不同体积盆钵对生菜生长的影响

韩旭东，韩莹琰，郝敬虹，秦晓晓，刘超杰，范双喜

(农业应用新技术北京市重点实验室，植物生产国家级实验教学示范中心，北京农学院，北京 102206)

盆栽蔬菜是指利用花盆或其他容器进行蔬菜的养殖，并以能够达到食用、观赏和采摘等目的[1]。日本、欧美等发达国家和地区早在20世纪30年代就对盆栽蔬菜进行研究，并在此基础上并对适宜盆栽的蔬菜品种、容器、基质和无土栽培营养液配方进行了深一步的研究[2]。中国相较于发达国家，盆栽蔬菜起步较晚，近年来各科研单位、种植机构及相关生产企业, 都对盆栽蔬菜的研究和产品研发工作有所开展，盆栽蔬菜产业规模发展越来越壮大[3]。但是依然存在一些问题，比如在栽培时，选择合适的栽培方式，在最小的空间内满足植物的生长。蔬菜一般为一二年生草本植物，易因环境的变化而受到影响，这些影响会直接降低蔬菜的质量和品质[4]。盆栽蔬菜极易发生病虫害，一旦发生病虫害，需大量使用农药，安全防治病虫害的方法少且效果不好，会对其品质和生长造成大量的影响[5]。

草炭是最常见的土壤代替基质。草炭微量元素丰富，物理协调性好，缓冲能力好，性能稳定，无污染等优点。但草炭是一种不可再生的自然资源，随着使用量的增大，过度采挖会导致对生态产生不可逆的破坏[6]。因此，利用农业废弃物来代替草炭，如秸秆、葡萄渣、菇渣废料、蔗渣、炉渣等，这种废物再利用的方式为大自然带来有益的影响[7]。椰糠价格低廉，拨水透气，可生物降解。把椰糠作为代替草炭栽培蔬菜和花卉的基质，很好地解决了椰糠环境污染的问题[8]，能大量降低成本，减少对环境的破坏。

适宜大小的盆钵在盆栽生菜生产产业发展中起着重要的作用，在蔬菜盆栽和箱载中有一定的应用价值[9-10]。也可以在阳台农业[11]上得到充分的利用，不仅体现了传统农业的自给自足、精耕细作，并且相应当代绿色生活，美好家园的号召，还集成了现代农业高新技术和栽培模式，非常具有发展价值[12]。

生菜(LactucasativaL．)是菊科莴苣属，1～2 年生草本植物，生菜不仅营养丰富，还具有防癌、抗衰老、降血压等保健作用，深受消费者喜爱[13]，种植面积也日益扩大[14]。盆栽生菜的面积也不断扩大，关于盆钵的选择还存在一定的盲目性。关于适合生菜生长的盆钵体积尚少见到报道。就此以椰糠为盆栽基质，研究不同体积盆钵对生菜的生长、干物质积累、色素含量、光合参数和根系活力的影响，以期为盆栽生菜生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

供试材料为北京农学院选育的‘北散生1号’生菜，椰糠基质由青岛冉美商贸有限公司提供的‘Remmy冉美椰糠’。

1.2 试验方法

试验于2019年4月至6月在北京农学院蔬菜大棚进行。椰糠基质pH为6.74，EC值为2.44 mS/cm，容重为0.14 g/cm3，总孔隙度75.62%，较为适宜生菜生长。

本试验设置7个处理，即T1～T7，并以T1为对照CK，盆钵的体积200、380、780、1 070、1 640、2 330、4 500 mL，规格(外口径×地径×高，单位为cm)分别为9×6×8、10.7×7.6×9.1、12.7×9×11、14.5×10.2×12.5、16.8×11.8×14、18.4×13.2×16.4、23.8×16.2×19.5。

先将生菜种子放在30 ℃温水中浸种8 h，采用72穴塑料育苗盘育种。采用不同体积的规格塑料盆钵定植，每盆1株，每个处理定植30株，采用单因素随机取组设计，各项指标重复3次测定。待30 d后，每个处理随机选取10株进行相应指标的测定。

1.3 测定指标

生菜的株高(基质表面到生长点)用直尺进行测量；茎粗(基质表面以上1 cm处)用游标卡尺检测量。用去离子水将植株清洗干净并用滤纸吸干水分，叶片数、地上部分鲜重、地下部分干重分别用直接法测定，将样品放入105 ℃烘干箱内杀青15 min，调至80 ℃烘干24 h，地上部分干重、地下部分干重分别用直接法测定，计算壮苗指数和根冠比,根冠比=地下部干质量/地上部干质量，壮苗指数=全株干质量×(茎粗/株高+地下部干质量/地上部干质量)[15]；叶绿素及类胡萝卜素采用丙酮浸提比色法[16]。

光合参数使用CIRAS-3型便携光合仪进行测定，测定条件为晴天9:00—11:00，叶室温度设置为(25±1) ℃，光照强度为800 μmol/(m2·s)，CO2浓度为400 μmol/mol(所有CO2均由小钢瓶提供)，相对湿度设置为75%～80%，选取第一片真叶向上数第3片真叶进行检测，测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)。采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力，用TTC还原量表示[17]。用叶面积测量仪，测单片叶子的面积并相加。

数据采用SPSS20.0进行差异显著性分析(LSD，P<0.05)、Excel 2016软件进行图标制作。

2 结果与分析

2.1 不同盆钵体积对生菜生长的影响

通过表1可以看出，各个处理中，随着盆钵基质的体积增加，生菜的株高、茎粗、单株叶片数、单株叶面积都呈现先增加，为T4处理时为峰值，并达到各项指标最理想的状态，随后又随着盆钵基质体积的增加而又呈现不同幅度的降低趋势。T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7个处理中除T3和T4处理的株高无明显差异外，其他指标差异明显。盆钵基质体积对生菜生长有显著的影响。当盆钵基质体积大于T4处理时，各项数据明显要高于盆钵基质体积小于T4处理时的各项指标。T4各项指标明显高于对照组(CK)，T7各项指标明显低于对照组(CK)。

表1 不同盆钵体积对生菜生长的影响Tab.1 Effect of different volume of pots coir on growth of lettuce

2.2 不同盆钵体积基质对生菜同化物积累及质量的影响

通过表2可以看出，随着盆钵体积的逐渐增加，生菜的地上、地下部分的干、质量、壮苗指数呈现上升的趋势，当盆钵体积为T4处理时除根冠比外各项指标处于最大值。当盆钵体积低于T4处理时，除根生菜的地上、地下部分的干、质量、壮苗指数又呈现下降趋势，可以明显看出当盆钵体积小于T4处理时，除根生菜的地上、地下部分的干、质量、壮苗指数均低于当盆钵体积大于T4处理时，且除根冠比外，T4处理各项指标均高于对照组(CK)，T4处理明显低于对照组(CK)。生菜的地上部分鲜质量各个处理显著差异明显，生菜地下部分质量T2、T5处理差异不显著，其余各项处理差异显著。生菜地上部分干重、地下部分干重和壮苗指数T6、T7处理差异不显著，其余处理差异显著。根冠比从大到小依次为T7、T6、T1、T2、T4、T5、T3处理，其中T6、T7处理差异不显著且明显高于其他组。

表2 不同盆钵体积基质对生菜同化物积累及质量的影响Tab.2 Effect of different volume of pots on the boimass accumulation and quality of lettuce

2.3 不同盆钵体积对生菜色素含量的影响

通过表3可以看出，随着盆钵体积增加，生菜叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总含量均呈现上升趋势，当盆钵体积为T4处理时生菜的色素含量达到最大值，当盆钵的体积小于T4处理时，生菜的色素含量随着盆钵的体积减小而呈现下降趋势，并且盆钵小于T4处理时的色素含量明显低于当盆钵体积大于T4处理时的生产色素含量。生菜叶绿素a含量处理T2、T5、T6组与对照组(CK)差异不显著，其余各组与对照组(CK)差异显著，生菜叶绿素b含量T7组与对照组(CK)差异不显著，其余各组与对照组(CK)差异显著，T6、T7处理的生菜类胡萝卜素含量差异不明显，而显著低于其他5个处理，生菜叶绿素总含量差异显著。总之，T4处理下，生菜色数含量都最高。处理T4的色素含量均高于对照组(CK)，差异显著，处理T7组的色素含量除叶绿素b外低于对照组(CK)差异显著。

表3 不同盆钵体积对生菜的色素含量的影响

2.4 不同盆钵体积对生菜光合参数的影响

通过表4可以看出，随着盆钵体积的增加，生菜的净光合速率、蒸腾速率、胞间细胞CO2浓度、气孔导度都呈现上升趋势，达到T4处理时，各项指标处于最高值且高于对照组，当盆钵低于T4处理时，反而呈现下降趋势。生菜的净光合速率、胞间细胞CO2浓度、气孔导度差异显著。当盆钵的体积小于T4处理时，生菜的净光合速率、胞间细胞CO2浓度、气孔导度明显低于盆钵大于T4处理，此情况蒸腾速率差异不显著。可见盆钵体积达到T4处理时，生菜的净光合速率、蒸腾速率、胞间细胞CO2浓度、气孔导度均大于其他处理。可见生菜光合指标与盆钵体积有密切的联系。

表4 不同盆钵体积对生菜光合参数的影响

2.5 不同盆钵体积对生菜根系活力的影响

根系活力是衡量根系长势优劣的重要指标。通过图1可看出，生菜的根系活力随着盆钵的体积增加而升高，达到T4处理时生菜根系活力最旺盛且高与对照组(CK)，当盆钵的体积继续降低时，生菜的根系活力也随之下降且T7组明显低于对照组(CK)。根系活力差异显著。盆钵体积为T4处理时，生菜根系最活跃。

3 讨 论

椰糠产品虽然应用不长，但椰糠产品来自天然，价格低廉、拥有类海绵体结构、物理性状优良、保水性及透气性俱佳、pH值近中性、缓冲性好、使用寿命长[18]。基质的体积直接影响到生菜对所需要的部分水分的吸收，同时能够促进生菜根系进行气体交换。本试验通过对栽培生菜的盆钵大小进行研究显示，当盆钵体积相对较小的时候，当盆钵过小时生菜根系受到了盆壁的限制，生长空间不足并且基质水分供应缓冲小，都会使生菜生长受阻，影响生菜生长。

葛均青等[19]研究表明8 L处理时黄瓜单株前期产量和单株产量处于最大值，黄瓜的株高、茎粗、叶片数等指数也随着基质的体积减少而明显下降。黄碧阳等[20]研究发现菠菜8.0 cm×9.5 cm(口径×高)的栽培袋内地上部和根系质量均随着基质体积的增大而增大，各处理组间地上部质量存在极显著差异，综合比较菠菜的生物产量和根冠比，认为在此处理下菠菜地上部和根系的生长较平衡，根冠比较适宜，有利于提高菠菜产量。

但并不是盆钵的体积越大，适宜体积盆钵栽培下植物的生长状况较为良好。任志雨等[21]研究发现当甜瓜幼苗的育苗基质体积达到290 mL时，甜瓜幼苗的生长指标，同化物积累和幼苗质量、光合特性和根系活力均处于最优状态。然而，当育苗基质体积大于290 mL时，甜瓜幼苗的生长指标，同化物积累和幼苗质量、光合特性和根系活力均有下降的趋势。当甜瓜幼苗的育苗基质大于290 mL时甜瓜幼苗的生长指标，同化物积累和幼苗质量、光合特性和根系活力明显比甜瓜幼苗的育苗基质小于290 mL时要高。

盆钵体积为1 070 mL时，生菜的各项指标除根冠比外明显高于其他处理组和对照组，差异显著，盆钵体积为1 070 mL时，生菜的根冠比明显低于对照组、T2、T6、T7组，差异显著，但高于T3、T5组差异不显著，考虑到生菜的主要食用部位为地上部分，综合分析表明，生菜最佳种植体积为1 070 mL，当盆钵体积超过1 070 mL时，生长受到抑制，可能是因为基质的体积过大，部分水分无法被根系吸收，导致盆内积水过多，生菜根系长期处于高温高湿的状态，反而不利于生菜生长。