不同有机生态型无土栽培基质对戈壁温室韭黄生长的影响

黄天娇 ，董怡玲 ，刘珍伶 ，蒋梦婷 ，陈修斌 ，2，杨彬

（1.河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖，734000；2.河西走廊精准设施园艺工程技术研究中心）

韭黄也称韭芽、黄韭芽、黄韭，俗称韭菜白，为百合科多年生草本植物，是韭菜经软化栽培变黄的产品，利用日光温室栽培韭黄，可实现韭黄的周年生产。近年来，甘肃河西走廊的五地市认真贯彻省政府 《关于河西戈壁农业发展的意见》[甘政办发（2017）138号]，在戈壁、沙滩和荒漠区大力建造日光温室，以日光温室为主体的保护地生产发展较快，利用日光温室种植瓜果、蔬菜可以取得良好的经济效益和社会效益。

目前，有关基质在蔬菜应用方面的研究，国内学者程立巧等[1]研究了不同基质对番茄根际微生物、酶活性及幼苗生长的影响，得到了以草炭、炉渣、蛭石为原料，按1∶1∶1的体积比配成基质，最适宜于番茄壮苗培育；郑冬梅等[2]研究了椰糠复合基质对设施大棚番茄栽培的影响，得出以椰糠∶珍珠岩∶泡沫=2∶1∶1的基质配方，栽培番茄的产量最高、品质最优；孙升学等[3]研究了椰糠复合基质对设施大棚番茄栽培的影响，筛选出适合西安地区栽培的番茄有机生态型无土栽培基质的最优基质配比；崔广禄[4]通过设置基质与椰糠不同比例配比，研究出基质∶椰糠=7∶3这一配比综合表现良好，可运用于小果型西瓜无土栽培技术中。而有关有机生态型韭黄无土栽培的基质，国内尚缺少系统报道。本研究选取几种本地区产业化发展过程中产生的大量农业废弃物为原料，配比成不同种类的有机生态型无土栽培基质，进行日光温室韭黄的试验研究，以期为本区戈壁温室韭黄的集约化生产和提高当地农业废弃物循环利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2017年10月至2018年7月在河西学院农业与生物技术学院实践教学基地1号温室进行，以韭菜的品种791雪韭为试材。

1.2 试验设计

采用盆栽试验，共设5个处理，分别为对照（CK）：商品基质∶食用菌下脚料=1∶0.2（生产上常用的基质）；A1：商品基质∶玉米秸秆=1∶0.2；A2：玉米秸秆：食用菌下脚料∶腐熟牛粪=5∶3∶2；A3：玉米秸秆∶食用菌下脚料∶腐熟牛粪=3∶5∶2；A4：玉米秸秆∶食用菌下脚料∶腐熟牛粪=6∶3∶1。 各处理种植 1盆，随机区组排列，重复3次。供试的塑料盆规格为长×宽×高=45 cm×30 cm×25 cm，商品基质由山东鲁浩农业科技有限责任公司生产、食用菌下脚料在使用前粉碎，用塑料薄膜包裹放入温室内自然发酵35 d后应用、玉米秸秆经过粉碎，加尾菜腐熟剂发酵6～7 d；将以上基质按照不同处理确定的体积比，混合均匀后装入内。将二年生韭根，剪去地上部分，地下部分进行分株，分别栽到不同种类的基质中，每盆栽2行，每行10株，每盆20株，保苗数9.88万株/667 m2，然后搭建小拱棚，其上覆盖无纺布，拱棚内温度控制在白天25～28℃、夜间揭去无纺布。

1.3 测定项目

①形态指标测定 第15天统计各处理的成活率，第45天每处理随机选6株，测定其叶片数、最大叶长、最大叶宽、地上部分鲜质量、地下部分鲜质量等指标。

②生理指标测定 第45天每处理随机选6株，测定幼苗根系活力、叶片POD活性、叶片SOD活性、可溶性蛋白含量等生化指标；用TTC法测定根系活力、用考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白[5]；参照李合生[6]的方法测定生化指标，丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代巴比妥酸法；过氧化氢酶（CAT）活性测定采用紫外吸收法。

③产量统计 进入采收期，每20 d收获1次，生长期内收割5次，每次收获按处理不同，分别统计产量进行汇总。

1.4 数据分析

采用DPS 9.50和Excel 2003软件进行数据计算与分析，采用Duncan's法进行差异显著性分析（=0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同处理对韭黄生长指标的影响

从表1可以看出，以处理A3（玉米秸秆∶食用菌下脚料∶腐熟牛粪=3∶5∶2）的韭黄叶数、短缩茎粗、最大叶长、最大叶宽和成活率的数值最大，分别为8.25片、2.13 mm、30.5 cm、0.45 cm 和 92.38%，处理A3的韭黄叶片数与 CK、A1、A2与 A4相比，分别高出2.57、1.78、1.74和0.87片；移栽成活率A3分别比CK、A1、A2与 A4高出 17.14、4.73、13.91 和 8.62 个百分点；不同处理间呈现显著差异，说明采用处理A3配比 （玉米秸秆∶食用菌下脚料∶腐熟牛粪=3∶5∶2）最适合韭黄叶片数的发生与生长，能够替代商品基质用于韭黄生产。

表1 不同处理对韭黄生长与成活率的影响

2.2 不同处理对韭黄生化指标的影响

①不同处理对韭黄根系活力与叶片蛋白质含量的影响 根系活力反映植株吸收养分能力的强弱[7]，本试验中以处理A3（玉米秸秆∶食用菌下脚料∶腐熟牛粪=3∶5∶2）的韭黄根系活力最强（图 1），其值为 528 μg·g-1·h-1， 分别比 CK、A1、A2与 A4高出269、206、261 和 364 μg·g-1·h-1，不同处理间呈现显著差异，说明处理A3的基质营养配比最为适宜，从而促进了韭黄对基质中营养成分吸收能力。

蛋白质是细胞原生质的主要组成部分，其含量高低是衡量植株体对氮素营养吸收、运输与积累等代谢能力的大小[8]。试验结果显示（图2），以处理A3基质配比的韭黄，其植株体叶片内蛋白质的含量最高，其值为 7.13 μg·g-1，显著高于其他处理，说明处理A3有利于促进韭黄的生理代谢，因此其叶片内蛋白质积累较多。

②不同处理对韭黄MDA含量与CAT活性的影响 丙二醛（MDA）是膜脂过氧化物的主要产物，其含量的高低可以反映细胞膜脂过氧化的水平[9]，本试验中以处理A3的韭黄叶片的MDA含量最低（图 3），其值为 2.48 μmol·g-1，与处理 CK、A1、A2与A4相比，分别降低 35.48%、47.98%、45.56%和22.98%；不同处理间的MDA含量呈显著差异，这说明以处理A3的基质配比，韭黄叶片的细胞膜脂过氧化程度低，受伤害小，韭黄植株保持了正常生长代谢。

过氧化氢酶（CAT）主要参与活性氧代谢过程，它能清除细胞内高浓度的H2O2，其活性的高低直接反映了植物体本身抗逆性强弱[10]，本试验条件下，以处理A3的韭黄叶片CAT活性最高（图4），其值为29.14 U·g-1·min-1，分别比处理 CK、A1、A2与 A4高出4.89、11.05、9.91 和 7.57 U·g-1·min-1。 这主要是由于不同基质配比构成了不同营养环境，在不适宜的基质配比条件下，不同基质环境产生了不同胁迫条件，因此反映在植株细胞清除胞内H2O2浓度能力强弱的差异方面；试验中以处理A3的基质配比最宜，本处理下更能有效保护韭黄细胞免受伤害，因此韭黄保持了正常良好的生长。

图1 不同处理对韭黄根系活力影响

图2 不同处理对韭黄蛋白质含量影响

图3 不同处理对韭黄MDA含量影响

图4 不同处理对韭黄CAT活性影响

2.3 不同处理对韭黄产量的影响

从表2可以看出，不同处理对韭黄地上部分鲜质量的影响，以处理A4最为显著，对地下部分鲜质量以A5影响较大，不同处理间呈显著差异水平；各处理对生物学产量的影响大小顺序为A3>A4>A2>A1>CK，对单株产量与经济产量的影响均呈现A3>A4>A2>A1>CK的规律，韭黄的经济产量以A3最高，可达 2 350 kg/667 m2， 与处理 CK、A1、A2与A4相比，分别高出34.90%、18.27%、16.80%和10.17%，说明采用处理A3的配比，其营养成分最适宜于植株对营养的吸收，韭黄保持较强的生长势，因此产量最高。

2.4 不同处理韭黄经济效益比较

从表3可以看出，由于基质配比不同，其投入成本存在一定差异；从产值、净产值与净增产值比较看，处理A3显著高于其他处理，分别为3.99万、3.79万和1.03万元/667 m2，处理之间呈现显著差异水平；说明本试验条件下，采用处理A3的基质配比，韭黄的经济效益最为显著。

表2 不同处理对韭黄产量的影响

表3 不同处理韭黄经济效益比较

3 结论与讨论

本试验从韭黄生长过程中的根系活力、叶片蛋白质含量、叶片内MDA含量与CAT活性的变化上，研究了不同有机生态型无土栽培基质对韭黄生长的影响，结果表明，采用处理A4的基质配比，韭黄的根系活力最强，其值为528 μg·g-1·h-1，同时韭黄叶片可溶性蛋白质的含量和过氧化氢酶（CAT）活性最高，其值分别为 7.13 μg·g-1和 29.14 U·g-1·min-1， 丙二醛（MDA）含量最低为 2.48 μmol·g-1，究其原因，可能主要是不同基质配比中所含的营养成分存在一定差异，以处理A3的基质配比最适宜韭黄生长对营养的吸收，反映在植株生长上表现为移栽成活率高、生长速率快、产量高；其他的基质配比由于营养失调，营养元素之间产生离子拮抗作用，在逆境胁迫环境条件下，韭黄体内活性氧产生与抗氧化保护系统之间的平衡被打破，从而干扰细胞代谢，破坏细胞膜的功能，因此表现出这些指标在含量上存在差异[11]。

本研究表明，采用处理A3（玉米秸秆∶食用菌下脚料∶腐熟牛粪=3∶5∶2）的基质配比，最适合韭黄的生长，其栽植的成活率、经济产量与净产值最高，分别为 92.38%、2 350 kg/667 m2和 3.79万元/667 m2，这一研究结论可为荒漠区戈壁温室韭黄实现高产优质化栽培提供技术支撑，同时也为提高农业废弃物循环利用提供了有效的新途径。