椰糠复合基质对温室番茄生长及品质的影响

2019-11-13刘佳季延海王宝驹

江苏农业科学 2019年17期

刘佳季延海王宝驹

摘要：以无限生长型番茄丰收为材料，以粗粒椰糠、细粒椰糠、草炭、蛭石、珍珠岩为基质，按照不同体积配比设置5种栽培基质：CK（草炭 ∶ 蛭石 ∶ 珍珠岩2 ∶ 1 ∶ 1）;T1（粗粒椰糠）;T2（粗粒椰糠 ∶ 珍珠岩3 ∶ 1）;T3（细粒椰糠）;T4（细粒椰糠 ∶ 珍珠岩3 ∶ 1）进行栽培适应性试验。研究不同基质的理化性质及植株在不同基质中株高、茎粗、叶片数、根系活力及可溶性糖含量、有机酸含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量、产量、干鲜质量等的变化。结果表明，椰糠基质的4个处理均适合番茄生长，添加了珍珠岩的T4、T2处理的栽培效果优于椰糠单一基质的T1、T3处理，其中细粒椰糠基质处理的糖含量显著高于其他处理，表明椰糠适宜在番茄无土栽培中使用，在椰糠中添加珍珠岩能显著改善椰糠基质的理化性质，且细粒椰糠可作为番茄高品质栽培的基质使用。

关键词：番茄;椰糠;珍珠岩;复合基质;生长发育;品质

中图分类号：S641.206 文献标志码： A 文章編号：1002-1302（2019）17-0150-04

无土栽培的主要形式之一是基质栽培，而基质的选择是栽培成功与否的基础和关键[1]，目前广泛采用的基质有草炭、岩棉、椰糠以及农作物秸秆等[2]。岩棉使用后难以处理，会对环境造成严重污染，天然草炭资源有限，且短期内不可再生，农作物秸秆存在不易实现标准化等问题，因此椰糠作为一种来源广泛的基质具有良好的应用前景。

椰糠具有资源丰富、成本低、可重复利用、品质稳定、可降解等优点。椰糠价格较草炭低[3]，Abad等研究了13种来源椰糠的理化性质，均表明椰糠对草炭有一定替代作用[4]。但椰糠作为单一基质在无土栽培的应用中，因其自身孔隙度较小，电导率较高，易导致盐分累积的问题，增加了生产中营养液管理的难度。研究发现，单一椰糠作为基质对番茄苗的生长虽然有促进作用，但容易导致所育番茄幼苗叶绿素含量较低，根系活力较弱等[5]。为了降低椰糠盐分累积和改善透气性，相关学者开展了椰糠复合基质的研究，仇淑芳等的研究结果表明，与单一椰糠基质相比，椰糠复合基质理化性质具有总孔隙度大，容重低，速效营养含量低的特点[6]。朱国鹏等分别研究了椰糠复合基质在小白菜高产栽培和甜辣椒育苗中的应用，研究结果显示，椰糠复合基质盆栽小白菜的鲜质量、干质量、叶片叶绿素含量、植株含氮量等指标均高于对照泥炭复合基质配方，甜辣椒育苗中椰糠综合效果最好[7-8]。椰糠与草炭、蛭石等的复配基质在黄瓜、油菜等蔬菜上的应用研究也表明，其对产量、生长等均有促进作用[6，9]。

本研究针对目前市场上主要的粗粒、细粒椰糠，通过与珍珠岩进行配比，研究不同粒径椰糠及复合基质对番茄生长的影响，以期提供一个更适于番茄生长的椰糠复配基质，为番茄椰糠栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

供试番茄为无限生长型品种丰收，购自荷兰瑞克斯旺种苗集团公司。使用的栽培槽为倒梯形，底部长20 cm、上口长32 cm，高度24 cm，每个栽培槽长为6 m，营养液通过滴灌供应，多余营养液回收到废液桶内。试验选用粗粒和细粒2种椰糠，并分别与珍珠岩按照3 ∶ 1的体积比进行混合，配成混合基质，共设5个处理（表1）。每个处理重复3次，每个重复12株，供液方式为滴灌。试验营养液采用北京市农林科学院蔬菜研究中心的番茄改良配方[10]。

1.2 试验实施

试验于2018年9月至2019年1月在北京市农林科学院蔬菜研究中心温室中进行。试验采用穴盘育苗的方式，于8月21日播种，待幼苗长至4叶1心时，选择整齐一致，生长良好的幼苗进行定植，株距为35 cm。定植初期每天灌溉3次，每次150 mL，坐果期每天灌溉3次，每次250 mL。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生长指标测定自定植后5 d开始，每隔10 d随机选取不同处理9株番茄苗，分别测定株高、茎粗、叶片数，并于拉秧前进行植株地下部及地上部干鲜质量的测定。

1.3.2 生理指标测定植株根系活力采用2，3，5-三苯基氯化四氮唑（TTC）法[11]进行测定。

1.3.3 果实品质测定采收期采收不同处理的前4穗番茄果实，选取成熟度一致的果实进行果实品质的测定。果实品质测定指标包括维生素C含量、可溶性蛋白含量、有机酸含量、可溶性糖含量[11]。

1.3.4 产量指标测定单株产量：每个处理随机标记12株番茄苗作为测产植株，记录自始收期至末收期单株收获果实的产量。

1.3.5 基质理化性质测定基质电导率（EC）值按照水与基质比 5 ∶ 1 （质量比）的浸提方法用电导率仪进行测定[12]。基质物理性质测定采用环刀法[13]。

1.4 数据分析

使用Excel 2010软件对试验数据进行整理、作图，用SPSS Statistics 19.0统计软件对数据进行单因素方差分析，差异显著性分析采用Duncans法。

2 结果与分析

2.1 定植前和拉秧后基质的物理性质

2.1.1 定植前从表2可以看出，除T4处理外，椰糠及复配基质的容重、持水孔隙度均高于对照处理，T1、T3处理容重显著高于CK，分别高 33.33%、155.56%。粗粒椰糠及其复配基质总孔隙度、通气孔隙度、均高于CK，持水能力显著低于CK，T1处理持水能力显著低于CK 18.48%。细粒椰糠及其复配基质总孔隙度、通气孔隙度、大小孔隙比均低于CK，持水能力均高于CK，T3处理通气孔隙度低于CK 43.17%。粗粒椰糠在容重上低于细粒椰糠，T3处理容重显著高于T1处理91.67%。细椰糠基质添加珍珠岩后总孔隙度、通气孔隙度总体呈升高趋势，T4处理容重显著低于T3处理60.87%，通气孔隙度显著高于T3处理55.78%。

2.1.2 拉秧后从表3可以看出，拉秧后CK的容重变大，较定植前提高200%，T3容重變小，降低了56.5%，椰糠及其复配基质的容重均低于CK。细粒椰糠及其复配基质的总孔隙度变大，T3、T4处理较定植前分别增加了20.8%和7.5%。各处理大小孔隙比变化较大，T1、T2处理的大小孔隙比分别较定植前增加了80.2%、76.1%，T3、T4处理和CK分别降低了 55.1%、46.4%和59.3%。

2.2 定植后不同时间基质EC值的变化

从图1可以看出，不同处理EC值均随定植时间的增加呈上升趋势，定植前CK处理EC值明显高于其他处理，分别比T1、T2、T3、T4处理高了138.35%、167.69%、205.26%、248.00%。定植后90 d时，T3处理的EC值最高，分别比CK、T1、T2、T4处理高出58.73%、46.39%、57.31%、2885%。定植90 d时，不同处理EC值表现出明显差异，T3处理比T1处理的EC值高46.39%，T2处理比T1处理的EC值降低了6.94%，T4处理比T3处理EC值降低了22.39%，T2处理比T4处理的EC值降低18.09%。

2.3 不同栽培基质对番茄生长的影响

2.3.1 株高从图2可以看出，定植后25 d时，CK处理分别比T1、T2、T3、T4处理高38.94%、17.12%、5.64%、038%。定植后55 d时，除T1处理外，T2、T3、T4处理株高均高于CK，T2、T3、T4处理分别比CK高4.73%、6.69%、789%，T3处理比T1处理高 1167%，T2处理比T1处理高9.62%，T4处理比T3处理高1.13%。

2.3.2 茎粗从图3可以看出，定植25 d时，T1处理和T2处理较低，T3、T4处理较高，T1、T2处理的茎粗分别比CK低16.78%、11.09%，T3、T4处理的茎粗分别比CK高4.91%、0.69%。定植55 d时，除T1处理低于CK外，T2、T3、T4处理分别比CK高 3.10%、2.74%、0.64%。T3处理比T1处理高12.71%，T2处理比T1处理高13.11%，T4处理比T3处理低2.04%。

2.3.3 叶片数从图4可以看出，不同处理叶片数相差不大，定植后55 d时，T1处理叶片数最少，T4处理最多，T4处理比T1处理多21.05%。

2.4 不同栽培基质对番茄根系活力的影响

从图5可以看出，椰糠及其复配基质的根系活力均高于对照，T1、T2、T3、T4处理分别比CK高79.17%、70.07%、66.77%、100.50%。T1处理比T3处理高7.43%、T4处理比T2处理高 17.89%，添加了珍珠岩之后的T4处理根系活力比T3单一基质处理提高了20.22%。

2.5 不同栽培基质对番茄果实品质的影响

从表4可以看出，不同栽培基质对番茄果实品质有显著影响，T1、T2、T3处理维生素C含量分别比CK高19.86%、17.30%、40.95%，T3处理比T1处理高17.60%;在细粒椰糠中添加珍珠岩之后，T4处理比T3处理维生素C含量降低了50.22%。T3处理的可溶性糖含量显著高于T1、T2处理和CK，比T1、T4处理分别高132.48%、35.32%。T2、T3处理糖酸比分别比CK高27.07%、40.23%，T3处理糖酸比最高，比T1、T4处理分别高出 76.99%、93.26%，T2处理比T1、T4处理高60.38%、75.13%。

2.6 不同处理对单株产量和植株地上部、地下部分干鲜质量的影响

从表5可以看出，椰糠及其复配基质的地上部鲜质量均显著高于CK，T1、T2、T3、T4处理分别比CK高 11.63%、11.80%、76.56%、86.81%，T2处理比T1处理高0.15%，T4处理比T3处理高5.81%。不同处理地下部鲜质量也均高于CK，T1、T2、T3、T4处理分别比CK处理高85.06%、105.38%、226.00%、350.63%，T4处理地下鲜质量最高，比T3处理高38.23%，T2处理比T1处理高10.98%。在产量上除T1处理外，T2、T3、T4产量均高于CK，分别比CK高257%、36.04%、44.23%，T4处理产量最高，分别比T1、T2、T3处理高 47.22%、40.61%、6.02%。

3 讨论与结论

无土栽培所用基质的理化性质取决于基质材料与组成，选用什么材料作为基质以及配比如何是制作优良无土栽培基质的技术关键和核心[14]。相关研究表明，适用于无土栽培的pH值为5.5～7.5，EC值以不超过2.6 mS/cm为宜[15]。本试验研究发现，粗粒椰糠基质通气孔隙度稍大，持水能力有所降低，细粒椰糠基质各项指标均较好，但持水能力较强，容易造成盐分累积，特别是使用后期EC值大幅度增加，在本研究中番茄苗定植后细粒椰糠EC值较定植前增加824.56%，添加了珍珠岩之后的粗粒椰糠和细粒椰糠理化性质明显改善，粗粒椰糠复合基质比粗粒椰糠单一基质的EC值降低了694%，细粒椰糠复合基质比细粒椰糠EC值降低了2239%。表明添加珍珠岩对粗粒椰糠和细粒椰糠的盐分累积有改善作用[16]。

椰糠基质由于其良好的持水性，在生产应用中随着生育期的延长，EC值不断上升[17]。本试验中细粒椰糠和粗粒椰糠的EC值均随着植株的生长周期逐渐升高，其中细粒椰糠的EC值90 d内增加了824.56%，0～30 d增加了336.84%，30～60 d增加了32.53%，60～90 d增加了59.69%。粗粒椰糠EC值0～30 d增加了134.24%，30～60 d增加57.89%，60～90 d增加了33.33%。可见椰糠有明显的盐分累积状况，细粒椰糠的累积速度较快，粗粒椰糠的累积速度较慢。在添加了珍珠岩之后，粗粒椰糠EC值在定植后60 d降低了 18.52%，定植后90 d降低了6.94%，细粒椰糠定植后60 d降低了27.58%，定植后90 d降低了22.39%。细粒椰糠和粗粒椰糠在添加了珍珠岩后，盐分累积速度均有所下降，任志雨等关于椰糠与珍珠岩配比的试验证明，椰糠EC值的大小与加入珍珠岩的量呈负相关关系[16]，可见添加珍珠岩对椰糠的盐分累积有明显改善作用。

在试验所用基质类型中，细粒椰糠单一基质培养的番茄品质最好，细粒椰糠基质条件下的可溶性糖含量较对照高58.14%，糖酸比较对照高40.23%。汤谧等研究表明，西瓜和甜瓜在椰糠单一基质栽培中含糖量较泥炭高[18]，与本试验结论一致。由于细粒椰糠更易盐分累积，前期适宜的高电导率使植株抗逆性增加[19]，随着周期生长盐分累积使电导率逐渐升高，后期根系活力下降，导致吸水减少[20]，而可溶性糖是植物体内的一种渗透调节物质，植物在逆境胁迫下其体内可溶性糖含量的增加可以提高细胞汁液浓度，降低细胞的水势，从而促进对水的吸收[21-22]。刘凤荣等的研究表明，随着盐胁迫时间的延长，番茄叶片中可溶性糖含量逐渐增加[23]。鲁少尉等研究证实，在盐胁迫下，植物细胞内一些大分子物质趋向于水解，使细胞内可溶性糖含量增加[24]。在细粒椰糠中加入珍珠岩后的细粒椰糠复合基质处理的根系活力比细粒椰糠提高了20.22%，可溶性糖含量则降低了26.10%，细粒椰糠基质盐分累积量减少，植株根系活力升高，在没有盐分累积条件下，植物会减少渗透调节物质的生成，可溶性糖作为一种渗透调节物质，含量会降低，因此细粒椰糠复合基质处理下的果实品质与细粒椰糠栽培的番茄相比较差，但产量有所提升。

综上所述，椰糠作为一种环保可再生基质适合作为番茄的栽培基质使用。无论粗粒椰糠还是细粒椰糠，添加珍珠岩后均更适宜番茄栽培，均可使番茄产量和品质有所提升。本试验中细粒椰糠可以作为番茄高品质栽培的基质使用。

参考文献：

[1]郭世荣. 无土栽培学[M]. 2版.北京：中国农业出版社，2003.

[2]刘伟，余宏军，蒋卫杰. 我国蔬菜无土栽培基质研究与应用进展[J]. 中国生态农业学报，2006，14（3）：4-7.

[3]Poole H A，王中强，孟宪民. 椰糠与加拿大藓类泥炭作为园艺栽培基质的比较[J]. 腐植酸，2003（1）：35-38.

[4]Abad M，Noguera P，Puchades R，et al. Physico-chemical and chemical properties of some coconut coir dusts for use as a peat substitute for containerised ornamental plants[J]. Bioresource Technology，2002，82（3）：241-245.

[5]孙建磊，吕晓惠，赵西，等. 椰糠与蛭石不同配比对番茄穴盘苗生长的影响[J]. 中国蔬菜，2016（5）：45-48.

[6]仇淑芳，杨乐琦，黄丹枫，等. 草炭椰糠复合基质对‘紫油菜生长和品质的影响[J]. 上海交通大学学报（农业科学版），2016，34（2）：40-46.

[7]朱国鹏，刘士哲，陈业渊，等. 基于椰糠的新型无土栽培基质研究（Ⅱ）——配方试种筛选[J]. 热带作物学报，2005，26（2）：100-106.

[8]华炜辉. 椰糠栽培甜椒技术的优化与推广应用[D]. 福州：福建农林大学，2014.

[9]狄文伟，赵瑞，张婷，等. 基于椰糠的基质配比对袋培黄瓜生长的影响[J]. 湖北农业科学，2008，47（4）：440-442.

[10]刘增鑫. 特种蔬菜无土栽培[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[11]王学奎. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[12]李洪卓，林娜，杨媛，等. 设施黄瓜全营养栽培基质配方应用效果比较[J]. 蔬菜，2019（2）：8-16.

[13]荆延德，张志国. 栽培基质常用理化性质“一条龙”测定法[J]. 北方园艺，2002（3）：18-19.

[14]司亚平，何伟明，陈殿奎. 基质物理性质对番茄穴盘育苗质量的影响[J]. 中国蔬菜，1998（2）：32-33.

[15]张景云，缪南生，万新建，等. 不同基质对小白菜出苗及幼苗生长的影响[J]. 中国农学通报，2012，28（16）：261-265.

[16]任志雨，刘艳麗. 不同配比的椰糠与珍珠岩基质对番茄幼苗生长和育苗效果的影响[J]. 天津农业科学，2018，24（5）：63-66.