椰糠与蛭石的不同配比对甜椒幼苗质量的影响

任志雨等

摘要：试验以甜椒品种荷特（Capsicum annuum L.var.grossum Bailey cv. Hete）为材料，利用无土育苗的方法研究了椰糠与蛭石的不同配比对基质理化性状和甜椒幼苗生长与质量的影响。结果表明，椰糠加入蛭石后可明显改善基质的容重、总孔隙度、大小孔隙比、pH和电导率（EC），对甜椒幼苗的生长指标、壮苗指标、叶片叶绿素含量和净光合速率以及根系琥珀酸脱氢酶活性均有明显的影响。其中75%（体积分数，下同）椰糠+25%蛭石处理甜椒幼苗的各项指标最佳，而50%椰糠+50%蛭石处理和25%椰糠+75%蛭石处理的甜椒育苗效果与50%草炭+50%蛭石处理（对照）大体相当，100%椰糠基质处理的甜椒育苗效果则最差。试验结果为椰糠基质用于甜椒无土育苗的可行性和适宜配比提供了参考依据。

关键词：基质；椰糠；蛭石；甜椒（Capsicum annuum L.var.grossum Bailey）；幼苗

中图分类号：S604+.7；S641.3；S604+.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）18-4493-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.026

现在蔬菜无土栽培技术发展迅速，而基质无土育苗又是其重要内容之一；固体基质的理化性状差异较大，通常将几种基质按一定比例混合后使用则效果更好[1]。目前生产中常见的固体基质有草炭、蛭石、珍珠岩、炉渣、细沙、炭化稻壳等[2]，而最常用的草炭、蛭石等属非再生性资源，近年来价格上涨较快，制约了基质无土育苗的可持续发展。鉴于此，已有一些利用农业有机废弃物如秸秆、树皮、食用菌渣、锯木屑等作为无土栽培基质的研究报道[3，4]；陈丽平等[5]的研究表明，利用食用菌渣基质栽培辣椒（Capsicum annuum L.）相比无机基质明显促进了其生长和开花坐果，提高了品质与产量。朱雪志等[6]在辣椒工厂化育苗中选用炭化谷壳∶食用菌渣∶细河沙∶锯木屑∶猪粪渣=1∶2∶2∶2∶3（体积比）的基质配方进行育苗，替代效果较好。

椰子（Cocos nucifera L.）是棕榈科（Palmae）椰子属（Cocos L.）单子叶多年生常绿乔木，主要分布于东南亚各国及中国海南、广东、广西等省（自治区）；通常行业里将椰子的外果皮和中果皮合称为椰衣，其占椰子质量的33%～35%，椰衣提取长纤维过程中脱落下来的纤维粉末（多数长度<2 mm，少数>2 mm）和废渣称之为椰糠；椰糠具有保水透气、可生物降解和价格低廉等特点，但现在仍有大量的椰糠被丢弃或直接燃烧[7-9]。利用椰糠作为园林植物、蔬菜等的无土栽培基质已有研究应用[10]的先例，陈贵林等[11]的试验表明，椰糠与蛭石等体积混合基质的理化性状优于单纯蛭石或椰糠，在混合基质上生长的黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗发育最好。张晶等[12]的研究表明，椰糠与珍珠岩等体积配比后，仙客来（Cyclamen persicum Mill.）种子的发芽率和幼苗的生长发育最佳。现在甜椒[C. annuum L. var. grossum Bailey]的设施栽培发展迅速，目前椰糠与蛭石的不同配比用于甜椒育苗的研究还鲜见报道，天津市也很少有利用椰糠基质进行蔬菜无土栽培的事例。另外，通过调研确定，天津周边有充足、稳定的椰糠基质供应，价格比草炭低得多。因此，试验利用无土育苗的方法研究了椰糠与蛭石的不同配比对基质理化性状和甜椒幼苗生长与质量的影响，旨在确定椰糠基质用于甜椒无土育苗的可行性和适宜配比。

1 材料与方法

1.1 材料

以甜椒品种荷特（C. annuum var.grossum cv. Hete）为试验材料，供试的基质材料椰糠和蛭石均由天津花园生态农业有限公司提供，试验用椰糠的颗粒较大，吸水性较差。蛭石为金黄色园艺蛭石，规格为1～3 mm。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2014年5～6月在天津农学院2号日光温室进行。椰糠与蛭石按体积分数比例设置4个处理，分别是100%椰糠、75%椰糠+25%蛭石、50%椰糠+50%蛭石、25%椰糠+75%蛭石，以50%草炭+50%蛭石基质为对照（CK）。甜椒种子于室温浸种10 h后在恒温培养箱中28～30 ℃环境下催芽，5月15日播种于黑色塑料育苗钵中，规格为10 cm×10 cm，体积约为300 mL，每处理播种60钵，单因子随机区组设计，3次重复。当甜椒幼苗子叶完全展开时浇1/2浓度的山崎甜椒配方营养液（穴盘育苗常用的配方营养液），微量元素采用通用配方[1]，营养液的pH调整到5.5～5.8。

1.2.2 测定的项目和方法 在天津农学院园艺园林学院实验室测定各处理基质的容重、总孔隙度、大孔隙度、小孔隙度和大小孔隙之比；用PC300型pH计和SALT6型电导仪（新加坡Eutech公司和美国Oakton公司联合生产）测定基质的pH和电导率（EC）的数值[1]。甜椒完全出苗后，计算出苗率。6月19日当幼苗大约9片真叶时进行以下相关指标测定：成苗率，成苗率=成苗株数/播种数×100%；用游标卡尺测量离基质表面1 cm处的茎粗；用CI-202型手持叶面积仪（美国CID公司）测量真叶的叶面积；用TTC法[13]测定根系琥珀酸脱氢酶（Succinate dehydrogenase，SDH）活性；鲜样在105 ℃杀青15 min后，80 ℃下烘干至恒重；计算根冠比和壮苗指数，壮苗指数=全株干重×（茎粗/株高+地下部干重/地上部干重）[14]；用丙酮法[13]测定幼苗第七、第八片真叶的叶绿素含量；用CI-340型光合作用测定仪（美国CID公司）测定第七、第八片真叶的净光合速率。

1.3 数据处理

试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2003和 The SAS system for windows V8 软件包进行方差分析，采用邓肯氏新复极差检验法（Duncans multiple range test，DMRT）进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 椰糠与蛭石不同配比基质的理化性状分析

通常适用于无土栽培基质的适宜容重范围为0.1～0.8 g/cm3，总孔隙度范围在70%～90%，大小孔隙比范围为0.25～0.67，pH在5.5～7.5，EC值不宜超过2.6 mS/cm[1，15]。试验测定的椰糠与蛭石不同配比基质的理化性状见表1。由表1可以看出，随着椰糠中蛭石比例的增加，椰糠混合基质的容重随之增加，数值在0.37～0.47 g/cm3，均处在适宜范围内，且均显著大于（P<0.05）100%椰糠处理的0.30 g/cm3。100%椰糠处理的总孔隙度为70.47%，随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，基质的总孔隙度在增加，但增加幅度较小，在72.34%～75.34%之间，均处在适宜范围内，其中25%椰糠+75%蛭石处理的总孔隙度（75.34%）显著大于（P<0.05）100%椰糠处理的总孔隙度。100%椰糠处理的大小孔隙比值高达0.76，已超过适宜范围的高限，说明其过于疏松，不利于保水；而随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，其大小孔隙比显著降低（P<0.05），其中25%椰糠+75%蛭石处理的大小孔隙比仅为0.24，已低于适宜范围的低限，说明其保水性太大，不利于通气。100%椰糠处理的pH为5.45，略低于最适宜值，随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，基质pH也随之逐渐升高，但变化幅度不大，在5.89～6.46之间，均处于适宜范围内，其中25%椰糠+75%蛭石处理的基质pH（6.46）显著大于（P<0.05）100%椰糠处理。100%椰糠处理的EC值最高，达2.73 mS/cm，已超过无土栽培基质适宜的EC值上限值；而随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，其基质EC值均显著低于（P<0.05）100%椰糠处理，且均在较适宜的范围内。

2.2 椰糠与蛭石不同配比基质对甜椒幼苗生长指标的影响

试验测定的椰糠与蛭石不同配比基质对甜椒幼苗生长指标的影响情况见表2。由表2可以看出，100%椰糠处理的甜椒出苗率和成苗率显著低于（P<0.05）其他处理，分别为92%、92%，说明100%椰糠基质对种子发芽出土和幼苗根系生长存在不利影响，而其他处理的出苗率和成苗率都达100%。幼苗的株高、茎粗、叶片数、叶面积在一定程度上反映了植物干物质的积累能力和生长势的大小，叶面积是影响幼苗光合能力的重要因子。随着椰糠基质中蛭石比例的增加，甜椒幼苗上述生长指标先显著增加（P<0.05），而后降低（P>0.05），其中75%椰糠+25% 蛭石处理的各项生长指标最佳，分别为株高13.52 cm、茎粗3.70 mm、叶片数9.91片、叶面积127.27 cm2；而50 %椰糠+50%蛭石处理和25%椰糠+75%蛭石处理的各项生长指标与对照的水平大体相当，分别为株高11.99 cm、茎粗3.23 mm、叶片数9.61片、叶面积89.34 cm2和株高11.97 cm、茎粗3.22 mm、叶片数9.54片、叶面积87.91 cm2，对照为株高12.16 cm、茎粗3.23 mm、叶片数9.78片、叶面积96.32 cm2。这与上述在椰糠基质中加入蛭石改善其理化性状的结论是一致的。100%椰糠基质处理的各项生长指标则最差，分别为株高9.91 cm、茎粗3.19 mm、叶片数8.58片、叶面积86.23 cm2；这是由于100%椰糠基质容重较小、大小孔隙比较大而造成了基质的保水性较差，种子发芽出土和幼苗生长时水分供应波动较大所致，同时100%椰糠基质的pH偏小和EC值过大对幼苗的生长也有不利影响。

2.3 椰糠与蛭石不同配比基质对甜椒幼苗干物质积累和幼苗质量指标的影响

植株的干重和鲜重是幼苗对矿质元素吸收量以及光合产物积累量的综合反映；根冠比则反映了幼苗营养物质在地上部和地下部之间的分配状况，反映了根系对营养物质的竞争力；壮苗指数则综合反映了幼苗素质的高低。试验测定的椰糠与蛭石不同配比基质对甜椒幼苗干物质积累和幼苗质量指标的影响情况见表3。从表3可见，随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，各处理甜椒幼苗的地上部和地下部的干重与鲜重、根冠比、壮苗指数先显著增加（P<0.05）而后多数显著降低（P<0.05），其中75%椰糠+25%蛭石处理的地上部和地下部的干重与鲜重、根冠比、壮苗指数最大，分别为地上部干重0.952 g、地上部鲜重5.911 g、地下部干重0.262 g、地下部鲜重2.191 g、根冠比0.275、壮苗指数367.073，综合来看，75%椰糠+25% 蛭石处理是甜椒育苗的最佳配方；而50%椰糠+50%蛭石处理和25%椰糠+75%蛭石处理的地上部和地下部的干重与鲜重、根冠比、壮苗指数与对照的水平相近，分别为地上部干重0.689 g、地上部鲜重4.342 g、地下部干重0.169 g、地下部鲜重1.422 g、根冠比0.245、壮苗指数233.323和地上部干重0.628 g、地上部鲜重4.131 g、地下部干重0.160 g、地下部鲜重1.353 g、根冠比0.255、壮苗指数222.138，对照为地上部干重0.703 g、地上部鲜重4.351 g、地下部干重0.171 g、地下部鲜重1.452 g、根冠比0.243、壮苗指数235.598，且多数差异未达到显著差异水平（P>0.05）。100%椰糠基质处理的地上部和地下部的干重与鲜重、根冠比、壮苗指数则基本最小，分别为地上部干重0.644 g、地上部鲜重4.012 g、地下部干重0.123 g、地下部鲜重1.022 g、根冠比0.191、壮苗指数171.186；可见100%椰糠基质由于保水性较差、pH偏小和EC值过大而对幼苗干物质积累和质量指标产生了负面影响。说明蛭石的加入改善了基质的理化性状，对幼苗干物质积累和质量产生了积极作用。

2.4 椰糠与蛭石不同配比基质对甜椒幼苗叶片光合参数和根系活力的影响

叶片叶绿素含量和净光合速率是植物光合作用和干物质积累的重要影响因子。试验测定的椰糠与蛭石不同配比基质对甜椒幼苗叶片光合参数和根系活力的影响情况见表4。由表4可见，随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，各个处理甜椒幼苗叶片的叶绿素含量和净光合速率先显著增加（P<0.05）而后显著或不显著下降（P>0.05），其中75%椰糠+25%蛭石处理的叶绿素含量和净光合速率最大，分别为1.76 mg/g、12.43 μmol/（m2·s），与对照相比，达到显著差异水平（P<0.05）；而100%椰糠基质处理、50%椰糠+50%蛭石处理和25%椰糠+75%蛭石处理的叶绿素含量和净光合速率与对照的水平数值相近，分别为1.43 mg/g与10.11 μmol/（m2·s）、1.51 mg/g与11.91 μmol/（m2·s）、1.45 mg/g与10.32 μmol/（m2·s），对照为1.47 mg/g与10.33 μmol/（m2·s），与对照相比，多数未达到显著差异水平（P>0.05）。琥珀酸脱氢酶是植物根系主动吸收过程中有氧呼吸的重要参与酶，在一定程度上可以反映根系的吸收活力。随着椰糠基质中蛭石比例的增加，各处理甜椒幼苗根系的琥珀酸脱氢酶活性先显著增加，后下降或显著下降，其中75%椰糠+25%蛭石处理的琥珀酸脱氢酶活性最大，为117.56 μg/（g·h），高于或显著高于（P<0.05）其他处理；50%椰糠+50%蛭石处理的琥珀酸脱氢酶活性其次，为115.23 μg/（g·h），显著高于（P<0.05）其余处理；而25 %椰糠+75 %蛭石处理的琥珀酸脱氢酶活性与对照的水平大体相当，分别为92.54、96.32 μg/（g·h）；100%椰糠基质处理的琥珀酸脱氢酶活性则最低，为87.26 μg/（g·h）。可见，随着椰糠混合基质中蛭石比例的增加，基质保水性、pH和EC均得到了改善，促进了甜椒幼苗根系的生长与代谢活性，加大了幼苗根系对矿质元素和水分的吸收，提高了叶绿素的合成，加快了光合同化作用和光合产物的积累，这也是上述幼苗光合产物积累和生长势增加的基础之一。

3 小结与讨论

蛭石的加入改善了椰糠的理化性状，增加了其容重和总孔隙度，降低了大小孔隙比，提高了基质的保水性，改善了基质的pH和EC。随着蛭石的加入，试验设置的不同椰糠混合基质处理其甜椒幼苗的生长指标、质量指标、叶片光合参数和根系活力呈先增加后下降的变化，其中75%椰糠+25%蛭石处理各项指标最佳，而50%椰糠+50%蛭石处理与25%椰糠+75%蛭石处理的甜椒育苗效果与对照大体相当，100%椰糠基质处理的甜椒育苗效果最差。

试验所用椰糠的大小孔隙比偏高，保水性较低，幼苗易因水分胁迫而生长受阻，同时椰糠的pH偏小和EC偏大的问题在试验结果中也反映了出来，因此在生产中要防止育苗基质高电导率导致的生理干旱，甚至出现老化苗、死苗等严重问题，大规模应用前要先行检测，可通过与pH较高或EC较低的基质混合来改善其性状。本试验在椰糠中加入蛭石后，显著降低了基质的大小孔隙比，增加了基质的吸水性，改善了基质的pH和EC，促进了甜椒幼苗的生长。狄文伟等[16]使用椰糠∶草炭∶蛭石=1∶3∶2（体积比）基质栽培黄瓜后发现其产量最高，品质也有所提高。高芳华等[17]试验证实，使用椰糠∶河沙∶农家肥=5∶4∶1（体积比）基质配方的辣椒幼苗叶绿素含量、根系活力和壮苗指数等最佳。这些试验结果也说明，椰糠作为无土育苗基质在与其他基质经过适当配比后使用，可达到较好的育苗效果。

生产上应注意的是来源不同的椰糠其理化性状可能差异较大[18，19]，椰糠的短纤维和颗粒的大小与比例要适宜，若椰糠太细就要筛去一些过细的粉末，以降低保水性。椰子虽然主产于东南亚、中国华南等地，但是中国北方的家具加工厂或椰子纤维精加工工厂在进行椰子长纤维提取时会产生大量的椰糠废弃物，其价格较草炭要低得多，各地应当充分利用这些椰糠资源进行无土栽培基质的开发利用，以提高效益、减少浪费、保护环境。

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