汤柔颖　邱志豪　韩莹琰　郝敬虹　刘超杰　范双喜

摘要 [目的]探讨椰糠替代草炭作为生菜栽培基质的可能性。[方法]以椰糠、草炭为试验材料按照不同体积比配制混配基质，并以草炭和蛭石比例1∶1（体积比）作为对照（CK），研究混配基质的物理、化学性状和发芽指数，探讨混配基质对生菜生长的影响。[结果]混配基质中随着椰糠含量增加，容重、总孔隙度、持水能力及水气比下降，通气孔隙度逐渐上升，氮磷钾含量总体呈下降趋势，pH和EC值逐渐增大;处理T2的混配基质中钾含量及地上部和全株干鲜重明显高于其他处理，发芽指数大，叶绿素a和叶绿素总量含量高。[结论]处理T2（草炭：椰糠=4∶2，体积比）混配基质可作为生菜栽培的替代基质。

关键词 椰糠;草炭;蛭石;生菜;混配基质

中图分类号 S636.2文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）21-0045-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.21.014

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Coir Dust Mixed Substrate on Growth of Lettuce

TANG Rouying， QIU Zhihao， HAN Yingyan et al

（Beijing Key Laboratory of New Technology in Agricultural Application， National Demonstration Center for Experimental Plant Production Education， Beijing University of Agriculture， Beijing 102206）

Abstract [Objective]To study the possibility of coir dust instead of peat as a cultivation substrate for lettuce. [Method]The mixed substrate was prepared according to different volume ratios of coir dust and peat， and the ratio of peat and vermiculite was 1∶1 （volume ratio） as control CK. The physical， chemical properties and germination index of mixed substrates， and the effects of mixed substrates on the growth of lettuce were studied.[Result]With the increasing of coir dust in the mixed substrate， the bulk density， total porosity， water holding capacity and watergas ratio were decreased， the aeration porosity was increased gradually， and the content of nitrogen，phosphorus，potassium were decreased， pH value and the EC value were increased gradually. The potassium content in the mixed substrate， the quality of the shoot and whole plant dry weight of treatment T2 were significantly higher than other treatments， the germination index， the total content of chlorophyll a and chlorophyll of treatment T2 were higher than other treatments.[Conclusion]The mixed substrate of T2 （Peat∶Coir dust= 4∶2， volume ratio） can be used as an alternative substrate for lettuce cultivation.

Key words Coir;Peat;Vermiculite;Lettuce;Mixed substrate

基金項目 国家重点研发计划项目（2016YFD0201010）;叶类蔬菜产业技术体系北京市创新团队（BAIC07-2019）;北京农学院蔬菜产业技术提升协同创新中心资助项目（XT201801）。

作者简介 汤柔颖（1996—），女，安徽舒城人，硕士研究生，研究方向：蔬菜无土栽培。

通信作者，副教授，从事设施园艺与无土栽培研究。

收稿日期 2019-04-24;修回日期 2019-05-06

生菜（Lactuca sativa L.）是叶用莴苣的俗称，1～2年生草本植物，属菊科莴苣属莴苣种。其营养丰富，含胡萝卜素、维生素及矿物质等成分，叶片口感脆嫩，多用作凉菜生食。随着人们生活水平的提高，对优质生菜的需求日益增加，其栽培面积不断扩大[1]。

草炭，也叫泥炭，是在水分多、通气差、气温低等特定条件下，苔藓、芦苇、落叶等植物残体，无法充分分解，经过长时间的积累后形成一种稳定的有机堆积层[2]。因为其含有大量的水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及部分矿物质，因此具有良好的通气性、保水性，对植物根系的生长具有有效的促进作用[3]，经常被用作栽培基质。草炭资源在我国分布十分广泛，但并不均衡，且在分散中有集中，总体呈西多东少、北多南少的特点[4]。目前正在研究寻求低价环保并适合生菜栽培的其他替代基质，并已取得一定成果。如椰糠、稻壳、树皮、甘蔗渣等，同样具有低价环保、营养丰富的优点，完全可用于陆生植物的栽培基质[5]。

椰糠是椰子的纤维粉末，是加工椰子纤维过程中椰衣的脱落物[6]，具有良好的保水性、透气性和生物降解性、可再生性，价格低廉，是目前园艺栽培比较流行的栽培基质[6]。椰糠作为一种可再生性的栽培材料，目前在番茄育种、甜瓜及小白菜等果蔬栽培上广泛应用[7-9]，而单纯的椰糠栽培对于作物而言营养含量较低，纯椰糠栽培的生菜呈植株矮小及质量低等特点。笔者以椰糠和草炭为试验材料，研究不同混配基質对生菜生长的影响，以期筛选出相对适合生菜生长的配比。

1 材料与方法

1.1 试验材料及处理

生菜（Lactuca sativa L.）品种为‘北紫生4号，由北京农学院生菜课题组提供。栽培试验于2018年4—6月在北京农学院蔬菜大棚内进行。

椰糠由“Remmy 冉美椰糠”青岛冉美商贸有限公司提供。先将椰糠用清水浸泡，浸泡完全后进行晾晒，晾晒后将椰糠、草炭和蛭石按照不同体积比进行配比，各组混配基质体积比见表1。

先在72孔穴盘中进行生菜育苗，选取五叶一心生菜幼苗移栽到长×宽×高为43 cm×26 cm×11 cm，体积为12.3 L，每个试验盆中栽种6株，每个处理10个重复，随机区组排列。每天傍晚浇灌清水。各处理的基质理化性状在配制好后进行取样，并在实验室测定，生菜植株的生长指标以及叶绿素含量在幼苗移栽30 d后，取长势一致的进行测定。

1.2 测定项目与方法

混配基质的容重、总孔隙度、通气孔隙度等物理性状的测定参照郭世荣[10]的方法;将风干基质（质量）与去离子水（体积）以1∶5比例相混合，经2 h后取滤液，测量pH和电导率（EC值）[11];采用滤纸法将供试种子整齐铺在有双层滤纸的培养皿中，每个处理重复3次，发芽指数（Gi）= ∑Gt/Dt，式中，Gt为不同时间（d）的发芽数，Dt为相应的发芽试验时间[12];将晾晒后的基质过0.5 mm筛用于其营养元素测定;采用H2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法测定氮含量[13];采用原子吸收光谱测定钾含量[14];采用钼锑抗比色法测定磷含量[15]。

用直尺直接测量生菜株高和展幅，直接法测定生菜叶片数及鲜质量，烘干法测定干质量，采用95%丙酮-乙醇提取法测定叶绿素含量[16]。

1.3 数据分析

试验数据采用SPSS Statistics和WPS表格进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 椰糠草炭混配基质物理性状

由表2可知，各个处理的容重为0.36～0.57 g/cm3，其中纯草炭处理（T1）容重最大，纯椰糠处理（T5）容重最小，容重随着混配基质中椰糠含量的增加而减小;而各组基质总孔隙度和通气孔隙度偏小且均低于对照，混配基质中T2的持水孔隙度高于对照，随着草炭中椰糠比例增加（T2～T4），基质总孔隙度逐渐下降，通气孔隙度逐渐上升，持水孔隙度逐渐下降，水气比逐渐下降。总之，在混配基质的物理性状方面，随着椰糠含量的增加，容重逐渐减小，总孔隙度、持水能力及水气比下降，而通气孔隙度上升。

2.2 椰糠草炭混配基质化学性状

由表3可知，纯草炭（T1）处理的氮、磷含量最高，纯椰糠（T5）处理的氮、磷含量最低，而草炭和椰糠中的钾含量基本一致，且与对照（CK）基本持平。在混配基质中随着椰糠含量的增加，氮磷钾含量总体呈下降趋势，3组混配基质比较，试验组中T2的氮磷钾含量相对较高，且T2中钾含量高于对照（CK）。在所有处理中，只有纯椰糠（T5）基质与其他4组比较有显著差异且呈中性偏碱状态，T4的pH与对照（CK）相近，随着椰糠含量增加pH逐渐增大，草炭与椰糠相比电导率（EC）较小，随着椰糠含量增加EC值逐渐增大，各组的EC值具有差异性。总之，随着椰糠含量增加，混配基质中氮磷钾的含量总体呈下降趋势，pH和EC值增大，且T2中钾含量高于对照组。

2.3 椰糠草炭混配基质发芽指数

从图1可以看出，所有处理的发芽指数均高于对照（CK），混配基质中随着椰糠含量增加，发芽指数呈逐渐下降的趋势，当混配基质草炭椰糠比例为3∶3（T3）时具有显著差异，且发芽指数最大。总之，T3处理的发芽指数最大，与CK1、T4、T5处理差异显著。

2.4 椰糠草炭混配基质对生菜生物量的影响

从表4可以看出，各处理的株高和叶片数均低于对照组，混配基质随着椰糠量增加，叶片数逐渐增加，株高和展幅无显著差异，而纯椰糠处理下的生菜株高最低，叶片数最少，T3处理下的生菜株高和叶片数相对较高;各处理间展幅差异不大，但纯草炭（T1）处理具有显著差异，且展幅最小，T3处理下的生菜展幅最大且高于对照组。随着混配基质中椰糠含量的增加，生菜地上部的干鲜重呈下降趋势，其中T2处理的生菜地上部干鲜重最大且高于对照组;从生菜的根干鲜重情况看，随着椰糠含量逐渐增加呈上升趋势，T4处理下的生菜根干鲜重最大且高于对照组;混配基质中随着椰糠含量增加，草炭含量减少，全株鲜重逐渐下降，全株干重逐渐上升，T2处理的生菜全株干鲜重最大且高于对照组。纯椰糠（T5）处理下的生菜质量最小，地上部干鲜重和全株干鲜重具有显著差异。总之，混配基质中随着椰糠含量增加，地上部及全株的干鲜重逐渐下降，根的干鲜重逐渐上升，T3处理下的生菜株高较高，叶片数相对较多，展幅最大，T2处理下的生菜地上部及全株干鲜重最大，而T4处理下的生菜根干鲜重最大。

2.5 椰糠草炭混配基质对生菜叶绿素含量的影响

从表5可以看出，纯草炭（T1）处理的生菜叶绿素a含量最高且高于对照，纯椰糠（T5）处理的生菜叶绿素a含量与对照差异不显著，混配基质中随着椰糠含量增加草炭含量下降，叶绿素a含量整体呈下降趋势，T2处理下的生菜叶绿素a含量最高;从叶绿素b含量可以看出，纯椰糠处理（T5）的生菜叶绿素b含量高于纯草炭（T1）处理，在混配基质处理下草炭椰糠比为2∶4（T4）时生菜叶绿素b含量最高;试验组叶绿素a+b的含量低于对照组，纯椰糠处理（T1）和纯草炭处理（T5）下生菜叶绿素a+b的含量基本一致且未达显著差异水平，在3种混配基质中T4处理的生菜叶绿素a+b含量最高。总之，T2处理下的叶绿素a含量最高，T4处理下的叶绿素b和叶绿素a+b含量最高。

3 讨论

基质是植物栽培的基础，因其具有特定的理化性质，能够固定植物根系，起着为植物生长提供所需要的部分营养和水分、促进植物根系气体交换等重要作用[17]。基质的理化性质不仅决定了基质本身的特性，对植物后期的生长情况也起到了重要作用。在栽培应用中，相对理想的基质容重在01～0.8 g/cm3[18]，该试验中，对照组（CK）及试验组均在其范围内，草炭的容重最大且高于对照，但椰糠的容重最小，因此在混配基質中随着草炭含量下降容重呈下降趋势，T2和T3处理的容重基本一致并在混配基质中最大;研究表明，用于栽培的基质总孔隙度在55%～95%[19]栽培效果最好，该试验中所有基质均未达到此标准。总孔隙度是通气孔隙度和持水孔隙度总和，反映了基质的疏松度，通常，总孔隙度大的基质，通透性相对较好，有利于植株根系的生长，但因为比较疏松，对植物根部的固定性相对较差;反之，总孔隙度小的基质，对植物根部的固定性较好，但通透性相对较差，不利于植物根部的生长[20]，该试验的混配基质中T2处理总孔隙度小，但有助于固定，T4处理总孔隙度大，通透性好;在该试验中，草炭和椰糠的通气孔隙度基本一致，椰糠的通气孔隙度略高于草炭，混配基质中随着椰糠含量增加基质的通气能力也逐步提高;椰糠的持水能力小于草炭，在混配基质中随着椰糠含量增加持水能力下降;研究显示，对于植物栽培而言，基质气水比以1∶2～1∶4为宜[20]，以此推断水气比为2∶1～4∶1的栽培基质相对较好，T2处理的混配基质水气比更接近该标准。该研究表明，相对含量较多的草炭加入提高了基质的持水能力，相对含量较多的椰糠加入提高了基质的通气能力。

氮、磷、钾作为植物生长所需的矿质元素，在该研究中，椰糠与草炭的钾含量无显著差异，但椰糠中氮含量和磷含量比草炭含量少且有较大差异，在混配基质中T2处理的氮含量和磷含量高于其他2个配比，钾含量高于草炭及对照（CK）。植物对其栽培基质的酸碱度有一定要求，pH是基质酸碱度的直观反映，研究表明，比较适宜植物栽培的基质pH为5.5～6.5[19]，混配基质的pH均在其范围内，而椰糠偏碱性，高于其最适范围上限。在物料∶去离子水=1∶10时，适合大多数作物生长的EC值为0.5～3.0 ms/cm[21]，该试验测定EC值时采取的物料∶去离子水=1∶5，按此比例估算适合作物生长的EC值应为1.0～6.0 ms/cm，由此可知，T3处理的基质EC值最接近其生长适用范围。椰糠的EC值最大，通过淋洗的方式可有效降低基质的EC值[22]，因为该试验所使用的椰糠均为浸泡后，椰糠内吸收部分水分，即使经过晾晒，椰糠内也仍可能含有部分水分，故而导致测定结果略小。

生菜的生物量作为生菜生长的直接指标，T3处理下生菜根部的生长情况明显低于T2处理的生菜，T4处理的地上及全株鲜重明显低于T2处理的生菜，在混配基质中，T3和T4处理基质中氮、磷、钾含量明显低于T2，由此可导致生菜根部物质积累和生菜植株能力下降;叶绿素影响植物的光合作用，而T3处理的生菜，叶绿素b及叶绿素a+b含量较低，T3处理下的生菜叶绿素a含量最低，由此分析，相比而言T3和T4处理的混配基质和栽培所得的生菜与T2处理相比存在不足。由此可见，生菜在草炭∶椰糠=4∶2混配基质中生长情况较好。 单一的椰糠基质无法满足生菜生长的需要，而在椰糠基质中加入适当比例的草炭可以改善基质条件，目前2种基质常用于日常生产中，但存在资源分布不均衡以及价格上存在差异，处理T2（草炭∶椰糠=4∶2）混配基质可作为生菜栽培的替代基质。

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