蚯蚓粪、椰糠复配基质对三七种苗生长的影响

汪佳维，王华磊，王灿彬，李金玲，罗春丽，罗夫来， 林 洁，陈松树，李丹丹，赵 致

（贵州大学农学院，贵州省药用植物繁育与种植重点实验室，贵州 贵阳 550025）

三七[Panax notoginseng（Burk）F．H．Chen］又名田七，为五加科人参属多年生草本植物，是我国传统名贵大宗中药材[1］，主产于云南文山，具有消肿定痛、散瘀止血的疗效，可用于治疗心脑血管疾病、血液系统疾病和中枢神经系统疾 病[2-3］。优质的种苗是三七栽培的关键，采用基质育苗可有效解决三七连作障碍导致的土地资源紧缺问题，基质育苗还可放置于温室大棚内，满足三七苗生长对环境气候严格的要求。目前，草炭作为最常用的育苗基质，广泛运用于园艺植物栽培，但草炭是不可再生资源，常用各种农业废弃物、工业生产废弃物、畜禽粪便等其他基质替代草炭[4］，如菇渣、稻壳、椰糠、牛粪、蚯蚓粪、煤渣、酒 糟等[5-6］。

蚯蚓粪具有微孔结构，质地较为疏松，能使土壤从板结变成团粒结构，可抑制水肥流失，是一种优质的育苗基质，能给植物生长提供所需的氮、磷、钾、锌、镁及其他多种微量元素，以及大量有机质、腐植酸等[7-8］，具有改良土壤微生物环境的作用，可减少面源污染[9］。研究表明，蚯蚓粪∶蛭 石=7∶3（体积比）可提高棉花幼苗单株干物重、成苗率和移栽成活率，且优于商品基质[10］，蚯蚓粪∶草炭∶园土=2∶3∶1（体积比）可使葡萄扦插苗生长指标及根系指标达到最佳，显著优于对照草炭∶园土=3∶1（体积比）[11］。椰糠具有保水性和透气性良好、可再生、加工工艺成熟及运输成本较低等优点，已成为国内外广泛应用的新型基 质[12］。椰糠∶沙子∶有机肥=22∶1∶1（体积比）可提高辣椒幼苗的全株干/鲜质量、根体积、壮苗指 数[13］，椰糠∶珍珠岩=3∶1（体积比）添加2 kg/m3缓释肥可以应用于盆栽袋鼠花生产，替代不可再生的草炭[14］。

本研究以蚯蚓粪、椰糠及草炭为主要原料，与蛭石、生土按照不同体积混合，作为三七的育苗复配基质，探究蚯蚓粪和椰糠复配基质对三七种苗生长的影响，以期筛选出适宜三七种苗生长的基质复配方案，为三七育苗复配基质的研发和生产提供技术支撑，也为三七的生态种植提供理论 依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

三七种子购买自云南文山，经贵州大学中药材研究所王华磊教授鉴定为五加科人参属成熟无病害的新鲜三七种子，原料基质蚯蚓粪、草炭、蛭石购自山东醉花园艺有限公司，椰糠购自福建几米阳光园艺有限公司，原料基质的基本理化性质如 表1、表2所示。

表1 原料基质的物理性质

表2 原料基质的化学性质

1.2 试验方法

试验以层积处理后的三七种子为原料，采用随机区组设计，设置蚯蚓粪组（处理T1～T4）、椰糠组（处理T5～T8）、蚯蚓粪+椰糠组（处理T9～T11），草炭∶蛭石=2∶1（体积比）为对照CK，共12个处理（表3）。每个处理重复3次，每个重复3个育苗框（50 cm×100 cm），其中T4为纯蚯蚓粪处理，T8为纯椰糠处理，其他处理均以一定的体积替换草炭。遮阴条件为透光率12.06%的黑色遮阴网，于8月下旬出现大量叶片泛黄时施一次复合肥（375 kg/hm2）。

表3 不同基质处理复配体积比

1.3 测定方法

1.3.1 基质物理性质的测定

采用体积为200 mL的环刀，称量环刀质量为M0，将环刀加满样品后质量为M1，将环刀完全浸泡在水中24 h后质量为M2，将浸泡后的环刀重力失水12 h后质量为M3，放入烘干箱36 h后质量为M4。以下为指标测定的相关公式[15］：

容重（g/cm3）=（M4-M0）/200

总孔隙度（%）=（M2-M4）/200×100

通气孔隙度（%）=（M2-M3）/200×100

持水孔隙度（%）=总孔隙度-通气孔隙度

大小孔隙比=通气孔隙度/持水孔隙度

1.3.2 基质pH及化学性质的测定

将风干的基质与蒸馏水按1∶5（体积比）混合，置于摇床振荡30 min，用定性滤纸进行过滤，提取滤液，用pH计测定基质pH[16］。基质全氮测定采用凯氏定氮法，全磷采用HClO4-H2SO4法，全钾采用火焰光度法，速效钾采用NH4OAc 浸提，火焰光度法，有效磷采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法，碱解氮采用碱解扩散法，有机质采用重铬酸钾-浓硫酸外加热法[17-18］。

1.3.3 三七种苗生长指标的测定

出齐苗后于2020年6月11日、8月13日、10月15日定株测定三七种苗地上部分各生长指标，2020年9月24日、12月15日每个处理取100株统计病株率、存苗率，2020年12月15日取全株测定地上和地下部生长指标。

中叶长、中叶宽用直尺测量；株高用直尺测量茎基部至叶柄最顶端的距离；茎粗用游标卡尺量取刚出土位置的茎直径；主根粗用游标卡尺测量根最粗的部位；将种苗洗净吸干水分后用电子天平称量地上部鲜重、根鲜重；地上部和地下部于烘箱中105℃杀青15 min，80℃烘至恒重后称干质量；叶绿素含量用SPAD叶绿素仪测定；芽长用直尺测量；芽粗用游标卡尺测量。

根冠比=根鲜重/地上部鲜重

叶面积=中叶长×中叶宽×0.6348[19］

生病率（%）=生病株数/100×100

存苗率（%）=存苗株数/100×100

壮苗指数=（主根粗/株高+地下部干重/地上部干重）×全株干重

G值（干物质积累速率）=全株干重/育苗 天数

1.4 综合评价方法

利用隶属函数法进行综合评价[20］。

与壮苗指数呈正相关的参数采用以下公式：

隶属函数值=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）

与壮苗指数呈负相关的参数采用以下公式：

反隶属函数值=1-（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）式中，X为某一项所测指标的测定值，Xmax和Xmin为某一项所测指标所有参试种的最大值和最小值。

将隶属函数值累加，取平均值，平均值越大，则该处理种苗生长越好。

1.5 数据处理

采用DPS V9.01对数据进行差异显著性检验（Duncan新复极差法，α=0.05）、SPSS 26.0做相关性分析、Excel 2010进行数据整理和制图。

2 结果与分析

2.1 不同复配基质理化性质

复配基质物理性质：植物生长与基质的理化性质密切相关，理想育苗基质的质量标准为：容重0.1～0.8 g/cm3[21］，总孔隙度69%～91%，通气孔隙度15%～45%，持水孔隙度40%～75%[22］，pH 5.8～7.0，大小孔隙比（气水比）在0.25～0.67之间，且越接近0.5，基质的保水透气性越良好[23-24］。 由表4可知，各处理的容重、通气孔隙度、持水孔隙度、大小孔隙比均在理想范围内。蚯蚓粪组、蚯蚓粪+椰糠组的容重相对于椰糠组和CK较大，且随蚯蚓粪比例增大而增大。椰糠组的总孔隙度和持水孔隙度均显著高于除CK外的其他处理组。T5的大小孔隙比为0.5，说明T5的保水透气性较好。椰糠组的pH显著低于其他处理组，且与CK的pH接近，蚯蚓粪组和蚯蚓粪+椰糠组的pH都高于7.0，适合三七生长的pH为5.5～7.0[25］，因此，椰糠组的pH较适合三七生长。

表4 不同复配基质的物理性质

复配基质化学性质：由表5可知，椰糠组和CK的有机质含量相近，且显著高于蚯蚓粪组和蚯蚓粪+椰糠组。椰糠组的全氮、全磷、有效磷、碱解氮含量均与CK接近，且显著低于蚯蚓粪组和蚯蚓粪+椰糠组。与各试验组之间比较，全钾含量无明显规律，单在椰糠组和蚯蚓粪+椰糠组内比较，全钾含量随椰糠添加比例增加而增加。在椰糠组和蚯蚓粪+椰糠组内，速效钾含量随椰糠添加比例增加而增加，且所有处理组的速效钾含量均显著高于CK。

表5 不同复配基质的化学性质

2.2 不同复配基质对三七种苗生长的影响

2.2.1 不同复配基质对三七种苗叶面积、株高的影响

由表6可知，6月叶面积表现为T1最大，其次为T2、CK，且T1、T2、CK显著高于其他处理。8月叶面积表现为CK最大，其次为T2和T11。10月叶面积依然表现为CK最大，T5、T6、T7次之。12月叶面积表现为T5最大，CK、T6、T7次之，且T5相对于CK提高了5.34%。于整个生长期而言，叶面积的最佳处理有所变动，到生长后期椰糠组中处理T5、T6、T7的叶面积逐渐显著高于其他处理，最终T5显著高于CK，表现为最佳 处理。

表6 不同复配基质对三七种苗叶面积的影响（cm2）

由表7可知，6月株高表现为T7最佳，T1、T2次之，且T7显著高于CK；8月株高表现为T6最佳，T2、T5次之；10月株高表现为T5最佳，T6、T7次之，且T5较CK显著提高了13.04%；12月株高表现为T5最佳，其次是CK、T2、T3、T6，且T5较CK显著提高了8.48%。

表7 不同复配基质对三七种苗株高的影响（cm）

2.2.2 不同复配基质对三七种苗主根粗、芽长、芽粗的影响

由表8可知，主根粗表现最佳的是T6，其次为T5，T6、T5分别较CK提高了9.96%、7.47%，蚯蚓粪组的主根粗随蚯蚓粪添加比例增加而逐渐降低，且未添加草炭的T4处理表现最低。芽长表现为T5最佳，其次为CK、T2、T9，且T5较CK提高了17.14%。芽粗表现为T5最佳，其次为CK、T2、T6，T5较CK提高了8.97%。

表8 不同复配基质对三七苗主根粗、芽长、芽粗的影响

2.2.3 不同复配基质对三七种苗质量的影响

由表9可知，根鲜重表现为T5最佳，T6、CK、T1次 之，T5与T6无 显 著 差 异，T5较CK显著提高了34.84%，T6较CK提高了7.5%。地上部鲜重表现为T5最佳，CK、T6次之，T5较CK提高了12.50%。根冠比表现为T5最佳，T6、T1、T8、CK次之，T5与T6、T1无显著差异，且T5、T6、T1较CK分 别 提 高 了14.58%、13.89%、12.50%。壮苗指数表现为T5最佳，T6、T7、T8次之，椰糠组4个处理均显著高于其他两个处理组和CK，且较CK分别依次显著高出84.05%、71.01%、11.59%、7.24%。G值 表 现 为T5最 佳，T6、T7、CK次之，T5较CK显著高出37.5%。综合各个种苗质量指标，表现最佳的均为T5，且均高于CK。

表9 不同基质配比对三七种苗质量的影响

2.2.4 不同复配基质对三七种苗存苗率、病株率的影响

由表10可知，9月的存苗率表现为T2最 佳（99.5%）、T4、T5、CK次之，T2与T4无显著 差异，且T2、T4较CK分别显著提高了6.04%、5.36%。9月的病株率表现为T5最低（6.59%），T6最高（17.13%），T5的病株率较CK显著降低了53.46%。12月的存苗率表现为T4最佳（85.19%），T5、T10、T7次 之，T4、T5、T10、T7较CK分 别显著提高了90.54%、82.76%、69.51%、67.55%，12月存苗率最低的是T1，仅为25.48%，其次是CK（44.71%）。12月的病株率表现为T5最低（8%），CK最高（53.44%）。整体可见，T4、T5的存苗率相对较高，T5病株率显著低于其他处理，CK在生长后期三七种苗发生病株的现象较为严重。

表10 不同基质配比对三七种苗存苗率、病株率的影响（%）

2.2.5 不同基质配比对三七种苗SPAD值的影响

由表11可知，6月的SPAD值表现为T1最佳，T2、T6、T7次之，且T1、T2、T6显著高于CK。8月的SPAD值表现为CK最佳，T2、T3、T4次之，10月的SPAD值表现为T11最佳，T9、T10、CK次之，12月的SPAD值表现为CK最佳，T3、T7、T9次之。整体可见，CK的SPAD值相对较高，且各处理间无明显变化规律。

表11 不同基质配比对三七种苗SPAD值的影响

2.3 相关性分析

为探究三七种苗生长与复配基质理化性质的相关性，进行相关性分析，结果如表12所示。芽粗与通气孔隙度、大小孔隙比呈显著正相关。壮苗指数与容重、pH值呈极显著负相关，与总孔隙度、通气孔隙度、大小孔隙比呈极显著正相关。病株率与持水孔隙度呈显著正相关。

表12 各指标的相关性分析

2.4 综合评价

利用隶属函数法，对三七种苗生长情况进行综合评价，将各指标的隶属函数值累加，求取平均值，值越大，则该复配基质处理下的三七种苗生长越好。由表13可知，隶属函数平均值排名情况为 T5＞T6＞T8＞T7＞CK＞T1＞T9＞T2＞T11＞T3＞T10＞T4，表明椰糠组4个处理的三七种苗生长情况都优于CK，且T5为可以替代草炭及适合三七种苗生长的最佳基质配方。

表13 隶属函数值及综合排名

3 讨论

3.1 不同复配基质的理化性质

蚯蚓粪和椰糠均为可再生的绿色环保基质，生产加工技术已非常成熟，目前，市场应用较为广泛，可用于替代不可再生基质草炭[26-27］。本试验用于三七育苗研究发现，由蚯蚓粪、椰糠与草炭、蛭石组成的复配基质，其容重、通气孔隙度、持水孔隙度、大小孔隙比均在理想范围内，容重随蚯蚓粪添加比例增大而增大，而容重较大，孔隙度小的基质环境不利于植物根系发育。添加蚯蚓粪的处理组pH都高于植物生长正常范围，而椰糠组的pH与CK接近，处于适合三七生长的正常pH范围内。椰糠组的有机质含量较高，与CK接近，且显著高于蚯蚓粪组和蚯蚓粪+椰糠组。蚯蚓粪组和蚯蚓粪+椰糠组的全氮、全磷、有效磷、碱解氮含量均显著高于草炭，而椰糠组与CK接近。

3.2 不同复配基质对三七种苗生长的影响

对三七种苗进行动态取样可知，T5的叶面积在生长后期逐渐超过CK，株高也在12月显著高于其他处理。SPAD值随三七种苗生长逐渐增大，CK整体表现较好，处理间无明显变化规律。9、12月存苗率最高的处理分别为T2（99.5%）、T4（85.19%），T5的病株率显著低于其他处理，CK的病株率在12月时显著高于其他处理（53.44%），可能与CK的大小孔隙比较低、持水性好、透气性差导致基质长期积水有关。因此，椰糠和蚯蚓粪的添加可显著增加三七种苗的存苗率，降低病株率。三七种苗质量与地下部生长状况密切相关，种芽质量是评价种苗质量的一个重要指标，T6、T5的主根粗分别较CK提高了9.96%、7.47%，T5的芽长、芽粗都优于其他处理，芽长高出CK 17.14%，芽粗高出CK 8.97%。T4的主根粗、芽长、芽粗均表现为最差，可能与T4复配基质容重较大，孔隙度较小，不利于三七种苗根系生长有关。T5、T6、T7、T8的隶属函数值综合排名均高于CK，其中T5排名最高，其根鲜重、地上部鲜重、根冠比、壮苗指数、G值均优于其他处理，分别较CK提高了34.84%、12.50%、14.58%、84.05%、37.50%。 相关性分析表明，三七种苗的生长与复配基质理化性质存在密切联系，且基质的各理化指标对种苗的壮苗指数影响较大。

4 结论

基质的理化指标对三七种苗生长存在一定的影响，且添加椰糠的复配基质其容重较小、孔隙度较大、pH及营养物质接近CK，综合复配基质的理化指标和三七种苗生长状况，T5（椰糠∶草炭∶蛭石∶生土=0.5∶1.5∶1∶1）（体积比）的理化指标较适合三七种苗生长，三七种苗根鲜重、地上部鲜重、根冠比、壮苗指数、G值等生长指标均高于其他处理，可筛选为三七育苗的复配基质配方。