菌渣栽培基質下不同施肥水平對羽衣甘藍觀賞性狀及光合色素的影響

胡留杰，杭曉寧，馬連杰，張 健，廖敦秀

（重慶市農業科學院，重慶 401329）

食用菌是重慶市農業支柱產業之一，在全市脫貧攻堅、農民增收中發揮著重要作用。菌渣是指人工栽培食用菌產品收獲后剩下的培養基廢棄物，含有豐富的纖維素、木質素等富碳物質及氮磷鉀等多種營養元素。菌渣因其疏松多孔的結構、豐富的營養成分[1]，被認為是一種良好的有機基質[2]，可以替代草炭等傳統基質。梁濤等分析食用菌生物學效率，估算出2020年重慶市食用菌菌渣產量11.79 萬t[3]。食用菌菌渣的基質化利用對提高廢棄物資源化利用效率、環境保護等意義重大。由于菌渣本身普遍存在pH 值偏大、電導率（EC）偏高、持水性差等問題，因此在作為栽培基質與其他原料復配時，菌渣含量越高，則pH、EC值越高，導致復配基質品質下降[4]。菌渣基質化過程中最大限度地使用菌渣，減少草炭、蛭石及肥料等其他物料的投入，是提高菌渣利用率的關鍵。

羽衣甘藍（Brassica oleraceavar.acephala）屬于十字花科蕓薹屬，葉形多變，葉片顏色豐富多彩，整個植株形如牡丹，被形象地稱為“葉牡丹”，觀賞價值高。羽衣甘藍屬于喜肥作物，適應性和抗逆性較強，在隆冬季節百花凋零之時，羽衣甘藍卻彩葉繽紛，為城市冬景增色添彩。本文在課題組前期研究基礎上，通過菌渣栽培羽衣甘藍，研究不同施肥水平對羽衣甘藍觀賞形狀和光合色素的影響，旨在明確菌渣栽培基質的應用效果，提高菌渣的利用價值，為食用菌產業可持續發展提供一條重要途徑。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：瀧井白珊瑚羽衣甘藍，由重慶市農業科學院都市研發農業中心提供。

菌渣栽培基質：堆漚發酵后的平菇廢菌渣和稻殼炭組成，體積比為8∶2?；|養分含量：pH 值7.2，EC 值為3.6 mS·cm-1，全氮含量3.3 g·kg-1，全磷2.03 g·kg-1，全鉀4.17 g·kg-1。供試復合肥為四川天農農資出品的金禾家肥料，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)＝20∶9∶25。

1.2 試驗設計

本試驗設5 個處理，每處理5 次重復，采取盆栽試驗，在重慶市九龍坡區白市驛鎮農業高科技園區北園內開展。采用白色塑料花盆栽培，花盆頂端直徑23.5 cm，每盆裝基質4.8 L，單株種植。2021年8月20日育苗，10 月28 日將6 片真葉的羽衣甘藍幼苗定植。移栽1 周后一次性施入復合肥，對照、處理1、處理2、處理3、處理4 的每株施肥量分別為0、3、4、5、6 g。其他田間管理一致。

1.3 測定指標

2022 年2 月20 日，調查羽衣甘藍的株高、莖粗、開展度及葉片數等觀賞性狀。采集羽衣甘藍外葉、中葉和內葉的葉片，用干冰保鮮送至實驗室檢測光合色素。

1.3.1 觀賞指標的測定

外葉開展度：決定植株整體大小，在蓮座期采用卷尺“十”字法測量整株開展長寬并計算平均值；中葉開展度：體現植株層次性與生長狀況，在蓮座期采用卷尺“十”字法測量中葉開展長寬并計算平均值；內葉開展度：體現植株層次性與生長狀況，在蓮座期采用卷尺“十”字法測量內葉開展長寬并計算平均值；株高：反映植株外部整體垂直高度，利用卷尺測量植株底部自地面到最頂端的高度并計算平均值；莖粗：反映植株長勢，用游標卡尺在地上部至第一葉片處測量莖粗；葉片數：葉片數影響羽衣甘藍植株觀賞形，觀察并記錄羽衣甘藍外葉、中葉、內葉的葉片數。

1.3.2 光合色素的測定

光合參數采用植物葉綠素（chlorophyll）含量試劑盒測定。

1.4 數據處理

所有試驗數據采用Excel軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對羽衣甘藍觀賞性狀的影響

不同施肥水平對羽衣甘藍的觀賞性狀影響較大，由表1 可知，與對照相比，施肥提高了羽衣甘藍的株高、莖粗、開展度（外葉、中葉、內葉）和葉片數。其中株高表現為對照＜處理2＜處理3＜處理4＜處理1，處理1 的株高達到22.70 cm；莖粗表現為處理4最高，為0.688 cm，高于對照14.48%；外葉開展度以處理1 最高，為29.50 cm，處理2 最低，為25.50 cm；中葉開展度表現為對照＜處理2＜處理3＜處理1＜處理4；處理2、處理4 的內葉開展度低于對照，其他處理均高于對照。

表1 不同施肥處理對羽衣甘藍觀賞性狀的影響

葉片數是衡量植物生長狀況的一個重要指標，對于觀賞性羽衣甘藍而言，葉片數增加可以提高觀賞性?？梢钥闯?，菌渣基質栽培下，各處理葉片數均高于對照，表現為處理1＞處理3＞處理2＞處理4＞對照。

2.2 不同施肥處理對羽衣甘藍葉綠素含量的影響

葉片色素主要有葉綠素和類胡蘿卜素，而類胡蘿卜素主要為胡蘿卜素（carotene）和葉黃素（lutein），前者呈橙黃色，后者呈黃色，其功能為吸收和傳遞光能，保護葉綠素[5]。光合色素含量及比例的變化是植物葉片彩色呈現的直接原因，分析彩葉植物在生長期的色素變化規律是探究其觀賞性呈現的重要途徑。羅蘭等研究發現，彩葉植物的葉綠素、類胡蘿卜素和花青苷共同決定其葉色呈現。而葉綠素、類胡蘿卜素作為光合色素，不僅直接決定葉片呈色，而且影響植物的光合作用與生長發育[6]。本研究表明：隨著施肥量的增加，羽衣甘藍葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素均呈先增加后降低的趨勢。三種光合色素的含量趨勢均表現為外葉＞中葉＞內葉。由圖1可知，在觀賞期，處理3條件下外葉、中葉的葉綠素a 含量分別為0.84、0.60 mg·g-1DW；內葉的葉綠素含量以處理4最高，達0.43 mg·g-1DW。

圖1 不同施肥處理對羽衣甘藍葉綠素a含量的影響

由圖2可以看出，葉綠素b含量表現與葉綠素a基本一致，處理3 的外葉、中葉的葉綠素含量均高于其他處理，分別達到0.25、0.17 mg·g-1DW；內葉的葉綠素含量以處理4最高，達到0.12 mg·g-1DW。有研究表明，CO2含量、光強度等外在條件一致的情況下，葉綠素含量越高，合成的有機物就越多，植物凈重就越大，則植物的觀賞性就越強。

圖2 不同施肥處理對羽衣甘藍葉綠素b含量的影響

類胡蘿卜素在植物的根、莖、葉和果實中廣泛存在，使之呈現黃色至紅色的顏色變化。本研究表明，類胡蘿卜素含量變化趨勢與葉綠素a、葉綠素b 一致（圖3），其中處理3 的外葉類胡蘿卜素含量達46.43 mg·g-1DW，中葉達37.16 mg·g-1DW，處理4的內葉類胡蘿卜素含量達33.69 mg·g-1DW。由于不同處理下羽衣甘藍葉片中類胡蘿卜素含量不同，導致其葉片顏色呈現出差異，其中處理3 的葉片顏色較其他處理更鮮艷。

圖3 不同施肥處理對羽衣甘藍類胡蘿卜素含量的影響

2.3 不同施肥處理對葉綠素a/b比值的影響

植物對外界環境變化的適應調控，其重要途徑為調控內部的葉綠素總含量、葉綠素a/b 比值及類胡蘿卜素與葉綠素總含量比值。植物的葉綠素含量既受外界環境影響，又受到遺傳因素制約[7]。本研究結果顯示（見表2），不同施肥水平下，觀賞期羽衣甘藍的外葉、中葉、內葉葉綠素a/b 比值分別為3.37～3.97、3.30～3.47、3.38～3.75，隨著施肥量的增加，葉綠素a/b比值基本呈增加的趨勢。研究表明，正常生長植物的葉綠素a/b 比值在強光下大于3，而在弱光環境下小于3[8]。蔡霞等研究顯示，觀賞期不同品種的羽衣甘藍外葉葉綠素a/b比值在2.33～2.93，內葉在3.14～3.86[9]。

表2 不同施肥處理對羽衣甘藍葉綠素a/b的影響單位：mg·g-1 DW

3 小結與討論

劉景坤等指出目前我國的食用菌菌渣年產生量保守估計逾1 億t[10]。菌渣是一種優質的有機肥原料，對比我國最新有機肥料的技術指標要求，以烘干基計，有機質含量(有機碳×1.724)≥30%，總養分(N+P2O5+K2O)≥4.0%，水分(鮮樣)≤30%[11]，重慶市所有食用菌菌渣有機質含量均達到有機肥指標要求[3]，甚至可以作為有機肥直接應用于農業生產實踐中。

菌渣作為栽培基質在蔬菜生產中應用廣泛，如利用菌渣栽培黃瓜、番茄、甜瓜等蔬菜生產技術已非常成熟[12-14]。羽衣甘藍作觀賞和食用兩用蔬菜，多為露地栽培；作街景觀賞作物時，大都采用基質栽培，而菌渣作為羽衣甘藍栽培基質還未見報道。

羽衣甘藍是喜肥作物，前人研究表明，施肥對羽衣甘藍生長有明顯的促進作用，可以明顯提高植株的株高、葉片數、開展度，且達到統計學上的顯著水平[15-17]。本試驗結果表明，菌渣基質栽培下，隨著施肥水平的增加，羽衣甘藍的株高、莖粗、外葉、中葉和內葉的開展度等觀賞指標基本呈增加趨勢；隨著施肥量的增加，羽衣甘藍葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量均呈先增加后降低的趨勢，葉綠素a/b 比值基本呈增加的趨勢。

綜上，菌渣作栽培基質原材料，配合復合肥可以有效滿足羽衣甘藍生長的養分需求，可作為羽衣甘藍栽培基質推廣使用。