渣培养灵芝菌及生物活性成分的研究[J].食品工业科技，2006（10）：58-63.

[4]毛久庚，马建宏.双孢蘑菇新型栽培基质配方筛选[J].长江蔬菜，2008（5b）：42-43.

[5]赵群友，蒋德俊.中药渣循环栽培鸡腿菇、草菇新技术[J].中国果菜，2007（5）：21-22.

[6]邢后银，唐懋华，沙进城，等.南京地区小型西瓜和厚皮甜瓜中药渣基质栽培技术[J].现代农业科技，2007（4）：21-22.

[7]高卫平，付正南，周亚辉，等.中药渣栽培食用菌卫生指标检测分析[J].曲靖科技，1991（3）：31-32.

[8]刘晓天，汤汉芬.中药成分芍药甙、苦参碱及氧化苦参碱对膜酶作用的初步研究[J].中国药学杂志，1993，28（11）：658-660.

Study on Effect of Organic Substrates Composed of Chinese Traditional Medicine Residue on Growth of Tomato

ZHANG Yuequn1,2,SHE Deqin1,HU Yongjin3
(1.Nantong Agricultural Vocational Technology College,Nantong 226007;2.Nanjin Agricultural University; 3.Department of Landscape Horticulture,Jiangsu Agriculture Foest Vocational and Technical College)

By adding different rates of inorganic substrates to Chinese traditional medicine (CTM)residue,the growth experiments of tomato were conducted by these organic substrates composed of CTM residues.The results demonstrated that the organic substrates composed of 25%-50%inorganic substrates were favorable to the plant height,stem diameter as well as growth of lamina of tomato plant comparing to the control groups.They also stimulate the formation of lamina chlorophyll in the early and mid-term stages of the plant,and thus enhance the final yield of the tomato.

CTM residue;Organic substrate;Tomato

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.12.020

江苏省南通市农业创新科技计划项目（AL2006004）；江苏省南通市农业生物技术重点实验室（DL2007001）

张跃群（1968-），女，副教授，博士研究生，主要从事植物生理学教学、科研工作，电话：0513-81050564，13912275960。E-mail：2005201015@njau.edu.cn

2009-03-10