不同基質配比對盆栽香菜生長及品質的影響

余 婷，陳鵬飛，閔騰輝，王前貴，田 強，秦 勇

(新疆農業大學林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052)

0 引言

香菜(CoriandrumsativumL.)又名芫荽、胡荽，屬傘形科1～2年生草本植物。食用嫩葉及葉柄，有特殊香味，主要供涼拌生食、調味或作拼盤裝飾，也可鹽漬[1]。香菜原產地是地中海沿岸和中亞地區，在漢代時引入我國開始種植。香菜營養價值較高，莖及葉中含有許多人體所需元素，如蛋白質、脂肪、碳水化合物、礦物質、水、核黃素、胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2、維生素C、鐵、鈣、磷及草酸等，經常食用有利于腎臟排毒。香菜藥用價值也很高，根、莖、葉和種子均可入藥[2-3]。

蔬菜是人們生活中必不可缺的重要食材，為我們提供了維生素、纖維素及礦物質等營養成分。但是，有的農民為了達到高產目的，大量施用化學肥料、頻繁地進行大水灌溉，致使蔬菜富集大量硝酸鹽，其營養品質、口感均有所下降，還會增加了氮、磷流失的概率，導致次生鹽漬化和連作障礙的產生[4-11]。香菜喜冷涼，耐寒性較強，露地春、夏和秋季皆可種植，一般以秋種為主。香菜具有特殊香味，不易發生病蟲害，較少使用農藥防治病蟲害，可以說是屬于無污染蔬菜。

葉菜類蔬菜生長周期短，且人們日常生活中取食量最大，目前越來越多的人開始選擇在自家陽臺進行基質盆栽葉菜的種植[12]。生物有機肥是一種微生物有機復合肥料，含有高效的固氮、解磷和解鉀的活性微生物、有機質及微量元素，肥效比較持久，可以改善土壤微生物群體結構、活化土壤養分。生物有機肥不僅能改善植物根際營養，還能提高產量和品質，因此在葉菜類蔬菜盆栽基質中添加有機肥顯得尤為重要[13]。前人在此方面已經做了許多研究，如葛立傲等[14]研究發現，與常規施肥相比，底肥施用微生物有機肥，可使化肥減量10%或20%，結球生菜死亡率會降低，其單果質量也會顯著提高。崔鶴等[15]發現生物有機肥與土壤配比為1∶8的條件下，可明顯促進蔬菜生長，提高蔬菜品質。王翠[16]認為結球生菜生產中，施用商品有機肥1.2 kg/m2左右為宜。宋羽等[17]研究發現，在戈壁設施條件下現有耕作土+有機肥是葉菜生產最為合適的基質。常希光等[18]認為“軍龍源有機肥”適宜作為當地結球生菜生長的有機肥。秦立金等[19]發現，生物有機肥(顆粒)和有機肥(顆粒)不僅能增強芫荽植株的長勢，還能增加單株質量，單株質量與對照相比分別增加了6.47%和7.07%。但前人對基質盆栽香菜的研究報道還相對較少。本試驗以草炭為主要栽培基質，采用在草炭中加入不同比例的商品有機肥進行不同基質配比的試驗設計，通過分析比較不同基質配比對香菜生長狀況及品質指標的影響，篩選適合盆栽香菜的栽培基質，為香菜進行基質盆栽提供一定的理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點及材料

試驗于2019年9—12月在新疆農業大學林學與園藝學院進行，供試香菜品種為“大葉香菜”(新疆天地禾種業有限公司)。

材料與藥品包括生物有機肥(有機顆粒肥，有效活菌(細黃鏈霉菌)數≥0.20×108/g，有機質含量≥40%，容重0.86 kg/L，由新疆山川秀麗生物有限公司和烏魯木齊市辛化綠農農資有限公司聯合生產)、草炭(丹麥品氏托普)、蛭石(市售)、珍珠巖(市售)、塑料長條盆(長×寬×高=41 cm×19 cm×15 cm)、高錳酸鉀、燒杯、直尺和Ca(NO3)2·4H2O等。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，以不同栽培基質為變量設置單因素試驗，共6個處理，每個處理重復3次。不同基質配比分別為T1(草炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1)、T2(草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機肥=6∶1∶1∶2)、T3(草炭∶蛭石∶有機肥=3∶1∶1)、T4(草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機肥=2∶1∶1∶1)、T5(草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機肥=1∶1∶1∶1)和T6(草炭∶蛭石∶有機肥=3∶1∶1)。不同基質配比如表1所示。

表1 香菜盆栽基質配比(體積比)Tab.1 Substrate ratio of potted coriander(volume ratio)

1.3 試驗方法

清水洗凈栽培盆后，用0.1%的高錳酸鉀進行消毒處理，再次洗凈后備用。將基質按照試驗設計的不同比例配置混勻，使用0.1%噁霉靈溶液澆透基質，用塑料薄膜覆蓋7 d，揭開薄膜待藥味散盡后裝入栽培盆。香菜播種前需碾碎果皮，搓開種子，將碾開的種子用清水浸泡12 h，洗凈后撈出，再將種子放入墊有濕濾紙的培養皿中，將培養皿置于25 ℃恒溫培養箱中進行催芽，種子80%“露白”后進行播種[1]。播種前1 h將基質澆透水，1穴2粒，每盆18穴，種子上覆蓋基質1 cm，再使用塑料薄膜覆蓋栽培盆起到增溫保濕的作用。當幼苗出土后及時撤去塑料薄膜，待植株3片真葉時進行間苗，每盆保留18株。T1處理的植株從3片真葉時開始澆灌1/2個濃度單位的日本園試營養液，每隔1 d將清水和營養液以“一清一濁”的形式進行澆灌[20]。

試驗中采用的日本園試營養液配方中各化合物名稱及用量如表2所示，微量元素中各化合物名稱及用量如表3所示[21]。

表2 日本園試營養液配方Tab.2 Formula of Japanese garden test nutrient solution

表3 微量元素配方Tab.3 Formula of trace elements

1.4 測定項目

1.4.1基質理化性質測定

物理性質按以下方法測定[21]。把按比例配置的復合基質裝入200 mL燒杯中(燒杯質量W1)直至裝滿，稱量其質量W2；用紗布封口，皮筋扎緊，再將燒杯放入水中，浸泡24 h，取出稱其質量W3；將燒杯傾斜倒置3 h，直至燒杯中沒有水分流出為止，稱其質量W4；最后將皮筋和紗布取下，稱量皮筋和紗布的質量W5。用200 mL燒杯裝滿水，將水倒入量筒得到燒杯體積V。于是有容重(g/cm3)=(W2-W1)/V；總孔隙度(%)=(W3-W5-W2)/V×100%；通氣孔隙(%)=(W3-W4-W5)/V×100%；持水孔隙(%)=總孔隙度-通氣孔隙；氣水比=通氣孔隙/持水孔隙。

每個重復均取150 mL基質，加入750 mL蒸餾水，振蕩浸提10 min進行過濾，取其濾液用pH計測pH值，用電導儀測定電導率EC值(mS/cm)[21]。

1.4.2植株生長生理指標測定

當植株生長至商品成熟時，每盆選取5株測定株高(直尺測定莖基部到生長點的距離)、莖粗(游標卡尺測定貼近基質表面處的莖粗)、最大葉片的葉長、葉寬(游標卡尺測定)及葉綠素相對含量(SPAD值)。將植株從基質中完整取出，洗凈根系，用直尺測定根長，排水法測定根體積，用吸水紙吸干水分后，測定植株全株鮮質量、地上部鮮質量和地下部鮮質量后，放置于105 ℃條件下殺青15 min，再放入75 ℃的烘干箱中24 h，測定全株干質量、地上部干質量和地下部干質量。計算干鮮比(全株干質量/全株鮮質量)、根冠比(根鮮質量/地上部分鮮質量)[22]。

植株葉片的可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量、維生素C含量和葉綠素含量分別采用硫酸-蒽酮比色法、考馬斯亮藍G-205法、2,6-二氯酚靛酚鈉法和酒精萃取法進行測定[23]。

1.5 數據處理及分析

數據、圖表使用Microsoft Excel 2013、SPSS 19.0軟件進行處理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 理化性質

不同基質配比的理化性質如表4所示。由表4可以看出，6個不同配比的基質在理化性質方面存在差異。T5的容重最大，為0.38 g/cm；T1的容重最小，為0.15 g/cm。T1的總孔隙度最大，為64.55%；T6的總孔隙度最小，為55.23%。T1的持水孔隙最大，為49.98%；T2的持水空隙最小，為25.38%。T2的通氣空隙最大，為34.41%；T1的通氣空隙最小，為14.57%。T1的氣水比最大，為1∶3.4；T2的氣水比最小，為1∶0.7。6個處理的pH值都在適宜范圍內，T6最大，為6.18；T2最小，為5.72。T5、T6的EC值最大，為0.5 mS/cm；T1的EC最小，為0.12 mS/cm。

表4 不同基質配比的理化性質Tab.4 Physical and chemical properties of different substrate ratio

2.2 生長狀況

不同基質配比條件下盆栽香菜生長指標如表5所示。由表5可以看出，不同基質配比對盆栽香菜的生長影響較大。株高方面，T1最大，為17.4 cm；T6最小，為11.47 cm；T1和T4、T3、T2、T5和T6之間達到顯著差異。莖粗方面，T3最大，為5.14 mm；T6最小，為4.11 mm；T3、T4與T2、T1、T5、T6之間達到顯著差異。最大葉長方面，T1最大，為30.12 mm；T5最小，為24.25 mm；T1與T2、T6、T3、T4、T5之間達到顯著差異。最大葉寬方面，T1最大，為34.89 mm；T5最小，為28.66 mm；T1、T4與T2、T3、T5、T6之間達到顯著差異。根系長度方面，T4最大，為11.58 cm；T2最小，為9.35 cm；T4、T3、T6、T5與T1、T2之間達到顯著差異。根體積方面，T3最大，為0.37 cm3；T1最小，為0.24 cm3；T3、T2、T4、T5與T1、T6之間達到顯著差異。葉綠素相對含量(SPAD值)方面，T4最大，為42.52；T1最小，為34.13；6個處理之間均有顯著差異。

表5 不同基質配比條件下盆栽香菜生長指標Tab.5 Growth indexes of potted coriander under different substrate ratio

2.3 干鮮質量

不同基質配比條件下盆栽香菜干鮮質量如表6所示。由表6可以看出，不同基質配比對香菜植株的鮮質量、干質量等有顯著影響。鮮質量方面，T1的地上部最大，為2.663 g；地下部也是T1最大，為0.320 g；T2的地上部最小，為1.773 g；地下部最小也是T2，為0.171 g。干質量方面，T4的地上部最大，為0.339 g，T2的地上部最小，為0.178 g；T4、T5的地下部最大，為0.041 g；T2的地下部最小，為0.028 g。全株鮮質量方面，T1最大，為2.97 g；T2最小，為1.84 g；T1、T3、T4與T6、T2之間達到顯著差異。全株干質量方面，T4最大，為0.384 g；T2最小，為0.206 g；T4、T1與T5和T6、T2之間達到顯著差異。T4干鮮比最大，為13.333%；T2干鮮比最小，為11.196%。

表6 不同基質配比條件下盆栽香菜干鮮質量Tab.6 Dry and fresh weight of potted coriander under different substrate ratio

2.4 品質

不同基質配比條件下盆栽香菜品質如表7所示。由表7可知，T1的可溶性糖含量最高，為3.55%；T5的可溶性糖含量最低，為1.87%；T1、T2、T5之間達到顯著差異，T2、T3、T4、T6之間無差異。T6的可溶性蛋白含量最高，為38.02 mg/g；T1的可溶性蛋白含量最低，為32.96 mg/g；T2、T3、T4、T5、T6與T1達到顯著差異。T5的維生素C含量最高，為0.24 mg/g；T1的維生素C含量最低，為0.16 mg/g；T5與T1、T2、T3、T4、T6之間達到顯著差異。T5的葉綠素b含量最高，為0.71 mg/g；T1的葉綠素b含量最低，為0.32 mg/g。T4、T5的葉綠素a含量最高，為1.4 mg/g；T1的葉綠素a含量最低，為1.01 mg/g。T5的葉綠素a+b含量最高，為2.11 mg/g；T1的葉綠素a+b含量最低，為1.33 mg/g；T5與T1、T2之間達到顯著差異。

表7 不同基質配比條件下盆栽香菜品質的比較Tab.7 Quality of potted coriander under different substrate ratio

3 討論

3.1 理化性質

李廣利等[24]研究發現，不同基質配比可以改變基質的孔隙度及含水量等，基質的溫度會發生變化，說明基質的保溫性也不同，因此會影響植株的生長。杜金鳳[25]研究發現，根區溫度會影響作物的生長發育進而影響作物產量。不同基質配比對植株的生長會產生不同的影響，合理的基質配比，其養分會更加全面，有利于促進植株生長[26]。郭世榮[21]認為栽培基質的容重應在0.1～0.8 g/cm3，栽培基質的總孔隙度反映了基質容納空氣和水分的空間總和，應為54%～96%，持水空隙應為20%～30%。蔣衛杰等[27]發現，適宜作物生長的理想基質的EC值不應超過2.5 mS/cm。在本試驗中，栽培基質的容重為0.15～0.38 g/cm3，總孔隙度為55.23%～64.55%，持水空隙為25.38%～49.98%，EC值為0.12～0.50 mS/cm，多項指標均在適宜范圍內，因此作物可以正常生長。

3.2 盆栽香菜生長情況

評價基質配比的方法主要是根據植株的生長狀況和生理指標等對不同配比基質的響應。株高、葉面積和干質量等生長指標能在一定程度上反映植株的生長勢和活力，可以用來判斷植物對于不同配比基質的適應性[28-29]。王東升等[30]認為，植株根系的長度是衡量植株根系吸收能力大小的指標。任志雨等[31]認為，植株地上部、地下部的干鮮質量反映了植株生理生化的代謝水平和生長速度，這是植株礦物質吸收和積累的表現。根冠比能反映植株地上部與地下部之間生物量相互關系的影響，根冠比的值越高，說明地下部生長越旺盛。干鮮比能反映植株營養物質的積累情況，干鮮比的值越高，說明植株的干物質積累越多[32-34]。本試驗中，根系長度最大的是T4，為11.58 cm；其次是T3，為11.48 cm。全株鮮質量T1最大，為2.970 g；其次是T3，為2.909 g；T4鮮質量也較大，為2.854 g。全株干質量最大的是T4，為0.384 g；其次是T1，為0.356 g；T3的干質量也較大，為0.346 g。干鮮比T4最高，為13.333%。根冠比T5最高，為13.242%；其次是T4，為12.205%。結果說明，T4的栽培基質能夠更好滿足植株對養分的需要，地下部生長相對旺盛，從而積累較多的干物質。

3.3 盆栽香菜品質

葉綠素在光合作用過程中起著接收和轉換能量的作用，蔬菜葉片中的葉綠素含量越高，表示其光合能力就越強，從而積累更多的有機物[35-36]。T5的葉綠素a+b含量最高，為2.11 mg/g；其次是T4，為2.02 mg/g；T4在全株干質量方面也具有最大值，說明這2個處理的植株光合能力比較強，能夠積累較多有機物。蛋白質是生物體結構、功能中最重要的基礎物質之一，可溶性蛋白質含量的多少反映植物體內代謝水平的高低[37]。可溶性糖、可溶性蛋白是植物重要的滲透調節物質之一，在植株中可溶性糖、可溶性蛋白含量越多，其抗逆境能力就越強[38]。T6的蛋白質含量最高，為38.02 mg/g，其次是T5，為37.93 mg/g，T4為37.78 mg/g，3個處理間沒有顯著性差異，說明T4、T5和T6的植株代謝水平相對較高，抗逆境能力相對較強。維生素C是一種強抗氧化劑，能夠減少動物和植物體內活性氧自由基的產生，還能減輕對膜脂過氧化的傷害程度，從而起到延緩衰老的作用，還能起到抵抗干旱、臭氧及紫外線的作用，其含量的高低能反映植株品質，植株中維生素C的含量越高說明其營養價值越高[39-40]。T5的維生素C含量最高，為0.24 mg/g，說明其營養價值相對較高，抗氧化能力比較強。

4 結論

基質配比為草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機肥=2∶1∶1∶1的盆栽香菜莖粗相對較粗，為5.05 mm；根系長度最大，為11.58 cm；根體積相對較大，為0.35 cm3；全株鮮質量為2.854 g；全株干質量為0.384 g；可溶性蛋白含量相對較高，為37.78 mg/g；維生素C含量相對較高，為0.20 mg/g；葉綠素a+b含量相對較高，為2.02 mg/g。因此，在盆栽香菜時，建議使用草炭∶蛭石∶珍珠巖∶有機肥=2∶1∶1∶1的基質配比，能夠獲得較高的產量并且具有良好的品質。