李 蒙，葛文靜，申 君*，劉松虎

(1 信陽農(nóng)林學(xué)院 園藝學(xué)院，河南信陽 464000；2 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，山西晉中 030620)

無土栽培是指不使用傳統(tǒng)土壤，而是利用其他物質(zhì)代替天然土壤的栽培技術(shù)[1]，具有設(shè)施簡單、投資成本低、栽培管理簡單、栽培技術(shù)容易掌握等優(yōu)點(diǎn)[2]，目前世界上的無土栽培90%以上采用固體基質(zhì)栽培的方法[3]。

傳統(tǒng)市售成品栽培基質(zhì)大多以草炭為主，而草炭是一種需要經(jīng)過若干年地質(zhì)年代才能演替形成、而且短期內(nèi)不可再生的自然資源[4]。隨著有機(jī)基質(zhì)栽培的快速發(fā)展，尋求更加經(jīng)濟(jì)適用的栽培基質(zhì)成為研究重點(diǎn)。礱糠灰是由稻谷殼炭化后制成的灰，鉀元素含量豐富，具有良好的排水透氣性，略偏堿性，是一種優(yōu)質(zhì)、環(huán)保且成本較低的栽培基質(zhì)[5]。周毅飛[6]的研究表明在育苗基質(zhì)中加入適當(dāng)?shù)牡a糠灰可以有效促進(jìn)黃瓜種子的萌發(fā)和幼苗的生長。李彥強(qiáng)[7]報道，使用礱糠灰作為樟樹扦插基質(zhì)對扦插苗苗高、地徑及地上部分葉片生長有較好的促進(jìn)作用。陳曉峰[8]的研究顯示，使用礱糠灰作為多本菊扦插苗的生長基質(zhì)，植株容易成活、根系生長茁壯、須根多。

甜瓜(CucumismeloL.)果形優(yōu)美、清甜爽口、營養(yǎng)豐富[9]，而甜瓜品種‘羊角蜜’的果皮薄，外脆內(nèi)嫩[10]，市場需求量很大，具有較高的營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價值。近年來，中國甜瓜栽培面積逐年遞增，而因傳統(tǒng)土壤栽培造成的連作障礙和土傳病害等問題，制約了甜瓜產(chǎn)量。目前，關(guān)于甜瓜育苗和栽培基質(zhì)配方的研究較多，而將礱糠灰與市售栽培基質(zhì)混配，探討其在甜瓜栽培上的應(yīng)用效果的研究卻鮮有報道。

本試驗(yàn)將礱糠灰與市售成品栽培基質(zhì)按照不同比例混配成復(fù)合栽培基質(zhì)，研究復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對甜瓜生長發(fā)育、葉片葉綠素含量、果實(shí)可溶性糖、可溶性蛋白、碳水化合物含量及關(guān)鍵代謝酶活性的影響，以期篩選出適宜甜瓜栽培的最佳礱糠灰復(fù)配基質(zhì)配方，為礱糠灰在無土栽培中進(jìn)一步的合理利用提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料甜瓜品種‘羊角蜜’種子購自河南豫藝種業(yè)有限公司，市售成品栽培基質(zhì)由河南省信陽市綠地球生物科技有限公司生產(chǎn)，主要采用草炭、蛭石、珍珠巖按照1∶1∶1(體積比)比例混合制成，是目前市面上常用的瓜類栽培基質(zhì)；礱糠灰購自河南省信陽市化玻試劑耗材有限公司，其基本理化性質(zhì)為：容重0.21 g·cm-3，通氣孔隙41.2%，持水孔隙30.9%，總孔隙度為72.1%，pH為7.32，EC值為0.49 mS·cm-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年7～12月份在信陽農(nóng)林學(xué)院智慧園藝試驗(yàn)基地進(jìn)行。將礱糠灰與市售成品栽培基質(zhì)按照1∶5、2∶4、3∶3、4∶2、5∶1體積比分別混配成復(fù)合栽培基質(zhì)T1、T2、T3、T4、T5，使用市售成品栽培基質(zhì)為對照(CK)。使用成品育苗基質(zhì)(主要成分為草炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1)培育甜瓜幼苗，穴盤用清水洗凈、消毒，將基質(zhì)按體積配比混勻后，裝入50孔育苗穴盤中，種子播種前進(jìn)行溫湯浸種，隨后放入25 ℃恒溫箱中催芽至種子露白。播種時每穴1粒種子，壓穴后播種，澆透水并覆蓋薄膜。幼苗長至五葉一心時，挑選長勢良好且一致的幼苗移植到裝好混配基質(zhì)的栽培桶(上直徑32 cm，下直徑21 cm，高28 cm)中，每桶移植1株。試驗(yàn)共6組處理，每個處理重復(fù)5次，每重復(fù)1株，各處理共移栽30株。植株定植后，單株每日澆200～500 mL的 1/2 Hoagland 營養(yǎng)液；開花結(jié)果期單株每日需澆1.0～2.5 L的Hoagland營養(yǎng)液。病蟲害防治等按有機(jī)栽培管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 栽培基質(zhì)理化性質(zhì)栽培前后分別采集復(fù)合栽培基質(zhì)樣品，參照郭世榮[11]的方法測定基質(zhì)的容重、孔隙度、氣水比，使用手持pH計(jì)測定pH值，采用基質(zhì)懸液電導(dǎo)法測定電導(dǎo)率(EC)值。

1.3.2 栽培基質(zhì)微生物數(shù)量栽培后采集栽培基質(zhì)樣品測定微生物數(shù)量，檢測及計(jì)數(shù)方法采用稀釋平板法[12]。細(xì)菌使用10-4、10-5、10-6稀釋度的菌懸液，以牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)；放線菌和真菌使用10-3、10-4、10-5稀釋度的菌懸液，分別以改良高氏Ⅰ號培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)。

1.3.3 生長指標(biāo)在甜瓜盛花期時，各處理分別隨機(jī)選取3株，使用游標(biāo)卡尺測量植株莖粗；直尺測量最大根長、株高、上下胚軸長；選取各處理生長點(diǎn)下第3片完全展開的功能葉使用葉面積掃描儀測定植株葉面積；采用排水法測定根體積；使用千分之一天平稱量植株干、鮮重；TTC法測定根系活力。根據(jù)以上所測數(shù)據(jù)，按公式求得日均鮮重增長量(G值)、根冠比、壯苗指數(shù)。

G值=單株鮮重/苗齡[13]；

根冠比=地下部干重/地上部干重[14]；

壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下部干重/地上部干重)×單株干重[15]。

1.3.4 葉片光合色素含量葉綠素a、b含量及類胡蘿卜素含量采用乙醇丙酮混合液浸提法測定[16]；葉綠素總量和類胡蘿卜素含量的比值作為葉色指數(shù)[17]。

1.3.5 光合氣體交換參數(shù)在甜瓜盛花期，選取各處理生長點(diǎn)下第3片完全展開功能葉，采用便攜式光合測定系統(tǒng)(Li-6400，USA)，于9: 00～11: 00測定光合氣體交換參數(shù)，包括凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)，每個處理測定3株。

1.3.6 果實(shí)品質(zhì)甜瓜果實(shí)成熟后，各處理隨機(jī)選取3個果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)測定。可溶性總糖、蔗糖、葡萄糖和淀粉含量使用蒽酮-H2SO4比色法測定[18]；可溶性固形物含量參照GB 12295-90折射儀法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法測定[19]；硝酸鹽含量依據(jù)李合生[16]的5%水楊酸-硫酸方法測定。甜瓜果實(shí)中蔗糖合酶(SS)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性參照張志良等[20]的方法測定；可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)活性參照劉玉鳳等[21]的方法測定。

1.3.7 果實(shí)產(chǎn)量各處理隨機(jī)選取甜瓜植株3株，果實(shí)橫徑、縱徑使用游標(biāo)卡尺測量，并計(jì)算果形指數(shù)(縱徑/橫徑)；使用臺秤測定單果重和單株產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2010制作圖表，使用SPSS 20.0進(jìn)行有關(guān)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 礱糠灰配比對栽培前后基質(zhì)理化性狀的影響

由表1可知，在甜瓜栽培前，各處理的栽培基質(zhì)容重在0.21～0.27 g·cm-3之間，T1和T2處理相對較高，顯著高于對照(CK)和其余處理，其余處理稍高于CK，但未達(dá)到顯著差異水平，最小為CK。隨著復(fù)合栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，基質(zhì)的持水孔隙則逐漸降低，通氣孔隙、pH和EC值呈逐漸上升趨勢，氣水比也隨之逐漸升高，且各處理與CK差異多達(dá)到顯著水平，并以T5處理的通氣孔隙和氣水比最大，持水孔隙最?。煌瑫r，基質(zhì)總孔隙度則呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，并在T2處理達(dá)到最大值(65.58%)，但僅T4和T5處理顯著低于CK，其余處理均與CK無顯著差異。另外，各處理基質(zhì)的pH值在6.7～7.6之間，在適宜植株生長的范圍之內(nèi)。

在甜瓜栽培后，復(fù)合栽培基質(zhì)的理化性狀與栽培前變化較大，持水孔隙整體變大，其余指標(biāo)整體變?。籶H與EC值降低可能是由于栽培過程中植株不斷吸收養(yǎng)分和淋洗作用導(dǎo)致。其中，各處理的基質(zhì)容重為0.15～0.20 g·cm-3，T1和T2處理與對照相近，其余處理顯著低于對照；隨著復(fù)合栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，基質(zhì)通氣孔隙和總孔隙度整體上逐漸降低，且T2-T5處理與對照差異顯著，基質(zhì)的其余指標(biāo)均呈逐漸升高趨勢，且多與對照差異達(dá)到顯著水平。

2.2 礱糠灰配比對栽培后基質(zhì)微生物數(shù)量的影響

表2顯示。甜瓜栽培后各礱糠灰配比基質(zhì)中的微生物數(shù)量均以細(xì)菌最多，其次為放線菌數(shù)量，數(shù)量最少的是真菌。各處理基質(zhì)中微生物數(shù)量隨著基質(zhì)中礱糠灰比例的增加呈現(xiàn)不斷降低的趨勢；各類微生物數(shù)量在各處理基質(zhì)間均存在明顯差異，并以不含礱糠灰的CK處理量最高，礱糠灰含量最高的T5處理最少，CK處理基質(zhì)中細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量分別約為其他處理的2～3倍、1～2倍、1.5～4倍；各處理基質(zhì)中相應(yīng)的微生物總量仍以CK最高，T1次之，T5最少。以上結(jié)果說明添加礱糠灰對栽培基質(zhì)中各類微生物數(shù)量均有顯著的抑制作用，且配比越高抑制作用越明顯。

表1 栽培前后不同礱糠灰配比基質(zhì)理化性狀

表2 栽培后不同礱糠灰配比基質(zhì)的微生物數(shù)量

2.3 栽培基質(zhì)礱糠灰配比對甜瓜生長的影響

由表3來看，隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，甜瓜幼苗的生長指標(biāo)均呈現(xiàn)出先升后降的變化趨勢，葉面積和單株鮮重在T1處理達(dá)到最大值，株高、莖粗、根長和單株干重均在T2處理達(dá)到最大值，而根體積在T3處理達(dá)到最大，但葉面積和根體積的最大值均與相應(yīng)的T2處理無顯著差異；與對照相比，各生長指標(biāo)在T1-T5處理下均不同程度地增加，且T2和T3處理的增幅均達(dá)到顯著水平，在T5處理下均不同程度降低，且降幅多達(dá)到顯著水平。由此可知，成品基質(zhì)中添加適當(dāng)比例的礱糠灰對甜瓜植株的生長具有顯著的促進(jìn)作用，并以T2處理甜瓜的長勢最佳，其株高、莖粗、根長等指標(biāo)最優(yōu)，生長量最大，干物質(zhì)積累最多，生長情況明顯優(yōu)于其他處理。

同時，植物的根系具有吸收和代謝的功能，其生長發(fā)育直接影響植物產(chǎn)量的高低[22]。由圖1可知，隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰含量的增加，甜瓜植株的根系活力、壯苗指數(shù)、根冠比和G值均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，根系活力、壯苗指數(shù)、根冠比均在T2處理下達(dá)到最大，分別比相應(yīng)CK顯著提高了19.73%、35.42%和23.08%，而G值在T1處理下達(dá)到最大，比相應(yīng)CK顯著增加了14.41%；另外，處理各根系指標(biāo)在T1-T3下均顯著高于對照，在T4處理下與對照相近，在T5處理下多顯著低于對照。整體而言，適量的礱糠灰與市售基質(zhì)混配可以一定程度提高甜瓜的根系活力、壯苗指數(shù)、根冠比和G值，并以T2處理的效果最佳。

表3 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜生長指標(biāo)的變化

圖1 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜植株根系活力、壯苗指數(shù)、根冠比、G值的變化Fig.1 The root active, sound seeding index, root shoot ratio and G value of melon plants under substrates with different rice husk ash ratios

2.4 栽培基質(zhì)礱糠灰配比對甜瓜葉片光合色素含量的影響

甜瓜植株葉片光合色素含量在不同處理間有明顯差異(圖2)；隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，甜瓜葉片葉綠素a含量、葉綠素總量、類胡蘿卜素含量和葉色指數(shù)均呈先升后降的變化趨勢，且前三者均在T2處理下達(dá)到最大值；葉色指數(shù)則在T3處理下達(dá)到最大值，但與T2處理無顯著差異；葉綠素b含量呈現(xiàn)遞減趨勢，T1和T2處理最高但二者間無顯著差異。各光合色素含量及葉色指數(shù)值在T1-T3處理下均顯著高于其余處理和對照，在T4處理下均稍高于對照，在T5處理下均不同程度地低于對照。由此可知栽培基質(zhì)中適量添加礱糠灰顯著有利于葉片光合色素的合成、積累，從而提高葉片的光合能力。

2.5 栽培基質(zhì)礱糠灰配比對甜瓜葉片光合參數(shù)的影響

圖3顯示，隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，甜瓜葉片的Pn、Gs、Tr均呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，且均在T2處理下最高，與CK相比分別顯著提高了17.09%、27.57%、27.72%，而其Ci則表現(xiàn)出先降后升的趨勢，并在T2處理下最低，較CK顯著降低了23.35%。與對照相比，T1-T4處理葉片Pn、Gs、Tr大多顯著提高，其Ci均顯著降低，T5處理除Pn顯著降低，其余參數(shù)均無顯著變化。由此得出，栽培基質(zhì)中適量添加礱糠灰可以顯著提高甜瓜葉片的凈光合速率和蒸騰速率、增大氣孔導(dǎo)度。

圖2 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜植株光合色素含量的變化Fig.2 The photosynthetic pigment contents in leaves of melon plants under substrates with different rice husk ash ratios

2.6 栽培基質(zhì)礱糠灰配比對甜瓜果實(shí)品質(zhì)和碳水化合物代謝關(guān)鍵酶活性的影響

由表4可知，隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰添加比例的增加，甜瓜果實(shí)的蔗糖、可溶性總糖、葡萄糖、可溶性固形物、可溶性蛋白含量均呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，并大多在T2處理下達(dá)到最大值，果實(shí)淀粉含量卻呈現(xiàn)先降后升的趨勢，并在T2處理下達(dá)到最小值，而果實(shí)硝酸鹽含量變化不顯著。與對照相比較，甜瓜果實(shí)的蔗糖、可溶性總糖、葡萄糖、可溶性固形物、可溶性蛋白含量在T1-T4處理中均比對照不同程度的提高，T5處理均不同程度降低，且T1和T2處理的增幅均達(dá)到顯著水平；果實(shí)淀粉含量在T1-T3處理下均不同程度低于對照，在T4和T5處理下高于對照，但僅T2和T5的變化達(dá)到顯著水平。其中，在T2處理下，甜瓜果實(shí)中蔗糖、可溶性糖、葡萄糖、可溶性蛋白和可溶性固形物含量比CK分別顯著提高了12.50%、26.96%、5.01%、25.76%和4.38%，而其淀粉含量比CK顯著減少了19.76%。整體而言，栽培基質(zhì)中適量添加礱糠灰能顯著提高“羊角蜜”甜瓜果實(shí)的蔗糖、可溶性總糖、葡萄糖、可溶性固形物、可溶性蛋白的含量，顯著降低淀粉含量，而對硝酸鹽含量無顯著影響，有效改善了果實(shí)品質(zhì)，并以T2處理的施用效果最佳。

同時，從圖4可知，各礱糠灰配比基質(zhì)對甜瓜果實(shí)中碳水化合物代謝關(guān)鍵酶活性也有不同程度影響。隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，甜瓜果實(shí)中蔗糖合酶(SS)活性整體呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢，并在T2處理下最高，較CK顯著提高了22.71%；蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性逐漸減弱，最高的T1處理下比CK顯著提高了10.71%，T2處理與T1處理無顯著差異；酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)活性表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢，T5處理最高，T2處理比CK顯著降低了6.71%。由此可見，栽培基質(zhì)中增加適量的礱糠灰可以有效提高甜瓜果實(shí)中碳水化合物代謝關(guān)鍵酶SS和SPS的活性，促進(jìn)果實(shí)中碳水化合物的積累。

圖3 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜葉片光合參數(shù)的變化Fig.3 The photosynthetic parameters in leaves of melon under substrates with different rice husk ash ratios

表4 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜果實(shí)品質(zhì)的變化

圖4 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜果實(shí)中碳水化合物代謝關(guān)鍵酶活性的變化Fig.4 The activities of key enzymes of carbohydrate metabolism in melon fruits under substrates with different rice husk ash ratios

2.7 栽培基質(zhì)礱糠灰配比對甜瓜果實(shí)形態(tài)和產(chǎn)量的影響

由表5可知，隨著栽培基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，甜瓜果實(shí)的橫徑、縱徑、單果重和單株產(chǎn)量均呈現(xiàn)出先升后降的變化趨勢，并均在T2處理下達(dá)到最大值，此時分別比CK顯著提高20.06%、20.60%、23.33%和15.56%；而甜瓜的果形指數(shù)在各處理組均無顯著變化。與對照相比，T1、T2處理下，果實(shí)橫莖和單果重差異不顯著；各個處理間果形指數(shù)沒有顯著差異。不同處理下甜瓜果實(shí)的單果重有一定差異；T1-T4處理的橫徑、縱徑、單果重和單株產(chǎn)量均不同程度提高，T5處理均不同程度降低，且T1-T3處理的增幅多達(dá)到顯著水平。可見，栽培基質(zhì)中適量添加礱糠灰有利于‘羊角蜜’甜瓜橫徑、縱徑的增大以及單果重和單株處理的提高，并以T2處理的效果最為顯著。

2.8 甜瓜生長指標(biāo)與栽培基質(zhì)特性的相關(guān)性分析

從表6可以看出，甜瓜生長指標(biāo)中的植株莖粗與基質(zhì)容重顯著正相關(guān)，單株干重與pH顯著負(fù)相關(guān)，與EC值極顯著正相關(guān)；葉片中葉綠素含量與基質(zhì)EC值呈顯著正相關(guān)，而與基質(zhì)中細(xì)菌及真菌數(shù)量顯著負(fù)相關(guān)；果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)蔗糖含量與總空隙度、可溶性總糖與基質(zhì)EC值、可溶性固形物含量與基質(zhì)總孔隙度，以及葡萄糖含量與基質(zhì)EC值和總孔隙度均呈顯著正相關(guān)；果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo)單果重與基質(zhì)EC值呈顯著正相關(guān)；植株的株高、葉面積、根體積、可溶性蛋白含量、單株產(chǎn)量與基質(zhì)理化指標(biāo)相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平?？梢?，栽培基質(zhì)中添加適當(dāng)比例的礱糠灰有利于改善基質(zhì)通氣狀況，降低基質(zhì)中微生物的數(shù)量，提高基質(zhì)營養(yǎng)含量，從而促進(jìn)甜瓜幼苗地上部生長和根系的發(fā)育，改善果實(shí)品質(zhì)。

表5 不同礱糠灰配比基質(zhì)下甜瓜果實(shí)產(chǎn)量的變化

表6 甜瓜植株生長指標(biāo)與基質(zhì)特性指標(biāo)的相關(guān)性分析

3 討論與結(jié)論

無土栽培具有病蟲害少、節(jié)水省肥、栽種方式靈活、可控性較高等傳統(tǒng)土壤栽培難以超越的優(yōu)越性，目前在設(shè)施農(nóng)業(yè)中被廣泛采用[23]?；|(zhì)是無土栽培植株生長時營養(yǎng)的主要提供媒介，崔瑤等[24]的研究結(jié)果表明，不同的基質(zhì)因其保溫能力、持水透氣性、養(yǎng)分含量的差異對植物種子萌發(fā)及植株生長的影響效果不同。甜瓜使用基質(zhì)栽培，成苗率高，植株生長一致[25]。栽培前后基質(zhì)的理化性質(zhì)會發(fā)生變化，而基質(zhì)理化性狀是決定植株正常生長的重要指標(biāo)[26]。本試驗(yàn)中，甜瓜栽培前各處理基質(zhì)的理化性狀滿足或接近理想的栽培基質(zhì)要求?；|(zhì)在栽培中澆水和果實(shí)成熟后采集、風(fēng)干等過程中的操作可能會影響容重，使容重變小；氣水比是衡量基質(zhì)水氣平衡的重要指標(biāo)[27]，栽培后基質(zhì)的氣水比變小，孔隙的變化可能與根系的生長充盈基質(zhì)有關(guān)。pH和EC值是檢測基質(zhì)能否可供植株生長的重要指標(biāo)，二者的減少可能是由于甜瓜在生長過程中不斷吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素而使基質(zhì)趨向于更加適宜其生長的理化狀態(tài)。由試驗(yàn)結(jié)果可知，在栽培基質(zhì)中添加一定量的礱糠灰可以顯著提高基質(zhì)的容重、通氣孔隙、pH、EC值，改善基質(zhì)的理化性狀，為植株提供通氣持水狀況良好、養(yǎng)分充足的生長環(huán)境。

植株的株高、莖粗代表了植株的生長勢[28]。干鮮重反映植物葉片光合作用和根吸收的產(chǎn)物多少，是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)[29]。不同基質(zhì)配方處理的作物根冠比反映作物地上、地下部生長的均衡度，壯苗指數(shù)直接反映出作物的健壯程度[30]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，T1-T4栽培基質(zhì)中的甜瓜植株干鮮重均高于對照，且T2處理的株高、莖粗、根長以及干鮮重均最大；同時，T2處理的根系活力、壯苗指數(shù)、根冠比等也顯著優(yōu)于與其他處理；T5處理的生長指標(biāo)均低于CK，可能是由于礱糠灰自身pH中性偏堿且保水性差的原因，造成根系無法正常吸收營養(yǎng)及生長。由此說明適量添加礱糠灰對栽培基質(zhì)理化性狀的改善具有一定作用，可以促進(jìn)甜瓜的生長，但添加比例過高則會影響基質(zhì)的理化性質(zhì)，對甜瓜的生長造成負(fù)面影響。

葉片光合色素含量可以直接反映作物光合作用能力的強(qiáng)弱，葉片的葉綠素含量與作物的生長潛能有關(guān)[31]，光合作用是大部分綠色植物生存的基礎(chǔ)，是作物最基本的生理活動[32]，適當(dāng)強(qiáng)度的光合作用有利于植株體內(nèi)有機(jī)物的積累，提高其品質(zhì)和產(chǎn)量。凈光合速率和氣孔導(dǎo)度存在一定的線性關(guān)系，即光合速率增強(qiáng)，氣孔導(dǎo)度增大，而在光合作用受阻礙時，氣孔導(dǎo)度減小，導(dǎo)致進(jìn)入葉片內(nèi)的CO2減少[33]。本試驗(yàn)中T2處理甜瓜植株葉片的葉綠素含量、類胡蘿卜素含量均為最大，Pn、Gs、Tr均為最高，Ci最低，因此葉片光合作用強(qiáng)，作物的生長代謝能力強(qiáng)，有助于體內(nèi)的光合產(chǎn)物的積累。一般來說，正常生長葉片的葉綠素與類胡蘿卜素的含量比值(葉色指數(shù))約為4∶1，本研究所有處理中T5的葉色指數(shù)(3.62)最低且不在正常范圍內(nèi)。因此，基質(zhì)中添加適當(dāng)比例的礱糠灰可以提高甜瓜葉片光合色素的積累量，有助于提高葉片的光合作用效率，加速植株體內(nèi)的新陳代謝，使植株的光合產(chǎn)物滿足同化與分配利用。

種子在萌芽過程中，能夠產(chǎn)生豐富的可溶性糖及蛋白質(zhì)，可溶性糖提供了植株生長所需的絕大部分能量[34]。蔗糖是源庫碳水化合物代謝的樞紐，與淀粉和果糖之間的相互轉(zhuǎn)化，對源庫碳水化合物的合成和代謝具有重要意義[35]。植物中大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)依賴于酶的催化作用，可溶性蛋白含量在一定程度上代表了酶的活性水平[36]。甜瓜果實(shí)中糖分積累主要由SPS和AI調(diào)控[37]。SS能夠催化尿苷二磷酸葡萄糖和果糖反應(yīng)生成蔗糖[35]。 SPS是光合產(chǎn)物分配轉(zhuǎn)化為蔗糖和淀粉的關(guān)鍵酶，其與蔗糖的合成具有極顯著的相關(guān)性[38-39]。轉(zhuǎn)化酶(AI、NI)可以催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖[40]。在高等植物中，可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)可維持植物體細(xì)胞的滲透平衡，提高植物生物抗性[41]。硝酸鹽含量是衡量果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[42]，硝酸鹽積累量越多，會對植株造成生理上的不利影響，從而影響果蔬長勢。

本試驗(yàn)中T2處理的甜瓜果實(shí)中淀粉含量最低，可溶性蛋白、可溶性總糖、蔗糖含量均為最高，葡萄糖和可溶性固形物含量僅次于T1處理，可以為植株的生長發(fā)育提供大量的能量，有效促進(jìn)甜瓜生長中的光合、呼吸作用，增強(qiáng)生長代謝能力；各處理硝酸鹽含量無顯著性差異。同時，T2處理果實(shí)中的SS活性最高，SPS活性與T1處理間無顯著差異，AI酶活性最低；T2處理的果實(shí)橫徑、縱徑、單果重均為最大。綜上可知，T2處理的甜瓜果實(shí)中碳水化合物積累量最大，關(guān)鍵酶活性最適宜甜瓜果實(shí)中蔗糖等能源物質(zhì)的積累，果實(shí)產(chǎn)量最高，生長狀況最佳。因此，在適宜的礱糠灰復(fù)配基質(zhì)處理下，甜瓜果實(shí)的可溶性糖、可溶性蛋白含量及蔗糖合成酶(SS)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性顯著提高，果實(shí)中的糖分積累量高、植株抗逆性較好、果品質(zhì)量較優(yōu)。

另外，甜瓜生長、光合和品質(zhì)指標(biāo)與栽培基質(zhì)理化特性的相關(guān)性分析結(jié)果表明，‘羊角蜜’甜瓜植株的莖粗、單株干重受栽培基質(zhì)理化性狀的影響較大。在本試驗(yàn)中，隨著基質(zhì)中礱糠灰比例的增加，基質(zhì)的容重先升后降、通氣孔隙和pH變大、持水孔隙和EC值變小，因此栽培基質(zhì)中添加礱糠灰的比例不宜過高。整體而言，當(dāng)基質(zhì)的容重較大、pH較小、EC值較大時，更有利于甜瓜莖粗的增大、養(yǎng)分的累積、根系的延伸，有助于植株健壯生長。葉片葉綠素含量與基質(zhì)pH顯著正相關(guān)，與微生物含量均為負(fù)相關(guān)，可能是由于微生物與甜瓜生長所需物質(zhì)之間存在養(yǎng)分競爭關(guān)系?；|(zhì)的孔隙度大、EC值升高可以增加甜瓜果實(shí)中的蔗糖、葡萄糖、可溶性糖和可溶性蛋白含量，有利于根系吸收營養(yǎng)輸送給地上部生長利用、合成有機(jī)物，增加果實(shí)產(chǎn)量。

綜上所述，礱糠灰與市售成品栽培基質(zhì)在2∶4(體積比)的混配比例下，無論是在栽培基質(zhì)容重、孔隙度、pH值、EC值等理化性質(zhì)方面，還是甜瓜的生長發(fā)育和果實(shí)可溶性蛋白、碳代謝物含量及關(guān)鍵酶活性等方面均明顯的優(yōu)于其他配比基質(zhì)處理及對照，甜瓜植株生長狀況最佳，可作為生產(chǎn)實(shí)際的栽培參考；同時也表明礱糠灰可作為草炭的代替基質(zhì)推廣使用，從而有效降低基質(zhì)栽培成本。