韓旭東，韓瑩琰，郝敬虹，秦曉曉，劉超杰，范雙喜

(農(nóng)業(yè)應(yīng)用新技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，植物生產(chǎn)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，北京農(nóng)學(xué)院，北京 102206)

盆栽蔬菜是指利用花盆或其他容器進(jìn)行蔬菜的養(yǎng)殖，并以能夠達(dá)到食用、觀賞和采摘等目的[1]。日本、歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)早在20世紀(jì)30年代就對盆栽蔬菜進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上并對適宜盆栽的蔬菜品種、容器、基質(zhì)和無土栽培營養(yǎng)液配方進(jìn)行了深一步的研究[2]。中國相較于發(fā)達(dá)國家，盆栽蔬菜起步較晚，近年來各科研單位、種植機(jī)構(gòu)及相關(guān)生產(chǎn)企業(yè), 都對盆栽蔬菜的研究和產(chǎn)品研發(fā)工作有所開展，盆栽蔬菜產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展越來越壯大[3]。但是依然存在一些問題，比如在栽培時(shí)，選擇合適的栽培方式，在最小的空間內(nèi)滿足植物的生長。蔬菜一般為一二年生草本植物，易因環(huán)境的變化而受到影響，這些影響會直接降低蔬菜的質(zhì)量和品質(zhì)[4]。盆栽蔬菜極易發(fā)生病蟲害，一旦發(fā)生病蟲害，需大量使用農(nóng)藥，安全防治病蟲害的方法少且效果不好，會對其品質(zhì)和生長造成大量的影響[5]。

草炭是最常見的土壤代替基質(zhì)。草炭微量元素豐富，物理協(xié)調(diào)性好，緩沖能力好，性能穩(wěn)定，無污染等優(yōu)點(diǎn)。但草炭是一種不可再生的自然資源，隨著使用量的增大，過度采挖會導(dǎo)致對生態(tài)產(chǎn)生不可逆的破壞[6]。因此，利用農(nóng)業(yè)廢棄物來代替草炭，如秸稈、葡萄渣、菇渣廢料、蔗渣、爐渣等，這種廢物再利用的方式為大自然帶來有益的影響[7]。椰糠價(jià)格低廉，撥水透氣，可生物降解。把椰糠作為代替草炭栽培蔬菜和花卉的基質(zhì)，很好地解決了椰糠環(huán)境污染的問題[8]，能大量降低成本，減少對環(huán)境的破壞。

適宜大小的盆缽在盆栽生菜生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著重要的作用，在蔬菜盆栽和箱載中有一定的應(yīng)用價(jià)值[9-10]。也可以在陽臺農(nóng)業(yè)[11]上得到充分的利用，不僅體現(xiàn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的自給自足、精耕細(xì)作，并且相應(yīng)當(dāng)代綠色生活，美好家園的號召，還集成了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高新技術(shù)和栽培模式，非常具有發(fā)展價(jià)值[12]。

生菜(LactucasativaL．)是菊科萵苣屬，1～2 年生草本植物，生菜不僅營養(yǎng)豐富，還具有防癌、抗衰老、降血壓等保健作用，深受消費(fèi)者喜愛[13]，種植面積也日益擴(kuò)大[14]。盆栽生菜的面積也不斷擴(kuò)大，關(guān)于盆缽的選擇還存在一定的盲目性。關(guān)于適合生菜生長的盆缽體積尚少見到報(bào)道。就此以椰糠為盆栽基質(zhì)，研究不同體積盆缽對生菜的生長、干物質(zhì)積累、色素含量、光合參數(shù)和根系活力的影響，以期為盆栽生菜生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

供試材料為北京農(nóng)學(xué)院選育的‘北散生1號’生菜，椰糠基質(zhì)由青島冉美商貿(mào)有限公司提供的‘Remmy冉美椰糠’。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年4月至6月在北京農(nóng)學(xué)院蔬菜大棚進(jìn)行。椰糠基質(zhì)pH為6.74，EC值為2.44 mS/cm，容重為0.14 g/cm3，總孔隙度75.62%，較為適宜生菜生長。

本試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)處理，即T1～T7，并以T1為對照CK，盆缽的體積200、380、780、1 070、1 640、2 330、4 500 mL，規(guī)格(外口徑×地徑×高，單位為cm)分別為9×6×8、10.7×7.6×9.1、12.7×9×11、14.5×10.2×12.5、16.8×11.8×14、18.4×13.2×16.4、23.8×16.2×19.5。

先將生菜種子放在30 ℃溫水中浸種8 h，采用72穴塑料育苗盤育種。采用不同體積的規(guī)格塑料盆缽定植，每盆1株，每個(gè)處理定植30株，采用單因素隨機(jī)取組設(shè)計(jì)，各項(xiàng)指標(biāo)重復(fù)3次測定。待30 d后，每個(gè)處理隨機(jī)選取10株進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的測定。

1.3 測定指標(biāo)

生菜的株高(基質(zhì)表面到生長點(diǎn))用直尺進(jìn)行測量；莖粗(基質(zhì)表面以上1 cm處)用游標(biāo)卡尺檢測量。用去離子水將植株清洗干凈并用濾紙吸干水分，葉片數(shù)、地上部分鮮重、地下部分干重分別用直接法測定，將樣品放入105 ℃烘干箱內(nèi)殺青15 min，調(diào)至80 ℃烘干24 h，地上部分干重、地下部分干重分別用直接法測定，計(jì)算壯苗指數(shù)和根冠比,根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量，壯苗指數(shù)=全株干質(zhì)量×(莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)[15]；葉綠素及類胡蘿卜素采用丙酮浸提比色法[16]。

光合參數(shù)使用CIRAS-3型便攜光合儀進(jìn)行測定，測定條件為晴天9:00—11:00，葉室溫度設(shè)置為(25±1) ℃，光照強(qiáng)度為800 μmol/(m2·s)，CO2濃度為400 μmol/mol(所有CO2均由小鋼瓶提供)，相對濕度設(shè)置為75%～80%，選取第一片真葉向上數(shù)第3片真葉進(jìn)行檢測，測定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)。采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法測定根系活力，用TTC還原量表示[17]。用葉面積測量儀，測單片葉子的面積并相加。

數(shù)據(jù)采用SPSS20.0進(jìn)行差異顯著性分析(LSD，P<0.05)、Excel 2016軟件進(jìn)行圖標(biāo)制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同盆缽體積對生菜生長的影響

通過表1可以看出，各個(gè)處理中，隨著盆缽基質(zhì)的體積增加，生菜的株高、莖粗、單株葉片數(shù)、單株葉面積都呈現(xiàn)先增加，為T4處理時(shí)為峰值，并達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)最理想的狀態(tài)，隨后又隨著盆缽基質(zhì)體積的增加而又呈現(xiàn)不同幅度的降低趨勢。T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7個(gè)處理中除T3和T4處理的株高無明顯差異外，其他指標(biāo)差異明顯。盆缽基質(zhì)體積對生菜生長有顯著的影響。當(dāng)盆缽基質(zhì)體積大于T4處理時(shí)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)明顯要高于盆缽基質(zhì)體積小于T4處理時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)。T4各項(xiàng)指標(biāo)明顯高于對照組(CK)，T7各項(xiàng)指標(biāo)明顯低于對照組(CK)。

表1 不同盆缽體積對生菜生長的影響Tab.1 Effect of different volume of pots coir on growth of lettuce

2.2 不同盆缽體積基質(zhì)對生菜同化物積累及質(zhì)量的影響

通過表2可以看出，隨著盆缽體積的逐漸增加，生菜的地上、地下部分的干、質(zhì)量、壯苗指數(shù)呈現(xiàn)上升的趨勢，當(dāng)盆缽體積為T4處理時(shí)除根冠比外各項(xiàng)指標(biāo)處于最大值。當(dāng)盆缽體積低于T4處理時(shí)，除根生菜的地上、地下部分的干、質(zhì)量、壯苗指數(shù)又呈現(xiàn)下降趨勢，可以明顯看出當(dāng)盆缽體積小于T4處理時(shí)，除根生菜的地上、地下部分的干、質(zhì)量、壯苗指數(shù)均低于當(dāng)盆缽體積大于T4處理時(shí)，且除根冠比外，T4處理各項(xiàng)指標(biāo)均高于對照組(CK)，T4處理明顯低于對照組(CK)。生菜的地上部分鮮質(zhì)量各個(gè)處理顯著差異明顯，生菜地下部分質(zhì)量T2、T5處理差異不顯著，其余各項(xiàng)處理差異顯著。生菜地上部分干重、地下部分干重和壯苗指數(shù)T6、T7處理差異不顯著，其余處理差異顯著。根冠比從大到小依次為T7、T6、T1、T2、T4、T5、T3處理，其中T6、T7處理差異不顯著且明顯高于其他組。

表2 不同盆缽體積基質(zhì)對生菜同化物積累及質(zhì)量的影響Tab.2 Effect of different volume of pots on the boimass accumulation and quality of lettuce

2.3 不同盆缽體積對生菜色素含量的影響

通過表3可以看出，隨著盆缽體積增加，生菜葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量、葉綠素總含量均呈現(xiàn)上升趨勢，當(dāng)盆缽體積為T4處理時(shí)生菜的色素含量達(dá)到最大值，當(dāng)盆缽的體積小于T4處理時(shí)，生菜的色素含量隨著盆缽的體積減小而呈現(xiàn)下降趨勢，并且盆缽小于T4處理時(shí)的色素含量明顯低于當(dāng)盆缽體積大于T4處理時(shí)的生產(chǎn)色素含量。生菜葉綠素a含量處理T2、T5、T6組與對照組(CK)差異不顯著，其余各組與對照組(CK)差異顯著，生菜葉綠素b含量T7組與對照組(CK)差異不顯著，其余各組與對照組(CK)差異顯著，T6、T7處理的生菜類胡蘿卜素含量差異不明顯，而顯著低于其他5個(gè)處理，生菜葉綠素總含量差異顯著?？傊琓4處理下，生菜色數(shù)含量都最高。處理T4的色素含量均高于對照組(CK)，差異顯著，處理T7組的色素含量除葉綠素b外低于對照組(CK)差異顯著。

表3 不同盆缽體積對生菜的色素含量的影響

2.4 不同盆缽體積對生菜光合參數(shù)的影響

通過表4可以看出，隨著盆缽體積的增加，生菜的凈光合速率、蒸騰速率、胞間細(xì)胞CO2濃度、氣孔導(dǎo)度都呈現(xiàn)上升趨勢，達(dá)到T4處理時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)處于最高值且高于對照組，當(dāng)盆缽低于T4處理時(shí)，反而呈現(xiàn)下降趨勢。生菜的凈光合速率、胞間細(xì)胞CO2濃度、氣孔導(dǎo)度差異顯著。當(dāng)盆缽的體積小于T4處理時(shí)，生菜的凈光合速率、胞間細(xì)胞CO2濃度、氣孔導(dǎo)度明顯低于盆缽大于T4處理，此情況蒸騰速率差異不顯著。可見盆缽體積達(dá)到T4處理時(shí)，生菜的凈光合速率、蒸騰速率、胞間細(xì)胞CO2濃度、氣孔導(dǎo)度均大于其他處理。可見生菜光合指標(biāo)與盆缽體積有密切的聯(lián)系。

表4 不同盆缽體積對生菜光合參數(shù)的影響

2.5 不同盆缽體積對生菜根系活力的影響

根系活力是衡量根系長勢優(yōu)劣的重要指標(biāo)。通過圖1可看出，生菜的根系活力隨著盆缽的體積增加而升高，達(dá)到T4處理時(shí)生菜根系活力最旺盛且高與對照組(CK)，當(dāng)盆缽的體積繼續(xù)降低時(shí)，生菜的根系活力也隨之下降且T7組明顯低于對照組(CK)。根系活力差異顯著。盆缽體積為T4處理時(shí)，生菜根系最活躍。

3 討 論

椰糠產(chǎn)品雖然應(yīng)用不長，但椰糠產(chǎn)品來自天然，價(jià)格低廉、擁有類海綿體結(jié)構(gòu)、物理性狀優(yōu)良、保水性及透氣性俱佳、pH值近中性、緩沖性好、使用壽命長[18]?；|(zhì)的體積直接影響到生菜對所需要的部分水分的吸收，同時(shí)能夠促進(jìn)生菜根系進(jìn)行氣體交換。本試驗(yàn)通過對栽培生菜的盆缽大小進(jìn)行研究顯示，當(dāng)盆缽體積相對較小的時(shí)候，當(dāng)盆缽過小時(shí)生菜根系受到了盆壁的限制，生長空間不足并且基質(zhì)水分供應(yīng)緩沖小，都會使生菜生長受阻，影響生菜生長。

葛均青等[19]研究表明8 L處理時(shí)黃瓜單株前期產(chǎn)量和單株產(chǎn)量處于最大值，黃瓜的株高、莖粗、葉片數(shù)等指數(shù)也隨著基質(zhì)的體積減少而明顯下降。黃碧陽等[20]研究發(fā)現(xiàn)菠菜8.0 cm×9.5 cm(口徑×高)的栽培袋內(nèi)地上部和根系質(zhì)量均隨著基質(zhì)體積的增大而增大，各處理組間地上部質(zhì)量存在極顯著差異，綜合比較菠菜的生物產(chǎn)量和根冠比，認(rèn)為在此處理下菠菜地上部和根系的生長較平衡，根冠比較適宜，有利于提高菠菜產(chǎn)量。

但并不是盆缽的體積越大，適宜體積盆缽栽培下植物的生長狀況較為良好。任志雨等[21]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)甜瓜幼苗的育苗基質(zhì)體積達(dá)到290 mL時(shí)，甜瓜幼苗的生長指標(biāo)，同化物積累和幼苗質(zhì)量、光合特性和根系活力均處于最優(yōu)狀態(tài)。然而，當(dāng)育苗基質(zhì)體積大于290 mL時(shí)，甜瓜幼苗的生長指標(biāo)，同化物積累和幼苗質(zhì)量、光合特性和根系活力均有下降的趨勢。當(dāng)甜瓜幼苗的育苗基質(zhì)大于290 mL時(shí)甜瓜幼苗的生長指標(biāo)，同化物積累和幼苗質(zhì)量、光合特性和根系活力明顯比甜瓜幼苗的育苗基質(zhì)小于290 mL時(shí)要高。

盆缽體積為1 070 mL時(shí)，生菜的各項(xiàng)指標(biāo)除根冠比外明顯高于其他處理組和對照組，差異顯著，盆缽體積為1 070 mL時(shí)，生菜的根冠比明顯低于對照組、T2、T6、T7組，差異顯著，但高于T3、T5組差異不顯著，考慮到生菜的主要食用部位為地上部分，綜合分析表明，生菜最佳種植體積為1 070 mL，當(dāng)盆缽體積超過1 070 mL時(shí)，生長受到抑制，可能是因?yàn)榛|(zhì)的體積過大，部分水分無法被根系吸收，導(dǎo)致盆內(nèi)積水過多，生菜根系長期處于高溫高濕的狀態(tài)，反而不利于生菜生長。