复配基质对茄子幼苗生长和光合参数的影响

曲继松　张丽娟　朱倩楠

摘    要： 分析不同枸杞枝条复配基质对茄子幼苗生长发育的影响，比较复配基质的育苗效果，筛选适宜的茄子育苗基质配比方案，为枸杞枝条复配基质的研发、工厂化生产提供技术支撑。以枸杞枝条、珍珠岩和蛭石作为基质材料，共设11个处理，以“壮苗二号”育苗基质作為对照（CK），分析不同复配基质的物理性状及其对茄子幼苗生长及光合参数的影响。添加枸杞枝条可降低复配基质的容重，提高复配基质的通气孔隙和持水孔隙。T7处理（V枸杞枝条∶V珍珠岩∶V蛭石=3∶1∶2）茄子幼苗株高达到5.15 cm，茎粗值最高达到1.99 mm，单株叶片数为4.00片，叶绿素a质量分数为0.978 2 mg·g-1，叶绿素b质量分数为0.386 9 mg·g-1，总叶绿素质量分数达到1.365 1 mg·g-1，较CK高出42.90%，壮苗指数达到0.058 9，较CK高出19.96%;T7处理POD酶活性为328.83 U·g-1，较CK高出168.39%，MDA质量分数显著高于CK，净光合速率达到6.17 μmol·m-2·s-1，较CK高出65.42%，蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度均高于CK，其中气孔导度较CK高47.03%。通过综合性状分析得出V枸杞枝条∶V珍珠岩∶V蛭石=3∶1∶2为茄子育苗的最适枸杞枝条基质配比方案，可作为园艺栽培基质进行研发和利用。

关键词： 茄子; 枸杞枝条; 复配基质; 生长; 光合作用

Abstract： The effects of different wolfberry branches compound substrates on the growth and development of eggplant seedlings were analyzed， and the seedling-raising effects of the compound substrates were compared. The suitable proportioning scheme of the eggplant seedling-raising substrates was screened， which provided technical support for the research and development of wolfberry branches compound substrates and the industrialized production. Wolfberry branches， perlite and vermiculite were used as matrix materials. Eleven treatments were set up. The physical properties of different compound matrices and their effects on growth and photosynthetic parameters of eggplant seedlings were analyzed with ‘Zhuangmiao 2 as control （CK）. The addition of wolfberry branches can reduce the bulk density of the composite matrix， and increase the aeration and water-holding pore of the composite matrix. Eggplant seedlings treated with T7 reached 5.15 cm， stem diameter reached 1.99 mm， leaf number was 4.00 pieces each plant， chlorophyll a content was 0.978 2 mg·g-1， chlorophyll b content was 0.386 9 mg·g-1， total chlorophyll content was 1.365 1 mg·g-1， 42.90% higher than CK， POD activity was 328.83 U·g-1， 168.39% higher than CK， MDA content was significantly higher than CK， net light. The combined rate reached 6.17 μmol m-2·s-1， 65.42% higher than CK. The transpiration rate， intercellular CO2 concentration and stomatal conductance were higher than CK， and stomatal conductance was 47.03% higher than CK. Through the analysis of comprehensive characteristics， it is concluded that： V Wolfberry branch∶V Perlite∶V Vermiculite = 3∶1∶2 is the optimum ratio of wolfberry branches matrix for eggplant seedling， which can be used as horticultural cultivation medium for research and development.

Key words： Eggplant; Wolfberry branches; Mixed substrate; Growth; Photosynthesis

随着现代园艺产业急速发展，草炭已经成为现代园艺无土栽培生产中广泛使用的基质原料，在自然条件下草炭形成约需上千年时间，但由于过度开采利用，使草炭的消耗速度加快，体现出“不可再生”资源的特点[1-2]。很多国家已经开始限制草炭的开采，导致草炭的价格不断上涨[3]，草炭资源分布不均匀，受产地所限，长途运输无疑会增加育苗成本[4]。与此同时，农林废弃物资源的合理利用已成为当前世界大多数国家共同面临的问题[5]。国外大量研究表明，许多农业废弃物，如园林废弃物[6]、食用菌栽培废料[7]、水稻秸秆[8]、牛圈垫料[9]、修剪废料[10]、蔬菜废弃物[11]、葡萄酒下脚料[12]等，均可用来发酵生产基质，用于园艺作物的育苗和栽培。国内对本地丰富廉价的资源生产替代草炭作为园艺基质作了大量的研究工作，利用玉米秆、麦秆、菇渣等材料尝试对基质进行产业化开发，效果较佳[13-15]。

枸杞（Lycium barbarum L.）全国种植面积都在18万hm2以上，每年有大量的修剪下来的枝条，将这些枝条粉碎、发酵，复配作为园艺基质原料进行开发利用，经济、社会、生态意义重大。笔者将枸杞枝条粉发酵料与珍珠岩、蛭石按不同体积配比，进行茄子育苗试验，筛选出适宜茄子育苗的枸杞枝条基质复配方案，为宁夏农林废弃物基质化利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2017年10月25日至12月23日在宁夏农林科学院园林场试验基地的日光温室内进行，供试茄子品种为‘华普达（‘EP-1362）F1，由荷兰安莎种子公司研制。育苗基质材料为：枸杞枝条、珍珠岩、蛭石和壮苗二号育苗基质。枸杞枝条来源于宁夏枸杞种植基地，经过发酵后使用。具体发酵方法为：将修剪下来的的枸杞枝条粉碎成0.5～1.0 cm的碎屑装入发酵池（1 m×1 m×1 m），并加入3.0 kg的尿素和20.0 kg的消毒鸡粪，混合均匀后用塑料薄膜覆盖，保持60%～65%的相对含水量，高温密闭发酵75 d。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，共设11个处理，分别为：使用壮苗二号育苗基质（CK）;T1处理全部使用枸杞枝条作为育苗基质;T2处理为V枸杞枝条∶V珍珠岩 ∶V蛭石=2∶1∶1;T3处理为V枸杞枝条 ∶V珍珠岩 ∶V蛭石 =3∶1∶1;T4处理为V枸杞枝条∶V珍珠岩 ∶V蛭石 =4∶1∶1;T5处理为 V枸杞枝条∶V珍珠岩∶V蛭石 =5∶1∶1;T6处理为V枸杞枝条 ∶V珍珠岩 ∶V蛭石 =6∶1∶1;T7处理为V枸杞枝条 ∶V珍珠岩 ∶V蛭石 =3∶1∶2;T8处理为V枸杞枝条 ∶V珍珠岩 ∶V蛭石=4∶1∶2;T9处理为V枸杞枝条∶V珍珠岩∶V蛭石 =5∶1∶2;T10处理为V枸杞枝条∶V珍珠岩 ∶V蛭石 =6∶1∶2，各处理3次重复。

播种前，茄子种子温汤浸种15 min后于室温中浸泡8 h，然后用湿毛巾包裹放置于28 ℃的培养箱中催芽72 h，当70%的种子露白时点播于98穴标准育苗穴盘中。试验期间日光温室环境控制为白天最高温度28 ℃，夜间最低温度12 ℃，不同处理的田间管理统一，育苗期每天浇清水。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 发酵物物理性状测定 测定内容为干质量体积、总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙[16]，按公式①～④计算：

Wd=[W3-W0V]; ①Wt=[W1-W3V]×100%;②Wa=[W1-W2V×100%];③Wp=Wt-Wa;④式中：取基质加满在一定体积的环刀（环刀质量W0）中，水中浸泡24 h后，称质量（W1），水分自由沥干后再称质量（W2），放入烘箱内烘至质量恒定后称质量（W3）。Wd—干质量体积（g·cm-3）;Wt—总孔隙度（%）;Wa—通气孔隙度（%）;Wp—持水孔隙（%）。

1.3.2 化学指标的测定 发酵过程中定期从堆体上、中、下各部位取样500 g左右混匀，测定pH、电导率和全氮含量（w，后同）、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量，参照鲍士旦[17]所用方法测定。

1.3.3 幼苗生长指标的测定 茄子幼苗3叶1心时分别取样测定幼苗的株高、茎粗、叶片数、根长，壮苗指数=[茎粗（cm）/株高（cm）+地下部干质量（g）/地上部干质量（g）]×全株干质量，每处理取样5株，3次重復。

1.3.4 幼苗生理指标的测定 用乙醇比色法测定叶片叶绿素（ch1）含量，硫代巴比妥酸（TBA）显色法测定MDA含量，用氯化硝基四氮唑蓝（NBT）光化还原法测定SOD（超氧化物歧化酶）活性，用愈创木酚比色法测定POD（过氧化物酶）活性，采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定根系活力 [18]。以顶部最大的2片完全展开功能叶片为材料，每个样本测量3次，结果取平均值。

1.3.5 幼苗气体交换参数 净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）等光合参数，采用TPS-2便携式光合作用测定系统测定，育苗温室内部光照强度为（1 000±50）μmol·m-2·s-1，CO2浓度为（400±20） ?mol·mol-1。选取幼苗2叶2心时的最大功能叶片为试验材料，每个处理随机选择3片进行测定。

1.4 数据处理

使用Excel 2007软件进行数据处理，使用DPS 7.05软件LSD检验法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同复配基质的物理性状

由表1可以看出，各复配处理基质的干体积质量均在0.14～0.16 g·cm-3范围内且显著低于CK，说明枸杞枝条粉与其他物料复配可以降低干体积质量。各复配处理基质的总孔隙度、通气孔隙及持水孔隙均显著高于CK，较CK分别高出26.7%～96.75%、52.56%～366.25%、19.15%～86.22%，说明枸杞枝条复配基质的保水性和通气性优于壮苗二号育苗基质，育苗基质中添加枸杞枝条可以增加基质的孔隙度。通过表1可知，基质配比中枸杞枝条所占比例越大，配比基质的干体积质量越小，总孔隙度越大，大小孔隙比越小;基质配比中蛭石所占比例越大，配比基质的干体积质量越大，总孔隙度越小，大小孔隙比越大。

2.2 不同复配基质的化学性状

在复配基质化学性状方面（表2），枸杞枝条粉基质的pH值与电导率均略高于壮苗二号，全氮含量与壮苗二号基本接近;但枸杞枝条粉基质的速效氮、速效磷、速效钾值却显著高于壮苗二号，其中速效氮含量是壮苗二号基质的2.89倍、速效钾为1.78倍、速效磷1.46倍，从表2可以得出，枸杞枝条粉基质与壮苗二号基质全氮含量方面含量相近，但速效养分（速效氮、速效磷、速效钾）方面，枸杞枝条粉基质显著高于壮苗二号基质。

2.3 不同复配基质对茄子幼苗生长指标的影响

通过图1可知，T7处理的茄子幼苗株高最高，达到5.15 cm，较CK（3.38 cm）高出52.37%，T2处理次之，为4.73 cm，除T10处理，其他处理均大于CK。在茎粗方面（图2），T2、T7处理茎粗值最高，达到1.99 mm，T5次之，为1.97 mm，较CK高出14.37%和13.22%，T1、T10处理均小于CK，其他处理均大于CK。在叶片数方面（图3），T7处理最高，为4.00片/株，T2、T3、T4、T5、T6、T7、T9处理均高于CK，T1、T8、T10处理均低于CK，且T1处理叶片数最少，仅为每株2.90片。而在根系长度方面（图4），T1处理却最长，达到18.57 cm，较CK高出31.05%，T6处理最短，仅为12.63 cm，较CK减少10.87%。在壮苗指数方面（图5），T5、T6处理值较高，T7次之，分别较CK增加22.40%、22.20%、19.96%，T9处理为0.054 2，略大于CK。其他处理均小于CK，且差异显著（除T3处理外）。

2.4 不同复配基质对茄子幼苗叶绿素质量分数的影响

从图6可以发现，T7处理叶绿素a质量分数最高为0.978 2 mg·g-1，较CK高出44.49%，其次是T9处理，为0.916 5 mg·g-1，较CK高出35.38%，除T3、T4处理叶绿素a质量分数低于CK外，其他处理均高于CK。在叶绿素b质量分数方面，各处理大小变化规律与叶绿素a质量分数相似，T7处理叶绿素b质量分数最高，为0.386 9 mg·g-1，较CK高出39.07%，其次是T9处理为0.362 1 mg·g-1，较CK高出30.15%，且T3和T4处理叶绿素b质量分数均低于CK。在总叶绿素质量分数方面，T7处理总叶绿素质量分数最高，达到1.365 1 mg·g-1，较CK高出42.90%，其次是T9处理为1.278 5 mg·g-1，较CK高出34.77%，而且T3、T4处理叶绿素a质量分数低于CK，分别较CK减少了9.65%和2.98%。

2.5 不同复配基质对茄子幼苗生理指标的影响

T6处理下茄子幼苗POD酶活性最高（图7），达到360.36 U·g-1，T7处理次之，为328.83 U·g-1，分别较CK高出194.34%和168.39%，除T10处理外，其他处理的POD酶活性均大于CK。在SOD酶活性方面，T2和T5处理SOD酶活性较高，分别达到414.50 U·g-1和407.25 U·g-1，较CK分别高出222.82%和217.17%，各复配处理的SOD酶活性均高于CK，其差异显著。

在根系活力方面（图8），T1处理显著低于其他处理，其他各处理之间差异不显著，其中T8处理值最高，为1.173 3 mg·g-1·h-1，T5和T7处理次之，均为1.667 mg·g-1·h-1。从图9可以发现，T1处理的MDA质量分数显著高于CK，其中T1处理达到2.53 mol·g-1，较CK高出25.25%，T2、T3、T4、T6、T8、T9和T10处理的MDA含量低于CK，分别比CK低27.72%、51.98%、4.95%、21.29%、34.65%、18.81%和9.41%。

2.6 复配基质对茄子幼苗光合参数的影响

由表3可知，T7处理茄子幼苗的净光合速率最高，达到6.17 μmol·m-2·s-1，较CK高出65.42%，T10处理次之，为5.43 μmol·m-2·s-1，T2处理茄子的净光合速率最低，较CK减少36.46%。T3、T7、T8、T9和T10处理蒸腾速率均高于CK，但差异不显著;T4、T5、T7、T8、T9和T10处理胞间CO2浓度均高于CK，T8、T9与其他各处理间差异显著。T5、T6、T7和T8處理气孔导度高于CK，其中T7处理最高，较CK高47.03%。

3 讨 论

各复配处理基质的干体积质量均低于CK，说明枸杞枝条粉与其他物料复配可以降低干体积质量。而且通过比较得出，枸杞枝条复配基质的保水性和通气性优于壮苗二号育苗基质，育苗基质中添加枸杞枝条可以增加基质的孔隙度。Abad等[19]认为，理想基质的容重应小于0.4 g·cm-3，总孔隙度应大于80%，而通气孔隙应在20%～30%;程斐等[20]提出容重是0.4 g·cm-3，总孔隙度在70%～90%之间;李谦盛[21]提出的基质质量标准认为，容重应在0.1～0.8 g·cm-3，总孔隙度应在70%～90%，通气孔隙应在15%～30%;蒋卫杰等[22]认为总孔隙度在55%～95%，通气孔隙在20%左右才是理想基质。本试验CK总孔隙度为39.1%，虽并不是属于良好的育苗基质，但CK是目前宁夏设施蔬菜育苗使用最为广泛的一种商品基质。各复配处理干质量体积在0.14～0.16 g·cm-3，总孔隙度在49.54%～76.93%，通气孔隙度在12.48%～38.14%，持水孔隙度在36.83%～57.56%。

在各复配处理中，T7处理茄子幼苗株高达到5.15 cm，较CK高出52.37%，T2、T7处理茎粗值最高达到1.99 mm，T7处理单株叶片数为4.00片，T7处理叶绿素a质量分数最高为0.978 2 mg·g-1，叶绿素b质量分数最高为0.386 9 mg·g-1，总叶绿素质量分数达到1.365 1 mg·g-1，较CK高出42.90%。T7处理POD酶活性为328.83 U·g-1，较CK高出168.39%，MDA质量分数显著高于CK;T7处理茄子幼苗的净光合速率达到6.17 μmol·m-2·s-1，较CK高出65.42%，T7处理气孔导度高于CK，较CK高47.03%。

综合复配基质理化性状和茄子幼苗生长、生理、光合等多项指标得出，T7处理较适合于茄子育苗使用，即较优复配比例为V枸杞枝条∶V珍珠岩 ∶V蛭石=3∶1∶2。

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