任志雨等

摘要：試驗(yàn)以甜椒品種荷特（Capsicum annuum L.var.grossum Bailey cv. Hete）為材料，利用無土育苗的方法研究了椰糠與蛭石的不同配比對(duì)基質(zhì)理化性狀和甜椒幼苗生長(zhǎng)與質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，椰糠加入蛭石后可明顯改善基質(zhì)的容重、總孔隙度、大小孔隙比、pH和電導(dǎo)率（EC），對(duì)甜椒幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)、壯苗指標(biāo)、葉片葉綠素含量和凈光合速率以及根系琥珀酸脫氫酶活性均有明顯的影響。其中75%（體積分?jǐn)?shù)，下同）椰糠+25%蛭石處理甜椒幼苗的各項(xiàng)指標(biāo)最佳，而50%椰糠+50%蛭石處理和25%椰糠+75%蛭石處理的甜椒育苗效果與50%草炭+50%蛭石處理（對(duì)照）大體相當(dāng)，100%椰糠基質(zhì)處理的甜椒育苗效果則最差。試驗(yàn)結(jié)果為椰糠基質(zhì)用于甜椒無土育苗的可行性和適宜配比提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：基質(zhì)；椰糠；蛭石；甜椒（Capsicum annuum L.var.grossum Bailey）；幼苗

中圖分類號(hào)：S604+.7；S641.3；S604+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）18-4493-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.026

現(xiàn)在蔬菜無土栽培技術(shù)發(fā)展迅速，而基質(zhì)無土育苗又是其重要內(nèi)容之一；固體基質(zhì)的理化性狀差異較大，通常將幾種基質(zhì)按一定比例混合后使用則效果更好[1]。目前生產(chǎn)中常見的固體基質(zhì)有草炭、蛭石、珍珠巖、爐渣、細(xì)沙、炭化稻殼等[2]，而最常用的草炭、蛭石等屬非再生性資源，近年來價(jià)格上漲較快，制約了基質(zhì)無土育苗的可持續(xù)發(fā)展。鑒于此，已有一些利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物如秸稈、樹皮、食用菌渣、鋸木屑等作為無土栽培基質(zhì)的研究報(bào)道[3，4]；陳麗平等[5]的研究表明，利用食用菌渣基質(zhì)栽培辣椒（Capsicum annuum L.）相比無機(jī)基質(zhì)明顯促進(jìn)了其生長(zhǎng)和開花坐果，提高了品質(zhì)與產(chǎn)量。朱雪志等[6]在辣椒工廠化育苗中選用炭化谷殼∶食用菌渣∶細(xì)河沙∶鋸木屑∶豬糞渣=1∶2∶2∶2∶3（體積比）的基質(zhì)配方進(jìn)行育苗，替代效果較好。

椰子（Cocos nucifera L.）是棕櫚科（Palmae）椰子屬（Cocos L.）單子葉多年生常綠喬木，主要分布于東南亞各國(guó)及中國(guó)海南、廣東、廣西等省（自治區(qū)）；通常行業(yè)里將椰子的外果皮和中果皮合稱為椰衣，其占椰子質(zhì)量的33%～35%，椰衣提取長(zhǎng)纖維過程中脫落下來的纖維粉末（多數(shù)長(zhǎng)度<2 mm，少數(shù)>2 mm）和廢渣稱之為椰糠；椰糠具有保水透氣、可生物降解和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，但現(xiàn)在仍有大量的椰糠被丟棄或直接燃燒[7-9]。利用椰糠作為園林植物、蔬菜等的無土栽培基質(zhì)已有研究應(yīng)用[10]的先例，陳貴林等[11]的試驗(yàn)表明，椰糠與蛭石等體積混合基質(zhì)的理化性狀優(yōu)于單純蛭石或椰糠，在混合基質(zhì)上生長(zhǎng)的黃瓜（Cucumis sativus L.）幼苗發(fā)育最好。張晶等[12]的研究表明，椰糠與珍珠巖等體積配比后，仙客來（Cyclamen persicum Mill.）種子的發(fā)芽率和幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育最佳?，F(xiàn)在甜椒[C. annuum L. var. grossum Bailey]的設(shè)施栽培發(fā)展迅速，目前椰糠與蛭石的不同配比用于甜椒育苗的研究還鮮見報(bào)道，天津市也很少有利用椰糠基質(zhì)進(jìn)行蔬菜無土栽培的事例。另外，通過調(diào)研確定，天津周邊有充足、穩(wěn)定的椰糠基質(zhì)供應(yīng)，價(jià)格比草炭低得多。因此，試驗(yàn)利用無土育苗的方法研究了椰糠與蛭石的不同配比對(duì)基質(zhì)理化性狀和甜椒幼苗生長(zhǎng)與質(zhì)量的影響，旨在確定椰糠基質(zhì)用于甜椒無土育苗的可行性和適宜配比。

1 材料與方法

1.1 材料

以甜椒品種荷特（C. annuum var.grossum cv. Hete）為試驗(yàn)材料，供試的基質(zhì)材料椰糠和蛭石均由天津花園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供，試驗(yàn)用椰糠的顆粒較大，吸水性較差。蛭石為金黃色園藝蛭石，規(guī)格為1～3 mm。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2014年5～6月在天津農(nóng)學(xué)院2號(hào)日光溫室進(jìn)行。椰糠與蛭石按體積分?jǐn)?shù)比例設(shè)置4個(gè)處理，分別是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%蛭石基質(zhì)為對(duì)照（CK）。甜椒種子于室溫浸種10 h后在恒溫培養(yǎng)箱中28～30 ℃環(huán)境下催芽，5月15日播種于黑色塑料育苗缽中，規(guī)格為10 cm×10 cm，體積約為300 mL，每處理播種60缽，單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。當(dāng)甜椒幼苗子葉完全展開時(shí)澆1/2濃度的山崎甜椒配方營(yíng)養(yǎng)液（穴盤育苗常用的配方營(yíng)養(yǎng)液），微量元素采用通用配方[1]，營(yíng)養(yǎng)液的pH調(diào)整到5.5～5.8。

1.2.2 測(cè)定的項(xiàng)目和方法 在天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各處理基質(zhì)的容重、總孔隙度、大孔隙度、小孔隙度和大小孔隙之比；用PC300型pH計(jì)和SALT6型電導(dǎo)儀（新加坡Eutech公司和美國(guó)Oakton公司聯(lián)合生產(chǎn)）測(cè)定基質(zhì)的pH和電導(dǎo)率（EC）的數(shù)值[1]。甜椒完全出苗后，計(jì)算出苗率。6月19日當(dāng)幼苗大約9片真葉時(shí)進(jìn)行以下相關(guān)指標(biāo)測(cè)定：成苗率，成苗率=成苗株數(shù)/播種數(shù)×100%；用游標(biāo)卡尺測(cè)量離基質(zhì)表面1 cm處的莖粗；用CI-202型手持葉面積儀（美國(guó)CID公司）測(cè)量真葉的葉面積；用TTC法[13]測(cè)定根系琥珀酸脫氫酶（Succinate dehydrogenase，SDH）活性；鮮樣在105 ℃殺青15 min后，80 ℃下烘干至恒重；計(jì)算根冠比和壯苗指數(shù)，壯苗指數(shù)=全株干重×（莖粗/株高+地下部干重/地上部干重）[14]；用丙酮法[13]測(cè)定幼苗第七、第八片真葉的葉綠素含量；用CI-340型光合作用測(cè)定儀（美國(guó)CID公司）測(cè)定第七、第八片真葉的凈光合速率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003和 The SAS system for windows V8 軟件包進(jìn)行方差分析，采用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法（Duncans multiple range test，DMRT）進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)的理化性狀分析

通常適用于無土栽培基質(zhì)的適宜容重范圍為0.1～0.8 g/cm3，總孔隙度范圍在70%～90%，大小孔隙比范圍為0.25～0.67，pH在5.5～7.5，EC值不宜超過2.6 mS/cm[1，15]。試驗(yàn)測(cè)定的椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)的理化性狀見表1。由表1可以看出，隨著椰糠中蛭石比例的增加，椰糠混合基質(zhì)的容重隨之增加，數(shù)值在0.37～0.47 g/cm3，均處在適宜范圍內(nèi)，且均顯著大于（P<0.05）100%椰糠處理的0.30 g/cm3。100%椰糠處理的總孔隙度為70.47%，隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，基質(zhì)的總孔隙度在增加，但增加幅度較小，在72.34%～75.34%之間，均處在適宜范圍內(nèi)，其中25%椰糠+75%蛭石處理的總孔隙度（75.34%）顯著大于（P<0.05）100%椰糠處理的總孔隙度。100%椰糠處理的大小孔隙比值高達(dá)0.76，已超過適宜范圍的高限，說明其過于疏松，不利于保水；而隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，其大小孔隙比顯著降低（P<0.05），其中25%椰糠+75%蛭石處理的大小孔隙比僅為0.24，已低于適宜范圍的低限，說明其保水性太大，不利于通氣。100%椰糠處理的pH為5.45，略低于最適宜值，隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，基質(zhì)pH也隨之逐漸升高，但變化幅度不大，在5.89～6.46之間，均處于適宜范圍內(nèi)，其中25%椰糠+75%蛭石處理的基質(zhì)pH（6.46）顯著大于（P<0.05）100%椰糠處理。100%椰糠處理的EC值最高，達(dá)2.73 mS/cm，已超過無土栽培基質(zhì)適宜的EC值上限值；而隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，其基質(zhì)EC值均顯著低于（P<0.05）100%椰糠處理，且均在較適宜的范圍內(nèi)。

2.2 椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)對(duì)甜椒幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

試驗(yàn)測(cè)定的椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)對(duì)甜椒幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響情況見表2。由表2可以看出，100%椰糠處理的甜椒出苗率和成苗率顯著低于（P<0.05）其他處理，分別為92%、92%，說明100%椰糠基質(zhì)對(duì)種子發(fā)芽出土和幼苗根系生長(zhǎng)存在不利影響，而其他處理的出苗率和成苗率都達(dá)100%。幼苗的株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積在一定程度上反映了植物干物質(zhì)的積累能力和生長(zhǎng)勢(shì)的大小，葉面積是影響幼苗光合能力的重要因子。隨著椰糠基質(zhì)中蛭石比例的增加，甜椒幼苗上述生長(zhǎng)指標(biāo)先顯著增加（P<0.05），而后降低（P>0.05），其中75%椰糠+25% 蛭石處理的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)最佳，分別為株高13.52 cm、莖粗3.70 mm、葉片數(shù)9.91片、葉面積127.27 cm2；而50 %椰糠+50%蛭石處理和25%椰糠+75%蛭石處理的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)與對(duì)照的水平大體相當(dāng)，分別為株高11.99 cm、莖粗3.23 mm、葉片數(shù)9.61片、葉面積89.34 cm2和株高11.97 cm、莖粗3.22 mm、葉片數(shù)9.54片、葉面積87.91 cm2，對(duì)照為株高12.16 cm、莖粗3.23 mm、葉片數(shù)9.78片、葉面積96.32 cm2。這與上述在椰糠基質(zhì)中加入蛭石改善其理化性狀的結(jié)論是一致的。100%椰糠基質(zhì)處理的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)則最差，分別為株高9.91 cm、莖粗3.19 mm、葉片數(shù)8.58片、葉面積86.23 cm2；這是由于100%椰糠基質(zhì)容重較小、大小孔隙比較大而造成了基質(zhì)的保水性較差，種子發(fā)芽出土和幼苗生長(zhǎng)時(shí)水分供應(yīng)波動(dòng)較大所致，同時(shí)100%椰糠基質(zhì)的pH偏小和EC值過大對(duì)幼苗的生長(zhǎng)也有不利影響。

2.3 椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)對(duì)甜椒幼苗干物質(zhì)積累和幼苗質(zhì)量指標(biāo)的影響

植株的干重和鮮重是幼苗對(duì)礦質(zhì)元素吸收量以及光合產(chǎn)物積累量的綜合反映；根冠比則反映了幼苗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在地上部和地下部之間的分配狀況，反映了根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)力；壯苗指數(shù)則綜合反映了幼苗素質(zhì)的高低。試驗(yàn)測(cè)定的椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)對(duì)甜椒幼苗干物質(zhì)積累和幼苗質(zhì)量指標(biāo)的影響情況見表3。從表3可見，隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，各處理甜椒幼苗的地上部和地下部的干重與鮮重、根冠比、壯苗指數(shù)先顯著增加（P<0.05）而后多數(shù)顯著降低（P<0.05），其中75%椰糠+25%蛭石處理的地上部和地下部的干重與鮮重、根冠比、壯苗指數(shù)最大，分別為地上部干重0.952 g、地上部鮮重5.911 g、地下部干重0.262 g、地下部鮮重2.191 g、根冠比0.275、壯苗指數(shù)367.073，綜合來看，75%椰糠+25% 蛭石處理是甜椒育苗的最佳配方；而50%椰糠+50%蛭石處理和25%椰糠+75%蛭石處理的地上部和地下部的干重與鮮重、根冠比、壯苗指數(shù)與對(duì)照的水平相近，分別為地上部干重0.689 g、地上部鮮重4.342 g、地下部干重0.169 g、地下部鮮重1.422 g、根冠比0.245、壯苗指數(shù)233.323和地上部干重0.628 g、地上部鮮重4.131 g、地下部干重0.160 g、地下部鮮重1.353 g、根冠比0.255、壯苗指數(shù)222.138，對(duì)照為地上部干重0.703 g、地上部鮮重4.351 g、地下部干重0.171 g、地下部鮮重1.452 g、根冠比0.243、壯苗指數(shù)235.598，且多數(shù)差異未達(dá)到顯著差異水平（P>0.05）。100%椰糠基質(zhì)處理的地上部和地下部的干重與鮮重、根冠比、壯苗指數(shù)則基本最小，分別為地上部干重0.644 g、地上部鮮重4.012 g、地下部干重0.123 g、地下部鮮重1.022 g、根冠比0.191、壯苗指數(shù)171.186；可見100%椰糠基質(zhì)由于保水性較差、pH偏小和EC值過大而對(duì)幼苗干物質(zhì)積累和質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生了負(fù)面影響。說明蛭石的加入改善了基質(zhì)的理化性狀，對(duì)幼苗干物質(zhì)積累和質(zhì)量產(chǎn)生了積極作用。

2.4 椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)對(duì)甜椒幼苗葉片光合參數(shù)和根系活力的影響

葉片葉綠素含量和凈光合速率是植物光合作用和干物質(zhì)積累的重要影響因子。試驗(yàn)測(cè)定的椰糠與蛭石不同配比基質(zhì)對(duì)甜椒幼苗葉片光合參數(shù)和根系活力的影響情況見表4。由表4可見，隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，各個(gè)處理甜椒幼苗葉片的葉綠素含量和凈光合速率先顯著增加（P<0.05）而后顯著或不顯著下降（P>0.05），其中75%椰糠+25%蛭石處理的葉綠素含量和凈光合速率最大，分別為1.76 mg/g、12.43 μmol/（m2·s），與對(duì)照相比，達(dá)到顯著差異水平（P<0.05）；而100%椰糠基質(zhì)處理、50%椰糠+50%蛭石處理和25%椰糠+75%蛭石處理的葉綠素含量和凈光合速率與對(duì)照的水平數(shù)值相近，分別為1.43 mg/g與10.11 μmol/（m2·s）、1.51 mg/g與11.91 μmol/（m2·s）、1.45 mg/g與10.32 μmol/（m2·s），對(duì)照為1.47 mg/g與10.33 μmol/（m2·s），與對(duì)照相比，多數(shù)未達(dá)到顯著差異水平（P>0.05）。琥珀酸脫氫酶是植物根系主動(dòng)吸收過程中有氧呼吸的重要參與酶，在一定程度上可以反映根系的吸收活力。隨著椰糠基質(zhì)中蛭石比例的增加，各處理甜椒幼苗根系的琥珀酸脫氫酶活性先顯著增加，后下降或顯著下降，其中75%椰糠+25%蛭石處理的琥珀酸脫氫酶活性最大，為117.56 μg/（g·h），高于或顯著高于（P<0.05）其他處理；50%椰糠+50%蛭石處理的琥珀酸脫氫酶活性其次，為115.23 μg/（g·h），顯著高于（P<0.05）其余處理；而25 %椰糠+75 %蛭石處理的琥珀酸脫氫酶活性與對(duì)照的水平大體相當(dāng)，分別為92.54、96.32 μg/（g·h）；100%椰糠基質(zhì)處理的琥珀酸脫氫酶活性則最低，為87.26 μg/（g·h）?？梢?，隨著椰糠混合基質(zhì)中蛭石比例的增加，基質(zhì)保水性、pH和EC均得到了改善，促進(jìn)了甜椒幼苗根系的生長(zhǎng)與代謝活性，加大了幼苗根系對(duì)礦質(zhì)元素和水分的吸收，提高了葉綠素的合成，加快了光合同化作用和光合產(chǎn)物的積累，這也是上述幼苗光合產(chǎn)物積累和生長(zhǎng)勢(shì)增加的基礎(chǔ)之一。

3 小結(jié)與討論

蛭石的加入改善了椰糠的理化性狀，增加了其容重和總孔隙度，降低了大小孔隙比，提高了基質(zhì)的保水性，改善了基質(zhì)的pH和EC。隨著蛭石的加入，試驗(yàn)設(shè)置的不同椰糠混合基質(zhì)處理其甜椒幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)、質(zhì)量指標(biāo)、葉片光合參數(shù)和根系活力呈先增加后下降的變化，其中75%椰糠+25%蛭石處理各項(xiàng)指標(biāo)最佳，而50%椰糠+50%蛭石處理與25%椰糠+75%蛭石處理的甜椒育苗效果與對(duì)照大體相當(dāng)，100%椰糠基質(zhì)處理的甜椒育苗效果最差。

試驗(yàn)所用椰糠的大小孔隙比偏高，保水性較低，幼苗易因水分脅迫而生長(zhǎng)受阻，同時(shí)椰糠的pH偏小和EC偏大的問題在試驗(yàn)結(jié)果中也反映了出來，因此在生產(chǎn)中要防止育苗基質(zhì)高電導(dǎo)率導(dǎo)致的生理干旱，甚至出現(xiàn)老化苗、死苗等嚴(yán)重問題，大規(guī)模應(yīng)用前要先行檢測(cè)，可通過與pH較高或EC較低的基質(zhì)混合來改善其性狀。本試驗(yàn)在椰糠中加入蛭石后，顯著降低了基質(zhì)的大小孔隙比，增加了基質(zhì)的吸水性，改善了基質(zhì)的pH和EC，促進(jìn)了甜椒幼苗的生長(zhǎng)。狄文偉等[16]使用椰糠∶草炭∶蛭石=1∶3∶2（體積比）基質(zhì)栽培黃瓜后發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)量最高，品質(zhì)也有所提高。高芳華等[17]試驗(yàn)證實(shí)，使用椰糠∶河沙∶農(nóng)家肥=5∶4∶1（體積比）基質(zhì)配方的辣椒幼苗葉綠素含量、根系活力和壯苗指數(shù)等最佳。這些試驗(yàn)結(jié)果也說明，椰糠作為無土育苗基質(zhì)在與其他基質(zhì)經(jīng)過適當(dāng)配比后使用，可達(dá)到較好的育苗效果。

生產(chǎn)上應(yīng)注意的是來源不同的椰糠其理化性狀可能差異較大[18，19]，椰糠的短纖維和顆粒的大小與比例要適宜，若椰糠太細(xì)就要篩去一些過細(xì)的粉末，以降低保水性。椰子雖然主產(chǎn)于東南亞、中國(guó)華南等地，但是中國(guó)北方的家具加工廠或椰子纖維精加工工廠在進(jìn)行椰子長(zhǎng)纖維提取時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的椰糠廢棄物，其價(jià)格較草炭要低得多，各地應(yīng)當(dāng)充分利用這些椰糠資源進(jìn)行無土栽培基質(zhì)的開發(fā)利用，以提高效益、減少浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境。

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