椰糠復合基質(zhì)對溫室番茄生長及品質(zhì)的影響

劉佳 季延海 王寶駒

摘要：以無限生長型番茄豐收為材料，以粗粒椰糠、細粒椰糠、草炭、蛭石、珍珠巖為基質(zhì)，按照不同體積配比設置5種栽培基質(zhì)：CK（草炭 ∶ 蛭石 ∶ 珍珠巖2 ∶ 1 ∶ 1）;T1（粗粒椰糠）;T2（粗粒椰糠 ∶ 珍珠巖3 ∶ 1）;T3（細粒椰糠）;T4（細粒椰糠 ∶ 珍珠巖3 ∶ 1）進行栽培適應性試驗。研究不同基質(zhì)的理化性質(zhì)及植株在不同基質(zhì)中株高、莖粗、葉片數(shù)、根系活力及可溶性糖含量、有機酸含量、可溶性蛋白含量、維生素C含量、產(chǎn)量、干鮮質(zhì)量等的變化。結果表明，椰糠基質(zhì)的4個處理均適合番茄生長，添加了珍珠巖的T4、T2處理的栽培效果優(yōu)于椰糠單一基質(zhì)的T1、T3處理，其中細粒椰糠基質(zhì)處理的糖含量顯著高于其他處理，表明椰糠適宜在番茄無土栽培中使用，在椰糠中添加珍珠巖能顯著改善椰糠基質(zhì)的理化性質(zhì)，且細粒椰糠可作為番茄高品質(zhì)栽培的基質(zhì)使用。

關鍵詞：番茄;椰糠;珍珠巖;復合基質(zhì);生長發(fā)育;品質(zhì)

中圖分類號：S641.206 ? 文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）17-0150-04

無土栽培的主要形式之一是基質(zhì)栽培，而基質(zhì)的選擇是栽培成功與否的基礎和關鍵[1]，目前廣泛采用的基質(zhì)有草炭、巖棉、椰糠以及農(nóng)作物秸稈等[2]。巖棉使用后難以處理，會對環(huán)境造成嚴重污染，天然草炭資源有限，且短期內(nèi)不可再生，農(nóng)作物秸稈存在不易實現(xiàn)標準化等問題，因此椰糠作為一種來源廣泛的基質(zhì)具有良好的應用前景。

椰糠具有資源豐富、成本低、可重復利用、品質(zhì)穩(wěn)定、可降解等優(yōu)點。椰糠價格較草炭低[3]，Abad等研究了13種來源椰糠的理化性質(zhì)，均表明椰糠對草炭有一定替代作用[4]。但椰糠作為單一基質(zhì)在無土栽培的應用中，因其自身孔隙度較小，電導率較高，易導致鹽分累積的問題，增加了生產(chǎn)中營養(yǎng)液管理的難度。研究發(fā)現(xiàn)，單一椰糠作為基質(zhì)對番茄苗的生長雖然有促進作用，但容易導致所育番茄幼苗葉綠素含量較低，根系活力較弱等[5]。為了降低椰糠鹽分累積和改善透氣性，相關學者開展了椰糠復合基質(zhì)的研究，仇淑芳等的研究結果表明，與單一椰糠基質(zhì)相比，椰糠復合基質(zhì)理化性質(zhì)具有總孔隙度大，容重低，速效營養(yǎng)含量低的特點[6]。朱國鵬等分別研究了椰糠復合基質(zhì)在小白菜高產(chǎn)栽培和甜辣椒育苗中的應用，研究結果顯示，椰糠復合基質(zhì)盆栽小白菜的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、葉片葉綠素含量、植株含氮量等指標均高于對照泥炭復合基質(zhì)配方，甜辣椒育苗中椰糠綜合效果最好[7-8]。椰糠與草炭、蛭石等的復配基質(zhì)在黃瓜、油菜等蔬菜上的應用研究也表明，其對產(chǎn)量、生長等均有促進作用[6，9]。

本研究針對目前市場上主要的粗粒、細粒椰糠，通過與珍珠巖進行配比，研究不同粒徑椰糠及復合基質(zhì)對番茄生長的影響，以期提供一個更適于番茄生長的椰糠復配基質(zhì)，為番茄椰糠栽培提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

供試番茄為無限生長型品種豐收，購自荷蘭瑞克斯旺種苗集團公司。使用的栽培槽為倒梯形，底部長20 cm、上口長32 cm，高度24 cm，每個栽培槽長為6 m，營養(yǎng)液通過滴灌供應，多余營養(yǎng)液回收到廢液桶內(nèi)。試驗選用粗粒和細粒2種椰糠，并分別與珍珠巖按照3 ∶ 1的體積比進行混合，配成混合基質(zhì)，共設5個處理（表1）。每個處理重復3次，每個重復12株，供液方式為滴灌。試驗營養(yǎng)液采用北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心的番茄改良配方[10]。

1.2 試驗實施

試驗于2018年9月至2019年1月在北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心溫室中進行。試驗采用穴盤育苗的方式，于8月21日播種，待幼苗長至4葉1心時，選擇整齊一致，生長良好的幼苗進行定植，株距為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 測定項目及方法

1.3.1 生長指標測定 自定植后5 d開始，每隔10 d隨機選取不同處理9株番茄苗，分別測定株高、莖粗、葉片數(shù)，并于拉秧前進行植株地下部及地上部干鮮質(zhì)量的測定。

1.3.2 生理指標測定 植株根系活力采用2，3，5-三苯基氯化四氮唑（TTC）法[11]進行測定。

1.3.3 果實品質(zhì)測定 采收期采收不同處理的前4穗番茄果實，選取成熟度一致的果實進行果實品質(zhì)的測定。果實品質(zhì)測定指標包括維生素C含量、可溶性蛋白含量、有機酸含量、可溶性糖含量[11]。

1.3.4 產(chǎn)量指標測定 單株產(chǎn)量：每個處理隨機標記12株番茄苗作為測產(chǎn)植株，記錄自始收期至末收期單株收獲果實的產(chǎn)量。

1.3.5 基質(zhì)理化性質(zhì)測定 基質(zhì)電導率（EC）值按照水與基質(zhì)比 5 ∶ 1 （質(zhì)量比）的浸提方法用電導率儀進行測定[12]。基質(zhì)物理性質(zhì)測定采用環(huán)刀法[13]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理、作圖，用SPSS Statistics 19.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，差異顯著性分析采用Duncans法。

2 結果與分析

2.1 定植前和拉秧后基質(zhì)的物理性質(zhì)

2.1.1 定植前 從表2可以看出，除T4處理外，椰糠及復配基質(zhì)的容重、持水孔隙度均高于對照處理，T1、T3處理容重顯著高于CK，分別高 33.33%、155.56%。粗粒椰糠及其復配基質(zhì)總孔隙度、通氣孔隙度、均高于CK，持水能力顯著低于CK，T1處理持水能力顯著低于CK 18.48%。細粒椰糠及其復配基質(zhì)總孔隙度、通氣孔隙度、大小孔隙比均低于CK，持水能力均高于CK，T3處理通氣孔隙度低于CK 43.17%。粗粒椰糠在容重上低于細粒椰糠，T3處理容重顯著高于T1處理91.67%。細椰糠基質(zhì)添加珍珠巖后總孔隙度、通氣孔隙度總體呈升高趨勢，T4處理容重顯著低于T3處理60.87%，通氣孔隙度顯著高于T3處理55.78%。

2.1.2 拉秧后 從表3可以看出，拉秧后CK的容重變大，較定植前提高200%，T3容重變小，降低了56.5%，椰糠及其復配基質(zhì)的容重均低于CK。細粒椰糠及其復配基質(zhì)的總孔隙度變大，T3、T4處理較定植前分別增加了20.8%和7.5%。各處理大小孔隙比變化較大，T1、T2處理的大小孔隙比分別較定植前增加了80.2%、76.1%，T3、T4處理和CK分別降低了 55.1%、46.4%和59.3%。

2.2 定植后不同時間基質(zhì)EC值的變化

從圖1可以看出，不同處理EC值均隨定植時間的增加呈上升趨勢，定植前CK處理EC值明顯高于其他處理，分別比T1、T2、T3、T4處理高了138.35%、167.69%、205.26%、248.00%。定植后90 d時，T3處理的EC值最高，分別比CK、T1、T2、T4處理高出58.73%、46.39%、57.31%、2885%。定植90 d時，不同處理EC值表現(xiàn)出明顯差異，T3處理比T1處理的EC值高46.39%，T2處理比T1處理的EC值降低了6.94%，T4處理比T3處理EC值降低了22.39%，T2處理比T4處理的EC值降低18.09%。

2.3 不同栽培基質(zhì)對番茄生長的影響

2.3.1 株高 從圖2可以看出，定植后25 d時，CK處理分別比T1、T2、T3、T4處理高38.94%、17.12%、5.64%、038%。定植后55 d時，除T1處理外，T2、T3、T4處理株高均高于CK，T2、T3、T4處理分別比CK高4.73%、6.69%、789%，T3處理比T1處理高 1167%，T2處理比T1處理高9.62%，T4處理比T3處理高1.13%。

2.3.2 莖粗 從圖3可以看出，定植25 d時，T1處理和T2處理較低，T3、T4處理較高，T1、T2處理的莖粗分別比CK低16.78%、11.09%，T3、T4處理的莖粗分別比CK高4.91%、0.69%。定植55 d時，除T1處理低于CK外，T2、T3、T4處理分別比CK高 3.10%、2.74%、0.64%。T3處理比T1處理高12.71%，T2處理比T1處理高13.11%，T4處理比T3處理低2.04%。

2.3.3 葉片數(shù) 從圖4可以看出，不同處理葉片數(shù)相差不大，定植后55 d時，T1處理葉片數(shù)最少，T4處理最多，T4處理比T1處理多21.05%。

2.4 不同栽培基質(zhì)對番茄根系活力的影響

從圖5可以看出，椰糠及其復配基質(zhì)的根系活力均高于對照，T1、T2、T3、T4處理分別比CK高79.17%、70.07%、66.77%、100.50%。T1處理比T3處理高7.43%、T4處理比T2處理高 17.89%，添加了珍珠巖之后的T4處理根系活力比T3單一基質(zhì)處理提高了20.22%。

2.5 不同栽培基質(zhì)對番茄果實品質(zhì)的影響

從表4可以看出，不同栽培基質(zhì)對番茄果實品質(zhì)有顯著影響，T1、T2、T3處理維生素C含量分別比CK高19.86%、17.30%、40.95%，T3處理比T1處理高17.60%;在細粒椰糠中添加珍珠巖之后，T4處理比T3處理維生素C含量降低了50.22%。T3處理的可溶性糖含量顯著高于T1、T2處理和CK，比T1、T4處理分別高132.48%、35.32%。T2、T3處理糖酸比分別比CK高27.07%、40.23%，T3處理糖酸比最高，比T1、T4處理分別高出 76.99%、93.26%，T2處理比T1、T4處理高60.38%、75.13%。

2.6 不同處理對單株產(chǎn)量和植株地上部、地下部分干鮮質(zhì)量的影響

從表5可以看出，椰糠及其復配基質(zhì)的地上部鮮質(zhì)量均顯著高于CK，T1、T2、T3、T4處理分別比CK高 11.63%、11.80%、76.56%、86.81%，T2處理比T1處理高0.15%，T4處理比T3處理高5.81%。不同處理地下部鮮質(zhì)量也均高于CK，T1、T2、T3、T4處理分別比CK處理高85.06%、105.38%、226.00%、350.63%，T4處理地下鮮質(zhì)量最高，比T3處理高38.23%，T2處理比T1處理高10.98%。在產(chǎn)量上除T1處理外，T2、T3、T4產(chǎn)量均高于CK，分別比CK高257%、36.04%、44.23%，T4處理產(chǎn)量最高，分別比T1、T2、T3處理高 47.22%、40.61%、6.02%。

3 討論與結論

無土栽培所用基質(zhì)的理化性質(zhì)取決于基質(zhì)材料與組成，選用什么材料作為基質(zhì)以及配比如何是制作優(yōu)良無土栽培基質(zhì)的技術關鍵和核心[14]。相關研究表明，適用于無土栽培的pH值為5.5～7.5，EC值以不超過2.6 mS/cm為宜[15]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，粗粒椰糠基質(zhì)通氣孔隙度稍大，持水能力有所降低，細粒椰糠基質(zhì)各項指標均較好，但持水能力較強，容易造成鹽分累積，特別是使用后期EC值大幅度增加，在本研究中番茄苗定植后細粒椰糠EC值較定植前增加824.56%，添加了珍珠巖之后的粗粒椰糠和細粒椰糠理化性質(zhì)明顯改善，粗粒椰糠復合基質(zhì)比粗粒椰糠單一基質(zhì)的EC值降低了694%，細粒椰糠復合基質(zhì)比細粒椰糠EC值降低了2239%。表明添加珍珠巖對粗粒椰糠和細粒椰糠的鹽分累積有改善作用[16]。

椰糠基質(zhì)由于其良好的持水性，在生產(chǎn)應用中隨著生育期的延長，EC值不斷上升[17]。本試驗中細粒椰糠和粗粒椰糠的EC值均隨著植株的生長周期逐漸升高，其中細粒椰糠的EC值90 d內(nèi)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%。可見椰糠有明顯的鹽分累積狀況，細粒椰糠的累積速度較快，粗粒椰糠的累積速度較慢。在添加了珍珠巖之后，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%，細粒椰糠定植后60 d降低了27.58%，定植后90 d降低了22.39%。細粒椰糠和粗粒椰糠在添加了珍珠巖后，鹽分累積速度均有所下降，任志雨等關于椰糠與珍珠巖配比的試驗證明，椰糠EC值的大小與加入珍珠巖的量呈負相關關系[16]，可見添加珍珠巖對椰糠的鹽分累積有明顯改善作用。

在試驗所用基質(zhì)類型中，細粒椰糠單一基質(zhì)培養(yǎng)的番茄品質(zhì)最好，細粒椰糠基質(zhì)條件下的可溶性糖含量較對照高58.14%，糖酸比較對照高40.23%。湯謐等研究表明，西瓜和甜瓜在椰糠單一基質(zhì)栽培中含糖量較泥炭高[18]，與本試驗結論一致。由于細粒椰糠更易鹽分累積，前期適宜的高電導率使植株抗逆性增加[19]，隨著周期生長鹽分累積使電導率逐漸升高，后期根系活力下降，導致吸水減少[20]，而可溶性糖是植物體內(nèi)的一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，植物在逆境脅迫下其體內(nèi)可溶性糖含量的增加可以提高細胞汁液濃度，降低細胞的水勢，從而促進對水的吸收[21-22]。劉鳳榮等的研究表明，隨著鹽脅迫時間的延長，番茄葉片中可溶性糖含量逐漸增加[23]。魯少尉等研究證實，在鹽脅迫下，植物細胞內(nèi)一些大分子物質(zhì)趨向于水解，使細胞內(nèi)可溶性糖含量增加[24]。在細粒椰糠中加入珍珠巖后的細粒椰糠復合基質(zhì)處理的根系活力比細粒椰糠提高了20.22%，可溶性糖含量則降低了26.10%，細粒椰糠基質(zhì)鹽分累積量減少，植株根系活力升高，在沒有鹽分累積條件下，植物會減少滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的生成，可溶性糖作為一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，含量會降低，因此細粒椰糠復合基質(zhì)處理下的果實品質(zhì)與細粒椰糠栽培的番茄相比較差，但產(chǎn)量有所提升。

綜上所述，椰糠作為一種環(huán)?？稍偕|(zhì)適合作為番茄的栽培基質(zhì)使用。無論粗粒椰糠還是細粒椰糠，添加珍珠巖后均更適宜番茄栽培，均可使番茄產(chǎn)量和品質(zhì)有所提升。本試驗中細粒椰糠可以作為番茄高品質(zhì)栽培的基質(zhì)使用。

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