基質(zhì)物理性狀對(duì)葡萄生根和苗木生長(zhǎng)的影響

吳玉霞，王延秀，楊江山，毛 娟，常永義

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，蘭州 730070；2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070)

近20a來(lái)，葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)，2015年全國(guó)葡萄栽培總面積達(dá)79.92萬(wàn)hm2，產(chǎn)量1367萬(wàn)t，其中鮮食葡萄栽培面積占全國(guó)總面積的90%以上，在果樹(shù)產(chǎn)業(yè)中名列前茅[1]。葡萄產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，勢(shì)必增加對(duì)苗木的需求，在葡萄優(yōu)質(zhì)高效產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，高質(zhì)量的苗木繁育是其重要環(huán)節(jié)之一[2]。葡萄硬枝扦插生根容易，成活率高，扦插繁殖具有速度快、效率高且保持母本性狀等優(yōu)點(diǎn)[3]，是無(wú)性繁殖的主要方法。葡萄苗木繁育中，大田育苗往往受季節(jié)和環(huán)境影響大，存在商品苗率低，苗木質(zhì)量差異大，人工管理成本過(guò)高等問(wèn)題，逐漸不能滿(mǎn)足現(xiàn)代苗木生產(chǎn)的要求。嫁接苗是現(xiàn)代葡萄生產(chǎn)中最基本、最重要的生產(chǎn)資料，可利用工廠化扦插育苗的方式，培育無(wú)病毒砧木和接穗，規(guī)范和加速苗木繁育，以滿(mǎn)足未來(lái)社會(huì)對(duì)優(yōu)質(zhì)脫毒苗木的規(guī)模化生產(chǎn)需求。

植物扦插育苗中，扦插成活率和苗木質(zhì)量不僅與種株及種條的質(zhì)量、種條的處理、扦插技術(shù)等因素有關(guān)，還與扦插基質(zhì)配方有密切關(guān)系[4]。工廠化扦插育苗常用的基質(zhì)有泥炭、蛭石、珍珠巖、巖棉、河沙、鋸末等。育苗中，基質(zhì)是苗木生長(zhǎng)的根基，基質(zhì)中固、液、氣相互作用及微生物的活動(dòng)共同構(gòu)成植物根際環(huán)境[5]?；|(zhì)結(jié)構(gòu)變化與根際氣體、水分含量有密切關(guān)系，基質(zhì)性狀影響水分和養(yǎng)分的供應(yīng)、吸收、運(yùn)輸和根系的生長(zhǎng)，影響苗木的質(zhì)量[6-8]?；|(zhì)緊實(shí)則孔隙度小，基質(zhì)內(nèi)部氣、液、肥的轉(zhuǎn)換受限，根系的生長(zhǎng)受到抑制；基質(zhì)疏松則孔隙度大，內(nèi)部氣、水環(huán)境好，根際環(huán)境的好壞直接關(guān)系到根系和苗木的生長(zhǎng)[9-10]。近年來(lái)，不少研究者在大田作物和一、二年生園藝作物上開(kāi)展了根際環(huán)境方面的研究，但對(duì)多年生果樹(shù)根系環(huán)境的研究仍較少?；|(zhì)與普通土壤不同,保水力相對(duì)較低,水分遷移具有一定的特殊性，植物根系對(duì)基質(zhì)水分的吸收也有別于土壤[11-12]。不同配方基質(zhì)物理和化學(xué)性質(zhì)不同，兩者之間相互影響，關(guān)系復(fù)雜，為避免兩者之間互相干擾，本試驗(yàn)以化學(xué)性質(zhì)簡(jiǎn)單的蛭石、河沙、珍珠巖為基礎(chǔ)基質(zhì)，通過(guò)不同比例復(fù)配，研究葡萄硬枝扦插中基質(zhì)主要物理性狀對(duì)葡萄插條生根和苗木生長(zhǎng)的影響，分析其相關(guān)關(guān)系，探究基質(zhì)物理參數(shù)、基質(zhì)含水量、插條生根和插苗生長(zhǎng)之間的相關(guān)機(jī)制，為工廠化葡萄扦插育苗基質(zhì)配方的優(yōu)化、利用與創(chuàng)新提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試葡萄品種為‘瑞必爾’，采集于甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)院葡萄種質(zhì)園。2016年11月中旬葡萄落葉后，采集生長(zhǎng)健壯、粗度一致的1 a生枝蔓為扦插材料，剪成30～40 cm長(zhǎng)的枝段，扎成小捆，埋入濕潤(rùn)的園地地表以下30 cm處，使之休眠過(guò)冬?；|(zhì)材料為河沙、蛭石和珍珠巖。

1.2 試驗(yàn)處理

將3種基礎(chǔ)基質(zhì)(蛭石、珍珠巖、河沙)按不同比例復(fù)配，形成5種扦插基質(zhì)，如表1所示。珍珠巖和河沙粒徑大，保水性差，經(jīng)預(yù)備試驗(yàn)篩選，生根效果差，成活率過(guò)低，因此未獨(dú)立設(shè)置處理。

1.3 試驗(yàn)方法

2017年4月初，取出枝條，清水浸泡24 h，上端平剪，下端斜剪，剪成長(zhǎng)15～20 cm、帶1個(gè)芽的枝段，在1 000 mg·kg-1ABT生根粉1號(hào)溶液中速蘸10 s，扦插于盛有不同基質(zhì)的花盆中，扦插深度約6 cm，露出芽眼，澆透水沉實(shí)2～3次，使基質(zhì)體積相同?；ㄅ柚睆綖?0 cm，高22 cm，每盆插1株，每組基質(zhì)扦插30盆。扦插完成后，將花盆置于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)連棟智能溫室內(nèi)統(tǒng)一管理，調(diào)節(jié)空氣溫度22 ℃±1 ℃，相對(duì)濕度70%～75%，每7 d澆1次透水，澆水量相同，每盆為 500 mL。

表1 各處理基質(zhì)配比Table 1 Different substrate ratios

注：基質(zhì)比例為體積比。

Note:The ratio of substrate is the volume ratio.

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

1.4.1 基質(zhì)物理性質(zhì)測(cè)定 基質(zhì)按比例配好后，參照連兆煌[13]和蒲勝海等[14]的方法測(cè)定體積質(zhì)量、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙和氣水比等物理特性。

1.4.2 生根期間基質(zhì)含水量測(cè)定 5月初插條陸續(xù)開(kāi)始發(fā)根，生根期間，每天用ML2x高精度土壤水分測(cè)量?jī)x(英國(guó)Delta-T)連續(xù)測(cè)定不同時(shí)段(12：00和18：00)的基質(zhì)含水量變化情況，測(cè)定深度10 cm，直至6月上旬葡萄扦插苗木成活。

1.4.3 扦插苗地上部分和根系生長(zhǎng)情況 統(tǒng)一管理至9月中旬，每組選擇長(zhǎng)勢(shì)良好的20盆，用于測(cè)定苗木各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，重復(fù)5次。株高使用直尺測(cè)量；莖粗用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量(以地面以上5 cm處粗度為準(zhǔn))；葉片SPAD值、葉面積、葉片厚度均選用地面以上第3片葉作為測(cè)定對(duì)象，葉綠素SPAD值用SPAD-502Plus(KONICA MINOLTA，Japan)測(cè)定；葉面積用YMJ-C葉面積儀(浙江托普)測(cè)定；葉片厚度用YH-1型厚度計(jì)(浙江托普)測(cè)定。

根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量用稱(chēng)量法測(cè)定；根系活力用TTC法測(cè)定；根系生長(zhǎng)指標(biāo)用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)(Version 2013，Canada)分析測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行整理，用Spss 19.0做顯著性檢驗(yàn)(Duncan’s法)，并對(duì)苗木生長(zhǎng)指標(biāo)做相關(guān)性分析和主成分因子分析， 用主成分因子得分對(duì)苗木質(zhì)量做綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 扦插基質(zhì)的物理性狀

表2顯示，不同處理扦插基質(zhì)的物理特性差異較大(P<0.05)。5種基質(zhì)中，處理1和處理3體積質(zhì)量最小，質(zhì)地最輕，兩者無(wú)顯著差異；處理2體積質(zhì)量最大，其次是處理4。河沙體積質(zhì)量一般為1.5～1.6 g·cm-3，質(zhì)地較緊實(shí)，受河沙的影響，摻沙的基質(zhì)體積質(zhì)量均較大，摻沙的比例越大，體積質(zhì)量越大?；|(zhì)的總孔隙度與體積質(zhì)量的變化相反，體積質(zhì)量越小的基質(zhì)，總孔隙度越大，處理1和處理3總孔隙度在93%以上，二者無(wú)顯著差異(P>0.05)；體積質(zhì)量較大的處理2和處理4，總孔隙度分別為43.11%和51.52%，顯著低于處理1和3(P<0.05)。進(jìn)一步分析總孔隙度中通氣孔隙度和持水孔隙度所占的比例，處理1持水孔隙度所占比例較處理3高，氣水比小，而處理3通氣孔隙所占比例較大。處理2和處理4持水孔隙度最少，僅分別為2.86%和 4.39%，顯著低于其他處理，氣水比均在10以上?；|(zhì)體積質(zhì)量反應(yīng)質(zhì)地的輕重，直接影響基質(zhì)總孔隙度的大小，會(huì)對(duì)扦插植物根系生長(zhǎng)環(huán)境中氣、水環(huán)境產(chǎn)生直接的影響；另外，基質(zhì)粒徑的大小和結(jié)構(gòu)決定總孔隙度中通氣孔隙和持水孔隙所占的比例，對(duì)基質(zhì)中氣、水的分配具有決定作用。

表2 基質(zhì)物理性狀Table 2 Physical characters of different substrates

注：不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)；數(shù)值為“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤”。下同。

Note:Different letters mean significant differences(P<0.05).The results are the “average±standard error”. The same below.

2.2 不同處理基質(zhì)的保水性比較

2.2.1 不同基質(zhì)含水量的變化趨勢(shì) 圖1為一個(gè)澆水周期內(nèi)不同基質(zhì)12：00和18：00時(shí)含水量的變化趨勢(shì)，隨著澆水日期的推后，基質(zhì)含水量逐漸下降，受基質(zhì)物理特性及苗木生長(zhǎng)的影響，蒸發(fā)量和苗木對(duì)水的吸收量不同，不同處理基質(zhì)含水量下降幅度不同。由圖1可以看出，各基質(zhì)保水能力差別較大，澆水的第2天(5月25日)基質(zhì)含水量便有明顯不同，12:00時(shí)處理1～處理5，含水量依次為39.10%、29.86%、38.32%、 32.16%、41.38%，保水性表現(xiàn)為處理5>處理1>處理3>處理4>處理2，保水性變化與總孔隙度及持水孔隙度變化并不一致，可見(jiàn)基質(zhì)的保水能力性是一個(gè)復(fù)雜的指標(biāo)，不能單純地以某一項(xiàng)物理特性判斷。之后各處理基質(zhì)含水量逐漸降低，至澆水周期最后一天(5月31日)，處理1和處理2降幅最大，分別為24.19%和23.64%，其次是處理4，降幅17.85%，處理3和處理5降幅最小，分別為13.31%和10.29%；18:00時(shí)的基質(zhì)含水量變化趨勢(shì)和12:00時(shí)相似，因溫室空氣濕度大，空間相對(duì)封閉，蒸發(fā)量少，各處理基質(zhì)含水量較 12:00時(shí)均稍有降低。

2.2.2 不同基質(zhì)平均含水量的差異性 生根期間，一個(gè)澆水周期內(nèi)不同基質(zhì)的平均含水量如表3所示。12：00時(shí)，處理5平均含水量最高，處理2最低，處理5比處理2高46.36%；處理1和處理3差異不顯著(P>0.05)，含水量維持在 33.44%～36.14%之間。18：00時(shí)，不同處理基質(zhì)含水量稍低于12：00時(shí)。一個(gè)澆水周期內(nèi)，處理5平均含水量顯著高于其他處理(P<0.05)，為38.85%，其次為處理1和處理3，基質(zhì)含水量為33.77%～35.95%，處理2和處理4平均含水量最低，僅維持在 26.43%～29.05%之間。綜合可知，5種基質(zhì)配方中，蛭石、珍珠巖、河沙等比例配比的基質(zhì)處理平均含水量最高，保水性最好，而河沙分別與蛭石、珍珠巖等配比的基質(zhì)平均含水量最低，保水性最差，最高和最低含量水之間相差12.42%。

圖1 不同時(shí)期基質(zhì)含水量變化Fig.1 Changes of substrate water content in different periods

表3 一個(gè)澆水周期內(nèi)不同處理基質(zhì)的平均含水量Table 3 Comparation of water content of different substrates in a watering cycle

注：數(shù)據(jù)為1個(gè)澆水周期(7 d)內(nèi)基質(zhì)的平均質(zhì)量含水量。

Note:The data in the table are the average mass water content of the substrate in a watering cycle(7 d).

2.3 不同基質(zhì)對(duì)葡萄扦插苗地上部生長(zhǎng)的影響

表4為9月中旬葡萄扦插苗的生長(zhǎng)情況，可見(jiàn)不同基質(zhì)類(lèi)型對(duì)葡萄扦插苗地上部生長(zhǎng)的影響較大。株高、莖粗和葉片數(shù)是判斷苗木生長(zhǎng)質(zhì)量最直觀的指標(biāo)，處理1苗木平均株高最高，為 34.50 cm，顯著高于其他處理(P<0.05)，是處理2的近2倍；處理1和處理3苗木莖粗均在3 mm以上，葉片數(shù)除處理2外，其他處理之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，平均葉片數(shù)有7～12個(gè)。其他指標(biāo)中，處理4葉面積最大，平均為53.76 cm2，處理2最小，為27.09 cm2；處理3、處理2、處理4葉片較厚，三者之間差異不明顯(P>0.05)；處理1葉片SPAD值最大，分別比處理2、處理3、處理4、處理5高29.32%、26.43%、34.40%、 15.70%。從苗木外觀特征來(lái)看，處理1苗木長(zhǎng)勢(shì)最好，植株高，莖粗壯，葉片多，葉色濃，發(fā)育良好；處理2長(zhǎng)勢(shì)最差，植株細(xì)弱矮小，枝葉量少，且底部葉片有黃化現(xiàn)象。

表4 ‘瑞必爾’葡萄扦插苗地上部生長(zhǎng)指標(biāo)Table 4 Overground growth indexes of ‘Ribier’ grape cuttings

2.4 不同基質(zhì)處理對(duì)葡萄扦插苗根系生長(zhǎng)的 影響

2.4.1 不同處理基質(zhì)葡萄扦插苗根系形態(tài)比較 對(duì)根系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同處理基質(zhì)中葡萄扦插苗根系的發(fā)育狀況同樣具有明顯差別，如圖2所示，處理1扦插苗發(fā)根量大，根系發(fā)達(dá)，明顯優(yōu)于其他處理，形態(tài)方面，根系分布均勻，根系細(xì)長(zhǎng)，分支多，根尖呈鮮白色；處理2發(fā)根量最少，分支少，多數(shù)根生長(zhǎng)不良，柔軟無(wú)力；處理3和處理4發(fā)根量適中，但根系短而粗壯，分支較少，處理3須根稍多于處理4；處理5生根量和根系長(zhǎng)勢(shì)與處理3和處理4相近，多數(shù)根系較短，分支多，須根集中在根系上部。

2.4.2 對(duì)葡萄根系鮮、干質(zhì)量的影響 從圖2和表5看出，插苗在不同基質(zhì)環(huán)境中發(fā)根量和根系生長(zhǎng)情況存在明顯差別，處理1根系生長(zhǎng)量最大，根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別達(dá)3.68 g和0.468 g，顯著大于其他處理(P<0.05)，其次是處理3和處理4，發(fā)根量和根系生長(zhǎng)量最小的是處理5和處理2，根系鮮質(zhì)量?jī)H約1 g，干質(zhì)量約0.1 g。

圖2 不同處理基質(zhì)葡萄扦插苗根系形態(tài)Fig.2 Root morphology of grape cuttings under different treatments

處理Treatment根系鮮質(zhì)量/gRoot fresh mass根系干質(zhì)量/gRoot dry mass 總根長(zhǎng)/cmLength根系直徑/mmDiameter根系總投影面積/cm2Projected area總根表面積/cm2Surface area總根體積/cm3Volume根系活力/(μg·g-1·h-1)Root activity13.68±0.30 a0.468±0.05 a1 085.48±184.95 a0.89±0.15 ab89.03±9.69 a223.56±37.27 a3.65±0.56 a193.33±4.76 a21.02±0.76 d0.085±0.01 c245.07±55.06 b0.82±0.10 b25.20±3.41 c65.68±10.81 c1.43±0.11 b80.67±2.52 c32.25±0.23 b0.278±0.04 b500.08±76.19 b1.11±0.09 ab57.26±6.49 b129.99±17.32 b2.23±0.25 b118.44±3.41 b41.71±0.20 bc0.187±0.04 bc237.93±38.94 b1.18±0.09 a26.86±2.91 c78.24±4.41 bc1.89±0.06 b128.81±2.62 b51.16±0.20 cd0.105±0.02 c261.04±55.58 b0.97±0.08 ab23.77±2.67 c68.40±7.95 c1.38±0.09 b192.80±4.51 a

2.4.3 對(duì)葡萄總根長(zhǎng)和平均根系直徑的影響 由表5看出，處理1根系總長(zhǎng)度達(dá)1 085.48 cm，顯著高于其他處理(P<0.05)，分別是處理2、處理3、處理4、處理5的4.43倍、2.18倍、4.56倍和4.16倍。根系形態(tài)方面，處理1根系發(fā)達(dá)，根系細(xì)長(zhǎng)，分支多，根毛豐富。不同處理苗木平均根系直徑的比較結(jié)果(表5)顯示，處理3和處理4平均根系直徑超過(guò)了1 mm，根系較粗，其他處理為 0.89～0.97 mm，處理2與處理4之間有顯著差異(P<0.05)。

2.4.4 對(duì)根系總投影面積和總根表面積的影響 由表5看出，處理1葡萄根系總投影面積和總表面積最大，分別為89.03 cm2和223.56 cm2，發(fā)根量遠(yuǎn)大于其他處理，與其他處理相比呈顯著差異(P<0.05)；其次為處理3，分別為57.26 cm2和129.99 cm2。處理2、處理4和處理5根系總投影表面積最小，為23.77～26.86 cm2，三者無(wú)差異(P>0.05)；處理2和處理5根系總表面積最小，為65.68 m2和68.40 m2，處理之間差異不顯著(P>0.05)。

2.4.5 對(duì)葡萄總根體積和根系活力的影響 如表5所示，處理1根系總體積為3.65 cm3，分別是處理2、處理3、處理4、處理5的2.55倍、1.64倍、1.93倍和2.64倍，呈顯著性差異(P<0.05)。

根系活力是反映植株吸收功能的綜合指標(biāo)，影響著根系的生長(zhǎng)、代謝和吸收功能，進(jìn)而影響地上部的生長(zhǎng)發(fā)育[15]。研究發(fā)現(xiàn)葡萄扦插苗根系活力受基質(zhì)種類(lèi)的影響非常大，處理間差異顯著，處理1和處理5根系活力最強(qiáng)，分別為193.33 μg·g-1·h-1和192.80 μg·g-1·h-1，二者無(wú)顯著差異，其次為處理3和處理4，根系活力最弱的是處理2，僅 80.67 μg·g-1·h-1。

2.5 葡萄扦插苗根系與地上部生長(zhǎng)指標(biāo)的相關(guān)性分析

葡萄扦插苗根系與地上部生長(zhǎng)指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系如表6所示，株高、莖粗、葉片數(shù)與根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、總根長(zhǎng)、根系總投影面積、根系總表面積、根系總體積呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P< 0.01)；葉片厚度與根系活力顯著負(fù)相關(guān)(P< 0.05)；葉片SPAD值與根系活力呈顯著正相關(guān)(P<0.05)?？梢?jiàn)，葡萄扦插苗生長(zhǎng)與根系發(fā)育狀況有密切關(guān)系，不同處理基質(zhì)通過(guò)影響發(fā)根和根系生長(zhǎng)，影響地上部莖葉的生長(zhǎng)。

2.6 不同基質(zhì)處理扦插苗生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分 分析

試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)中，由于反映苗木生長(zhǎng)的指標(biāo)很多，且根系和地上部生長(zhǎng)指標(biāo)等變量之間往往存在多種相關(guān)性，造成分析的復(fù)雜性。主成分分析是多元統(tǒng)計(jì)分析的一種常用方法，它可以在不損失或少損失原有指標(biāo)的情況下，將多個(gè)具有相關(guān)性的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成少數(shù)幾個(gè)互相獨(dú)立的綜合指標(biāo)，為數(shù)據(jù)的分析提供方便[16]。

注：*.在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**.在 0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note:* Correlation is significant at 0.05 level(2-tailed);** Correlation is significant at 0.01 level(2-tailed).

以植株地上部生長(zhǎng)指標(biāo)、根系性狀為評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)上述不同處理葡萄扦插苗的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行主成分分析，成功提取4個(gè)主成分，由旋轉(zhuǎn)載荷矩陣可知(表7)，提取的4個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為82.337%；第1主成分綜合了地上部株高、葉片數(shù)與根系鮮質(zhì)量、根系干質(zhì)量、總根長(zhǎng)、總投影面積、總表面積、總體積等變量信息，主要反映了扦插苗根系的生長(zhǎng)情況，方差貢獻(xiàn)率為 47.162%；第2主成分中莖粗、葉面積、葉片厚度和根系直徑的荷載較大，方差貢獻(xiàn)率為14.003%，主要反映扦插苗地上部分的生長(zhǎng)情況；第3主成分和第4主成分中分別是根系活力和葉片SPAD值的荷載較大，方差貢獻(xiàn)率分別為 11.215%和 9.957%，反映了扦插苗生長(zhǎng)的活力狀況。

根據(jù)各主成分的方差貢獻(xiàn)率，計(jì)算不同處理扦插苗生長(zhǎng)指標(biāo)的綜合得分，對(duì)扦插苗的生長(zhǎng)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果如表8所示，通過(guò)綜合得分看出，苗木質(zhì)量依此為處理1>處理3>處理5>處理4>處理2，表明用純蛭石做扦插基質(zhì)最有利于葡萄插條生根和插苗生長(zhǎng)，苗木整體質(zhì)量好，在5類(lèi)基質(zhì)中表現(xiàn)最優(yōu)，而在蛭石和河沙等比例配比的基質(zhì)中生長(zhǎng)的苗木質(zhì)量最差。

表7 因子旋轉(zhuǎn)載荷矩陣和各因子的方差貢獻(xiàn)率Table 7 Rotation load matrix and variance contribution rate of each component

表8 因子得分和排序Table 8 Component score and sequence

3 討 論

3.1 基質(zhì)物理性狀與基質(zhì)保水能力

在果樹(shù)扦插育苗中，基質(zhì)起著固定植株、保持水分、透氣和緩沖等作用[6]?；|(zhì)理化性質(zhì)的好壞直接影響苗木的質(zhì)量，是苗木根系健康生長(zhǎng)的基本保障[17-18]。評(píng)價(jià)基質(zhì)的指標(biāo)主要有體積質(zhì)量、孔隙度、通氣孔隙度/持水孔隙度、粒徑、pH、EC、C/N、陽(yáng)離子交換量等，其中孔隙度、通氣孔隙度/持水孔隙度、粒徑等指標(biāo)反映了基質(zhì)的持水和保水能力[19]。蛭石、珍珠巖、河沙是葡萄扦插育苗中常用的無(wú)機(jī)基質(zhì)類(lèi)型，價(jià)格低廉，生產(chǎn)中使用可顯著降低育苗成本。這3種基質(zhì)物理性狀差別很大，河沙質(zhì)地重，體積質(zhì)量大，顆粒較大；蛭石和珍珠巖質(zhì)地輕，孔隙度多，顆粒小。本試驗(yàn)中，蛭石和珍珠巖等比例復(fù)配后，體積質(zhì)量仍然較小，總孔隙度較純蛭石稍有減少，但氣水比明顯變大。其原因可能是受基質(zhì)粒徑的影響，珍珠巖粒徑大，蛭石粒徑小，復(fù)配后，大、小顆粒相互配合，影響了總孔隙度中大、小孔隙的比重，使小孔隙數(shù)量增加所致。河沙因體積質(zhì)量過(guò)大，生產(chǎn)中常需要和質(zhì)地較輕的基質(zhì)復(fù)配以改善其物理性狀。河沙分別和蛭石、珍珠巖以等比例復(fù)配后，體積質(zhì)量降低，總孔隙度增加，持水孔隙度增大，提高了其持水性。蛭石、珍珠巖、河沙等體積配比后，持水和保水能力是5種扦插基質(zhì)中最強(qiáng)的。

基質(zhì)的物理性狀中，體積質(zhì)量的大小反映了基質(zhì)的疏松、緊實(shí)程度，體積質(zhì)量過(guò)大，基質(zhì)過(guò)于緊密，孔隙度小，通氣和透水性差，反之則基質(zhì)疏松，孔隙度大，通透性好[8,20]。郭世榮[21]認(rèn)為基質(zhì)體積質(zhì)量在0.1～0.8 g·cm-3范圍內(nèi)栽培效果較好。本試驗(yàn)采用的基質(zhì)配方，摻沙和不摻沙對(duì)基質(zhì)體積質(zhì)量影響很大，不摻沙的基質(zhì)體積質(zhì)量在栽培適宜的范圍內(nèi)，通透性好，對(duì)植物根系生長(zhǎng)更有利。體積質(zhì)量和總孔隙度有直接關(guān)系，體積質(zhì)量大，總孔隙度小，基質(zhì)氣、水條件差，影響植物生長(zhǎng)。對(duì)于基質(zhì)的保水和持水能力，研究發(fā)現(xiàn)總孔隙度、通氣孔隙與持水孔隙與基質(zhì)含水量沒(méi)有必然聯(lián)系，基質(zhì)水分存在于基質(zhì)孔隙中，但還與基質(zhì)顆粒大小及排列結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般情況下，顆粒大，持水性較差，顆粒小，持水性較強(qiáng)；但顆粒過(guò)細(xì)，吸附的水分不易流動(dòng)、排出，導(dǎo)致顆粒間通氣不良，也不利于養(yǎng)分流通和吸收[21]。每種植物生長(zhǎng)都有其適宜的土壤含水量范圍要求，超出適宜范圍均會(huì)造成根系生長(zhǎng)不良。本試驗(yàn)中沒(méi)有測(cè)定基質(zhì)的粒徑及結(jié)構(gòu)，關(guān)于基質(zhì)保水性及物理性狀的具體關(guān)系還需進(jìn)一步研究確定。綜上所述，基質(zhì)體積質(zhì)量、孔隙度、氣水比等物理性狀的差別，造成基質(zhì)水、肥、氣、熱等根際環(huán)境條件的差異，這將影響插條生根、根系生長(zhǎng)和根系對(duì)水、氧氣和養(yǎng)分的吸收利用，最終影響和決定苗木質(zhì)量。

3.2 基質(zhì)對(duì)葡萄扦插苗生長(zhǎng)的影響

育苗的目的是為了獲得健壯的苗木，因此從基質(zhì)對(duì)苗木生長(zhǎng)性狀的影響來(lái)評(píng)價(jià)基質(zhì)是最直觀的。適宜的基質(zhì)配方能提高葡萄扦插苗的生根率和成活率，并能提高苗木質(zhì)量[22-24]。本試驗(yàn)表明，不同基質(zhì)配方中葡萄苗木的生長(zhǎng)狀態(tài)呈現(xiàn)明顯的差異性，插苗在純蛭石基質(zhì)中長(zhǎng)勢(shì)最好，插條芽萌動(dòng)和生根最早，莖、葉生長(zhǎng)量大，葉色濃綠，發(fā)根量大，根系細(xì)長(zhǎng)，須根發(fā)達(dá)，地上部和根系生長(zhǎng)指標(biāo)明顯優(yōu)于其他基質(zhì)處理。河沙分別和蛭石、珍珠巖等體積復(fù)配的基質(zhì)中插苗生長(zhǎng)較差，發(fā)根量少，根系粗短，根系分支少，其原因可能是摻沙比例過(guò)大，導(dǎo)致基質(zhì)體積質(zhì)量大，總孔隙度降低，且因河沙粒徑較大，以大空隙為主，保水能力較差，且不利于養(yǎng)分的運(yùn)移，限制根系生長(zhǎng)。進(jìn)一步分析葡萄扦插苗地上和地下部分生長(zhǎng)的相關(guān)性，結(jié)果表明扦插苗地上部莖葉生長(zhǎng)情況與根系生長(zhǎng)質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，可見(jiàn)根系的生長(zhǎng)情況和活力水平直接影響地上部的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況[25]。通過(guò)優(yōu)化改善基質(zhì)的理化性狀，協(xié)調(diào)氣、水環(huán)境，創(chuàng)造最佳的根系生長(zhǎng)環(huán)境，培養(yǎng)壯苗。

綜上所述，基質(zhì)物理性狀與苗木質(zhì)量密切相關(guān)，疏松多孔、通透性好的基質(zhì)最利于葡萄插條生根及根系和苗木生長(zhǎng)，發(fā)達(dá)的根系是培養(yǎng)壯苗的基礎(chǔ)。規(guī)模化育苗中，可利用當(dāng)?shù)爻杀镜土霓r(nóng)業(yè)廢棄物等有機(jī)基質(zhì)和物理基質(zhì)混配使用，進(jìn)一步調(diào)節(jié)和優(yōu)化栽培基質(zhì)理化性質(zhì)，充分發(fā)揮基質(zhì)育苗的優(yōu)勢(shì)。