不同有機生態型無土栽培基質對戈壁溫室韭黃生長的影響

黃天嬌 ，董怡玲 ，劉珍伶 ，蔣夢婷 ，陳修斌 ，2，楊彬

（1.河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖，734000；2.河西走廊精準設施園藝工程技術研究中心）

韭黃也稱韭芽、黃韭芽、黃韭，俗稱韭菜白，為百合科多年生草本植物，是韭菜經軟化栽培變黃的產品，利用日光溫室栽培韭黃，可實現韭黃的周年生產。近年來，甘肅河西走廊的五地市認真貫徹省政府 《關于河西戈壁農業發展的意見》[甘政辦發（2017）138號]，在戈壁、沙灘和荒漠區大力建造日光溫室，以日光溫室為主體的保護地生產發展較快，利用日光溫室種植瓜果、蔬菜可以取得良好的經濟效益和社會效益。

目前，有關基質在蔬菜應用方面的研究，國內學者程立巧等[1]研究了不同基質對番茄根際微生物、酶活性及幼苗生長的影響，得到了以草炭、爐渣、蛭石為原料，按1∶1∶1的體積比配成基質，最適宜于番茄壯苗培育；鄭冬梅等[2]研究了椰糠復合基質對設施大棚番茄栽培的影響，得出以椰糠∶珍珠巖∶泡沫=2∶1∶1的基質配方，栽培番茄的產量最高、品質最優；孫升學等[3]研究了椰糠復合基質對設施大棚番茄栽培的影響，篩選出適合西安地區栽培的番茄有機生態型無土栽培基質的最優基質配比；崔廣祿[4]通過設置基質與椰糠不同比例配比，研究出基質∶椰糠=7∶3這一配比綜合表現良好，可運用于小果型西瓜無土栽培技術中。而有關有機生態型韭黃無土栽培的基質，國內尚缺少系統報道。本研究選取幾種本地區產業化發展過程中產生的大量農業廢棄物為原料，配比成不同種類的有機生態型無土栽培基質，進行日光溫室韭黃的試驗研究，以期為本區戈壁溫室韭黃的集約化生產和提高當地農業廢棄物循環利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2017年10月至2018年7月在河西學院農業與生物技術學院實踐教學基地1號溫室進行，以韭菜的品種791雪韭為試材。

1.2 試驗設計

采用盆栽試驗，共設5個處理，分別為對照（CK）：商品基質∶食用菌下腳料=1∶0.2（生產上常用的基質）；A1：商品基質∶玉米秸稈=1∶0.2；A2：玉米秸稈：食用菌下腳料∶腐熟牛糞=5∶3∶2；A3：玉米秸稈∶食用菌下腳料∶腐熟牛糞=3∶5∶2；A4：玉米秸稈∶食用菌下腳料∶腐熟牛糞=6∶3∶1。 各處理種植 1盆，隨機區組排列，重復3次。供試的塑料盆規格為長×寬×高=45 cm×30 cm×25 cm，商品基質由山東魯浩農業科技有限責任公司生產、食用菌下腳料在使用前粉碎，用塑料薄膜包裹放入溫室內自然發酵35 d后應用、玉米秸稈經過粉碎，加尾菜腐熟劑發酵6～7 d；將以上基質按照不同處理確定的體積比，混合均勻后裝入內。將二年生韭根，剪去地上部分，地下部分進行分株，分別栽到不同種類的基質中，每盆栽2行，每行10株，每盆20株，保苗數9.88萬株/667 m2，然后搭建小拱棚，其上覆蓋無紡布，拱棚內溫度控制在白天25～28℃、夜間揭去無紡布。

1.3 測定項目

①形態指標測定 第15天統計各處理的成活率，第45天每處理隨機選6株，測定其葉片數、最大葉長、最大葉寬、地上部分鮮質量、地下部分鮮質量等指標。

②生理指標測定 第45天每處理隨機選6株，測定幼苗根系活力、葉片POD活性、葉片SOD活性、可溶性蛋白含量等生化指標；用TTC法測定根系活力、用考馬斯亮藍G-250染色法測定可溶性蛋白[5]；參照李合生[6]的方法測定生化指標，丙二醛（MDA）含量的測定采用硫代巴比妥酸法；過氧化氫酶（CAT）活性測定采用紫外吸收法。

③產量統計 進入采收期，每20 d收獲1次，生長期內收割5次，每次收獲按處理不同，分別統計產量進行匯總。

1.4 數據分析

采用DPS 9.50和Excel 2003軟件進行數據計算與分析，采用Duncan's法進行差異顯著性分析（=0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對韭黃生長指標的影響

從表1可以看出，以處理A3（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶腐熟牛糞=3∶5∶2）的韭黃葉數、短縮莖粗、最大葉長、最大葉寬和成活率的數值最大，分別為8.25片、2.13 mm、30.5 cm、0.45 cm 和 92.38%，處理A3的韭黃葉片數與 CK、A1、A2與 A4相比，分別高出2.57、1.78、1.74和0.87片；移栽成活率A3分別比CK、A1、A2與 A4高出 17.14、4.73、13.91 和 8.62 個百分點；不同處理間呈現顯著差異，說明采用處理A3配比 （玉米秸稈∶食用菌下腳料∶腐熟牛糞=3∶5∶2）最適合韭黃葉片數的發生與生長，能夠替代商品基質用于韭黃生產。

表1 不同處理對韭黃生長與成活率的影響

2.2 不同處理對韭黃生化指標的影響

①不同處理對韭黃根系活力與葉片蛋白質含量的影響 根系活力反映植株吸收養分能力的強弱[7]，本試驗中以處理A3（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶腐熟牛糞=3∶5∶2）的韭黃根系活力最強（圖 1），其值為 528 μg·g-1·h-1， 分別比 CK、A1、A2與 A4高出269、206、261 和 364 μg·g-1·h-1，不同處理間呈現顯著差異，說明處理A3的基質營養配比最為適宜，從而促進了韭黃對基質中營養成分吸收能力。

蛋白質是細胞原生質的主要組成部分，其含量高低是衡量植株體對氮素營養吸收、運輸與積累等代謝能力的大小[8]。試驗結果顯示（圖2），以處理A3基質配比的韭黃，其植株體葉片內蛋白質的含量最高，其值為 7.13 μg·g-1，顯著高于其他處理，說明處理A3有利于促進韭黃的生理代謝，因此其葉片內蛋白質積累較多。

②不同處理對韭黃MDA含量與CAT活性的影響 丙二醛（MDA）是膜脂過氧化物的主要產物，其含量的高低可以反映細胞膜脂過氧化的水平[9]，本試驗中以處理A3的韭黃葉片的MDA含量最低（圖 3），其值為 2.48 μmol·g-1，與處理 CK、A1、A2與A4相比，分別降低 35.48%、47.98%、45.56%和22.98%；不同處理間的MDA含量呈顯著差異，這說明以處理A3的基質配比，韭黃葉片的細胞膜脂過氧化程度低，受傷害小，韭黃植株保持了正常生長代謝。

過氧化氫酶（CAT）主要參與活性氧代謝過程，它能清除細胞內高濃度的H2O2，其活性的高低直接反映了植物體本身抗逆性強弱[10]，本試驗條件下，以處理A3的韭黃葉片CAT活性最高（圖4），其值為29.14 U·g-1·min-1，分別比處理 CK、A1、A2與 A4高出4.89、11.05、9.91 和 7.57 U·g-1·min-1。 這主要是由于不同基質配比構成了不同營養環境，在不適宜的基質配比條件下，不同基質環境產生了不同脅迫條件，因此反映在植株細胞清除胞內H2O2濃度能力強弱的差異方面；試驗中以處理A3的基質配比最宜，本處理下更能有效保護韭黃細胞免受傷害，因此韭黃保持了正常良好的生長。

圖1 不同處理對韭黃根系活力影響

圖2 不同處理對韭黃蛋白質含量影響

圖3 不同處理對韭黃MDA含量影響

圖4 不同處理對韭黃CAT活性影響

2.3 不同處理對韭黃產量的影響

從表2可以看出，不同處理對韭黃地上部分鮮質量的影響，以處理A4最為顯著，對地下部分鮮質量以A5影響較大，不同處理間呈顯著差異水平；各處理對生物學產量的影響大小順序為A3>A4>A2>A1>CK，對單株產量與經濟產量的影響均呈現A3>A4>A2>A1>CK的規律，韭黃的經濟產量以A3最高，可達 2 350 kg/667 m2， 與處理 CK、A1、A2與A4相比，分別高出34.90%、18.27%、16.80%和10.17%，說明采用處理A3的配比，其營養成分最適宜于植株對營養的吸收，韭黃保持較強的生長勢，因此產量最高。

2.4 不同處理韭黃經濟效益比較

從表3可以看出，由于基質配比不同，其投入成本存在一定差異；從產值、凈產值與凈增產值比較看，處理A3顯著高于其他處理，分別為3.99萬、3.79萬和1.03萬元/667 m2，處理之間呈現顯著差異水平；說明本試驗條件下，采用處理A3的基質配比，韭黃的經濟效益最為顯著。

表2 不同處理對韭黃產量的影響

表3 不同處理韭黃經濟效益比較

3 結論與討論

本試驗從韭黃生長過程中的根系活力、葉片蛋白質含量、葉片內MDA含量與CAT活性的變化上，研究了不同有機生態型無土栽培基質對韭黃生長的影響，結果表明，采用處理A4的基質配比，韭黃的根系活力最強，其值為528 μg·g-1·h-1，同時韭黃葉片可溶性蛋白質的含量和過氧化氫酶（CAT）活性最高，其值分別為 7.13 μg·g-1和 29.14 U·g-1·min-1， 丙二醛（MDA）含量最低為 2.48 μmol·g-1，究其原因，可能主要是不同基質配比中所含的營養成分存在一定差異，以處理A3的基質配比最適宜韭黃生長對營養的吸收，反映在植株生長上表現為移栽成活率高、生長速率快、產量高；其他的基質配比由于營養失調，營養元素之間產生離子拮抗作用，在逆境脅迫環境條件下，韭黃體內活性氧產生與抗氧化保護系統之間的平衡被打破，從而干擾細胞代謝，破壞細胞膜的功能，因此表現出這些指標在含量上存在差異[11]。

本研究表明，采用處理A3（玉米秸稈∶食用菌下腳料∶腐熟牛糞=3∶5∶2）的基質配比，最適合韭黃的生長，其栽植的成活率、經濟產量與凈產值最高，分別為 92.38%、2 350 kg/667 m2和 3.79萬元/667 m2，這一研究結論可為荒漠區戈壁溫室韭黃實現高產優質化栽培提供技術支撐，同時也為提高農業廢棄物循環利用提供了有效的新途徑。