不同配方基质对茄子生长的影响

郭守鹏 杜 岩 王式让 李 虎 贺云华 邢海亮 刘 凯 崔秀伟 杨风强 王国强

（济南市农业科学研究院 山东济南 250316）

茄子（Solanum melongena L.）为茄科茄属植物，是我国内销和出口创汇的重要蔬菜。 茄子营养价值丰富，茄皮中富含类黄酮、花青苷等物质，具有抗氧化、医疗保健等作用[1]。 无土栽培是传统农业向现代农业转化的新型栽培方式，凭借高产、优质、能克服连作障碍的优势在世界范围内迅速发展[2-3]。 传统无土栽培基质多选用草炭，草炭为不可再生资源，易引发生态问题，且开采受限、成本高[4-5]。 因此，因地制宜，利用丰富的农业废弃物资源，开发优质、环保、低成本的新型无土栽培基质， 具有广阔的应用前景[6]。前人已经开展了多种相关研究。如在细沙∶炉渣为2∶1的基础上添加10%的菇渣有利于茄子产量形成，添加30%～40%的菇渣有利于茄子果实品质形成[7]；菇渣∶玉米秸秆∶羊粪∶珍珠岩为3∶4∶1∶4 的栽培基质可以显著提高生菜产量[8]；醋糟栽培可以显著促进黄瓜生长[9]；以玉米秆、牛粪、草炭、蛭石和河沙等复配基质栽培辣椒效果良好[10]。茄子和番茄秸秆营养成分更加接近茄子生长的要求， 为了充分利用农业废弃物资源，本试验研究了以茄子秸秆、番茄秸秆、菌渣、细沙、 椰糠等主要原料配制的基质在茄子无土栽培上的应用效果，以期为蔬菜秸秆、椰糠、菌渣和细沙在茄子无土栽培生产中的推广应用提供理论依据，为资源化利用农业有机废弃物进行纯天然有机园艺产品生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

茄子品种选用765 绿萼紫长茄， 栽培容器选用高30 cm、容积6 L 的塑料圆形花盆，菌剂为春浓种植专用益生菌，水溶肥选用宝利丰1 号，椰糠、草炭、岩棉、细沙、菌渣、珍珠岩、蛭石均购自山东元润生态农业有限公司， 茄子秸秆和番茄秸秆取自济南市农业科学研究院日光温室，晒干后粉碎（颗粒直径不大于0.5 cm）备用。 基质组成与配比见表1。

表1 不同配方基质汇总

1.2 试验方法

2020 年2 月10 日，按照配方配制基质，12 个处理和2 个对照共14 种基质，每种基质分装于5 个花盆中，共70 盆，测定基质容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、水气比、pH 等。 2020 年2 月15 日，在济南市农业科学研究院日光温室内用72 孔穴盘育苗，育苗基质选用CK1。4 月15 日，定植于花盆，每盆定植1 株，共70 株，放置于济南市现代都市农业精品园5 号日光温室内。 配制0.3%质量浓度的宝利丰，每隔10 d 冲施1 次，每次每盆200 mL。 加施菌液的处理，每10 d 冲施1 次菌液（200 mL）。 6 月1 日，调查株高、茎粗、叶片数、叶面积、叶色等。7 月15 日，拔棵，测定产量、总鲜重、总干重、地上/地下鲜重、地上/地下干重、叶绿素含量、基质EC 值等。

1.3 数据计算和统计处理

试验数据和相关系数的计算整理用Microsoft Office ExceL 2007 软件进行， 用隶属函数分析评价14 个不同配方基质的优劣[8]。隶属函数值的计算方法：R（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），式中，Xi为指标测定值，Xmax、Xmin为所有参试材料某一指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 不同配方基质的理化性质

本试验对比了不同配方基质的部分理化性质（表2）。T4 处理的容重最小，仅有0.16 g/cm3；T5 处理的容重最大，达1.34 g/cm3；秸秆（不添加细沙）、菌渣、草炭、岩棉配制的基质容重相差不大，在0.22～0.26。T5 处理的总孔隙度最小，为43.6%；CK2（岩棉）的总孔隙度最大，为84.6%；椰糠、菌渣和草炭配制的基质总孔隙度相差不大，为71.6%～73.9%；不含细沙的秸秆总孔隙度在61.2%～65.8%。 CK2 的通气孔隙度也最大，为4.2%；所有配方中加入菌剂的处理均低于未加菌剂的处理；总体差异不大。 CK2 的持水孔隙度最大，为80.4%；T5 处理最小，仅为41.7%；CK1（草炭∶珍珠岩∶蛭石）次之，秸秆、椰糠、菌渣配制的基质相差不大。 加菌液处理的汽水比普遍高于不加菌液的处理，T3 菌处理尤其高，达到66.3%；所有处理中，水气比最小的为T6 处理。 所有处理的pH 都偏弱酸性，CK1、CK2 为5.1～5.6，其余为6.2～7.0。T3、T4 处理的EC 值最小，T1 菌、T2 菌处理的EC 值最大。 整体来看，以草炭、岩棉、椰糠、菌渣为主配制的基质物理化学属性相似度更高，细沙配制的最特别，秸秆配制的介于二者中间。

表2 不同配方基质的理化性质

2.2 不同配方基质对茄子长势的影响

由表3 可知，在其他条件一致的情况下，不同配方基质种植的茄子长势表现出较大差异。 椰糠、菌渣、 草炭和岩棉种植的株高较高， 均在120.0 cm 以上；种植茄子椰糠种植的最高，达130.1 cm；细沙和秸秆种植的较矮。 不同配方基质的茎粗差异明显，T4、CK1、T7 处理最大，均为10.8 cm；相同配方基质经过菌液处理的茎粗都偏小。 T4 处理最小的叶片数最少，为31.0 片，T3 菌处理的最大，为39.0 片；秸秆、草炭和岩棉种植的相差不大，为33.5～37.0 片。 不同处理的叶面积表现出显著差异，T2 处理的最大，达21 143.7 mm；T5 处理的最小， 仅为12 489.0 mm；CK1 次大，为18 287.2 mm；番茄秸秆的配方均高于茄子秸秆的配方。 所有处理的叶色差异不大， 均在50.0～60.0，其中T5 处理的最大，为58.37，说明叶色最深；T1 处理的最小，为50.85，说明叶色最浅。 T5 处理的叶绿素总量显著高于其他处理，达1 114.2 mg/L；所有含有细沙的处理叶绿素总量均较高。

表3 不同配方基质茄子长势比较

2.3 不同配方基质对茄子生理产量和果实产量的影响

14 个处理的生理和果实产量差异显著 （表4）。T6 处理的果实产量大，为1 376.1 g，T5 处理次之，为1 363.8 g，T3 处理最小，为265.0 g。T6 处理的总鲜重最大，T5 处理次之，T3 处理最小。T4 处理的植株鲜重（总鲜重-果实质量）最大，其次为T6 和T5 处理，T2菌处理最小。 T4 处理的地上鲜重最大，为670.9 g，T2菌处理最小，为297.0 g。 T5 处理的地下鲜重最大，T6处理次之，T2 菌处理最小。 T6 处理的植株干重最大，T5 和T4 处理次之，T1 和T2 菌处理最小。根冠比、干重和鲜重均是T5 处理最大，CK1 的鲜重最小，T4 处理的干重最小。 T5 处理的果冠比最大，T3 处理最小。

表4 不同配方基质茄子生理及果实产量比较

2.4 不同配方基质优劣评价分析

本试验采用隶属函数分析评价14 个不同配方基质的优劣，选取株高、茎粗、叶片数、叶色、叶绿素含量、果实质量、总鲜重等8 个与长势和产量密切相关的性状计算隶属函数值， 然后加和获得总隶属函数值。 数值越大，说明隶属关系越强，基质对茄子产量和长势的正影响也越强， 基质就越适用于茄子无土栽培。由表5 可知，总隶属函数值（R总）前3 位依次为T5=5.82、T6=5.42、T7=4.65，T5 和T6 处理又明显高于T7 处理。 由此可得，配方基质T5 和T6 处理最适用于茄子无土栽培。

表5 不同配方基质隶属函数值比较

2.5 不同要素间相关性分析

本研究对基质理化属性、茄子长势性状、产量性状等不同要素进行了相关性分析。 由表6 可知，基质容重与叶绿素含量之间存在强正相关关系（相关系数为0.85），与总孔隙度、持水孔隙度之间存在强负相关关系（相关性系数为-0.86）， 因而叶绿素含量也与总孔隙度、持水孔隙度存在强负相关关系。 由表7可知，地下部干重与总孔隙度存在强负相关关系，与基质容重存在强正相关关系， 与叶绿素含量呈正相关（相关系数为0.99），地上部干重则与株高存在强正相关关系；基质pH 与根冠比表现出一定的正相关关系（相关系数为0.62～0.64），与地上部质量表现出一定的负相关关系（相关系数为-0.62）；水气比与茎粗、果实质量、总鲜重表现出一定的负相关关系（相关系数为0.57～0.59）。 其他要素间相关性较低。 通过分析要素相关性，得到了基质容重、基质总孔隙度、叶绿素含量、根系质量之间的关系（图1）。

图1 基质容重、孔隙度与茄子根系质量、叶绿素含量相关性关系

表6 基质理化属性及茄子长势性状之间的相关系数

表7 基质理化属性、茄子长势性状与茄子生理及果实产量之间的相关系数

3 讨论与结论

本研究表明，T5 和T6 处理在果实产量、 总鲜重和叶绿素总量上明显高于其他处理， 与茄子长势和产量密切相关的8 个要素的总隶属函数值显著高于其他处理，是茄子无土栽培的最佳基质配方。 在充分利用农业废弃物的角度讲， 则建议选择茄子秸秆60%、细沙30%、蛭石10%的配方基质进行茄子无土栽培。

本研究发现， 含细沙及不施用菌液的T5、T6、T7处理，茄子长势和产量均较高，隶属函数值排前3 位；而施用菌液的处理， 隶属函数值均低于不施菌液的处理。 本结果表明，在基质中添加细沙更有利于茄子无土栽培， 而未充分腐熟的秸秆也更有利于茄子无土栽培。 该结果也与郜永博、唐丹和杨晓磊等人的研究结果较为一致[7,11-12]。

通过分析不同要素间的相关关系发现， 基质容重、基质孔隙度与茄子根系质量、叶绿素含量之间的强相关关系， 对指导茄子无土栽培基质配方的研发具有重要参考价值。

用蔬菜秸秆作为基质原料进行无土栽培， 不仅可以减少农业废弃物对环境造成的污染，同时，通过蔬菜秸秆资源化利用替代部分草炭和椰糠还可以降低基质生产成本。 因此，研发推广合适配比的蔬菜秸秆配方基质对发展生态有机农业具有重要意义。