李敬蕊，高洪波，宫彬彬，马 钊
（河北农业大学园艺学院，河北 保定 071001）
摘要：以黄瓜（Cucumis sativus L．）为试材，研究施用不同定植基质对黄瓜生长和产量的影响。结果表明，定植基质的容重、通气孔隙、持水孔隙、电导率等理化性质均显著优于对照，施用定植基质缩短了黄瓜幼苗的缓苗期，提高了缓苗率，促进了定植后黄瓜的生长，并且单株前期产量有所提高；其中高浓度营养液浸泡0．8％丙烯酰胺－丙烯酸钾共聚交联物处理对黄瓜生长的促进效果最明显，定植20 d和50 d后，黄瓜的株高、茎粗、叶色指数、地上部鲜重和干重（定植20 d）、根体积（定植50 d）、地下部鲜重和干重均显著高于对照，单株前期产量比对照提高13．2％。表明应用定植基质可以通过增加黄瓜根际的通气性改善根际营养，缩短黄瓜缓苗期，提高缓苗率，促进营养生长和生殖生长，从而提高产量。
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关键词 ：黄瓜（Cucumis sativus L．）；穴施；定植基质；生长；产量
中图分类号：S642．2；S604＋．7；S359 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）06－1394－05
DOI：10．14088/j．cnki．issn0439－8114．2015．06．029
Effects of Different Planting Substrates with Spot Application on Growth
and Yield of Cucumis sativus
LI Jing－rui， GAO Hong－bo， GONG Bin－bin， MA Zhao
（College of Horticulture， Agricultural University of Hebei， Baoding 071001， Hebei， China）
Abstract： Effects of different planting substrate on growth and yield of Cucumis sativus L． were studied． The results showed that the physical and chemical characters of bulk density， aeration porosity， moisture holding capacity and EC value of planting substrate were significantly better than that of CK． Planting substrate shorten the revival time and improved the rate of C． sativus seedlings． The growth of C． sativus plant was promoted and the yield was increased． Treatment with high concentration of nutrient solution of 0．8％ Cross－linked poly （acrylamide－co－acrylate） significantly promoted C． sativus growth． After 20 d and 50 d of planting， the stem height and diameter， index of leave， fresh weight and dry weight of supraterraneous part， root volum， fresh weight and dry weight of subterraneous part of C． sativus was significantly higher than that of the control． Compared with control， the early yield increased by 13．2％． The results indicated that the application of planting substrate with good rhizosphere ventilation and nutrition could shorten the revival time， improve the rate of seedlings， promote the vegetative and reproductive growth， increase the yield of C． sativus．
Key words： Cucumis sativus L．； spot application； planting substrate； growth； yield
收稿日期：2014－07－29
基金项目：河北省财政厅农业开发办公室项目（2012）
作者简介：李敬蕊（1979－），女，河北衡水人，讲师，硕士，主要从事设施园艺植物栽培和育种的教学与科研工作，（电话）15930712385
（电子信箱）yyljr@hebau．edu．cn；通信作者，高洪波（1976－），女，教授，主要从事设施蔬菜和无土栽培的教学与研究工作，
（电子信箱）hongbogao@hebau．edu．cn。
随着设施蔬菜的迅速发展，穴盘育苗移栽技术正在大面积推广应用，尤其在设施果菜类育苗移栽方面最为普遍［1］。但是，在移栽过程中，幼苗从穴盘无土栽培的环境转入土壤中生长后，常常由于设施土壤的通气条件差、基肥过多形成的土壤盐渍化和酸化等因素而使缓苗时间延长，且定植成活率不是太高，造成前期营养生长缓慢、后期对蔬菜产量和品质的影响较大等问题常常出现［2］。黄瓜（Cucumis sativus L．）作为设施种植的主要蔬菜种类之一，其根系细弱、吸收能力较差、再生能力较弱，加之木栓化较早，所以黄瓜定植初期的发根环境对后期生长及产量的影响很大。研究表明，无土基质栽培可有效改善根际环境［3］，但是无土栽培需要建造一定的设施设备，而且基质价格高，重复使用需要花费大量人力、物力进行消毒处理［4］。因此，研究一种经济实用且有效改善蔬菜定植初期土壤理化性状、使定植后的蔬菜能够快速缓苗、从而良好生长的方法就非常必要。试验采用蛭石作为定植基质的主要原料，通过添加由营养液浸泡的保水剂丙烯酰胺－丙烯酸钾共聚交联物［Cross－linked of poly（acrylamide－co－acrylate），简称CAA］混配成的定植基质来定植黄瓜幼苗，测定不同定植基质条件下黄瓜的生长发育指标和产量，以期筛选出最佳的黄瓜穴施定植基质，从而为设施黄瓜的生产提供理论依据和实际参考。
1 材料与方法
1．1 材料
以黄瓜品种津优35（C． sativus cv． Jinyou No．35）为试验材料，保水剂丙烯酰胺－丙烯酸钾共聚交联物（CAA）由北京汉力淼新技术有限公司生产。配制营养液的化合物均为国产分析纯试剂。
1．2 试验设计
试验于2012年8～11月在河北农业大学农林教学基地温室中进行，以蛭石作为黄瓜定植基质的主要材料，添加由不同浓度营养液浸泡的不同体积的CAA。CAA添加比例分别为0．4％（V/V，下同）、0．8％；营养液设高浓度和低浓度2种配方，低浓度配方为1 000 mL 去离子水中加入Ca（NO3）2·4H2O 3．0 g、KNO3 1．8 g、NH4H2PO4 0．36 g、MgSO4·7H2O 1．5 g、微量元素0．12 mg；高浓度配方为加入Ca（NO3）2·4H2O 5．0 g、KNO3 3．0 g、NH4H2PO4 0．60 g、MgSO4·7H2O 2．5 g、微量元素0．20 mg。
试验设4个处理：T1处理为低浓度营养液浸泡0．4％CAA；T2处理为高浓度营养液浸泡0．4％CAA；T3处理为低浓度营养液浸泡0．8％CAA；T4处理为高浓度营养液浸泡0．8％CAA。待CAA充分吸胀后，与蛭石混配均匀即可。定植时，在定植槽内做好的平畦上挖穴，每穴1 000 mL处理液，然后将不同的定植基质放入定植穴内；选取整齐一致的黄瓜幼苗，分别栽入定植穴内，保证幼苗根系处在定植基质中央；以设施土壤为对照（CK）。各处理都定植黄瓜幼苗100株。
1．3 测定指标及测定方法
1．3．1 定植基质的理化性质测定 按照文献［5］的方法测定设施土壤和4种定植基质的容重、通气孔隙、持水孔隙、pH、电导率等理化性质指标，所有指标都3次重复，取均值。
1．3．2 植株生长及产量测定 在植株定植2 d和5 d后，分别调查不同处理的黄瓜幼苗缓苗率；定植20 d之后，每处理随机选取20株黄瓜植株，测量其株高、茎粗、叶色指数、地上部鲜重和干重（测完鲜重后将其置于烘箱内105 ℃杀青15 min、80 ℃恒温烘至恒重，冷却后称量）、地下部鲜重和干重（方法同前）；定植50 d之后，每处理随机选取20株，测量其株高、茎粗、叶色指数、地上部鲜重、地下部鲜重和干重（方法同前）、根系体积（用排水法测定）。生长期间连续记录黄瓜的单株收获量（产量）。
1．4 数据处理
试验所得数据采用Microsft Office Excel 2003软件进行计算及绘图，采用SAS 8．1（SAS Institute， Cary， NC）软件进行邓肯氏新复极差法（Duncan’s multiple range test，DMRT）差异显著性分析。
2 结果与分析
2．1 各处理的理化性质
试验测定的所有处理的理化性质指标结果见表1。从表1可以看出，不同定植基质的容重均显著低于对照（P＜0．05）；在CAA添加量为0．4％时，营养液浓度高的处理T2其容重显著高于营养液浓度低的处理T1（P＜0．05）；在CAA添加量为0．8％时，2种定植基质的容重之间未达到显著差异水平（P＞0．05）。定植基质的通气孔隙显著高于对照的通气孔隙（P＜0．05），但4种基质的通气孔隙之间差异不显著（P＞0．05）。定植基质的持水孔隙显著高于对照的持水孔隙（P＜0．05）；当CAA添加量为0．4％时，T1、T2这2种定植基质之间的持水孔隙差异不显著（P＞0．05），但是显著高于CAA添加量为0．8％的T3、T4处理（P＜0．05）。4种定植基质与对照的pH差异不显著（P＞0．05）；但4种定植基质的电导率显著高于对照（P＜0．05），其中电导率最高的是T4处理，其次分别为T2、T3、T1处理，这4个处理之间的差异也达到了显著水平（P＜0．05）。
2．2 各处理对黄瓜生长及产量的影响
2．2．1 各处理对黄瓜缓苗率的影响 试验处理对黄瓜缓苗率的影响结果见图1。从图1可以看出，在定植2 d后测定的黄瓜缓苗率上，4个定植基质处理的均显著高于对照（P＜0．05），其中T2、T4处理的缓苗率最高，均为81．0％，其次为T1处理；在定植5 d后测定的黄瓜缓苗率上，T2、T4处理的缓苗率达到100％，其次为T1、T3，而对照的缓苗率为90．0％。
2．2．2 各处理对黄瓜株高和茎粗的影响 试验处理对黄瓜株高和茎粗的影响结果见表2。从表2可以看出，在株高方面，定植20 d后以T3处理的黄瓜株高最高，其与T4处理的株高之间差异不显著（P＞0．05），但是显著高于对照和T1、T2处理的株高（P＜0．05）；对照的株高最矮，其与T1处理之间差异不显著（P＞0．05），但与另外3个处理之间差异显著（P＜0．05）；定植50 d后，以T2处理的株高最高，其与T4处理之间差异不显著（P＞0．05），但与另外3个处理之间差异显著（P＜0．05）；以T1处理的株高最矮，其比对照还矮，但与对照之间差异不显著（P＞0．05）。在茎粗方面，定植20 d后以T4处理的茎粗最大，其与T3处理之间差异不显著（P＞0．05），但是显著粗于对照和T1、T2处理（P＜0．05），比对照粗17．8％；在定植50 d后，仍然是T4处理的茎粗最大，其显著粗于另外4个处理（P＜0．05），并超出对照14．9％。
2．2．3 各处理对黄瓜叶色指数的影响 试验处理对黄瓜叶色指数的影响结果见图2。从图2可以看出，定植20 d后，T4处理的黄瓜叶色指数最高，其次分别为T2、T1和T3处理，对照的最低；其中T4、T2、T1处理之间差异不显著（P＞0．05），但都显著高于对照（P＜0．05）；定植50 d后，4个定植基质处理的叶色指数都显著高于对照（P＜0．05），其中T4处理的黄瓜叶色指数最高，其次为T3处理，两者之间差异不显著（P＞0．05），并且两者均高于CAA添加量为0．4％的T1、T2处理；但是T3处理与T1、T2处理之间差异不显著（P＞0．05），只有T4处理与T1、T2处理之间差异显著（P＜0．05）。
2．2．4 各处理对黄瓜地上部鲜重的影响 试验处理对黄瓜地上部鲜重的影响结果见图3。从图3可以看出，定植20 d后，T4处理的黄瓜地上部鲜重最重，显著重于其余4个处理（P＜0．05），其比对照重59．8％；T3、T2、T1处理之间差异不显著（P＞0．05），但都显著重于对照（P＜0．05）；定植50 d后，仍然是T4处理的黄瓜地上部鲜重最重，显著重于其余4个处理（P＜0．05），其中比对照重33．8％，T3、T2、T1处理与对照之间差异不显著（P＞0．05）。分析可知，定植50 d后，保水剂添加量为0．8％的T3、T4处理其地上部鲜重均显著重于保水剂添加量为0．4％的T1、T2处理（P＜0．05），保水剂添加量为0．4％的T1、T2处理之间地上部鲜重的差异不显著（P＞0．05）。
2．2．5 各处理对黄瓜地上部干重的影响 试验处理对黄瓜地上部干重的影响结果见图4。从图4可以看出，定植20 d后，4个定植基质处理的黄瓜地上部干重均显著重于对照（P＜0．05），其中T4处理的黄瓜地上部干重最重，比对照重65．2％，并且显著重于T3、T2、T1处理（P＜0．05）；T3、T2处理显著重于T1处理（P＜0．05）。分析可知，定植20 d后，保水剂添加量为0．8％的2个处理其地上部干重均重于保水剂添加量为0．4％的2个处理。
2．2．6 各处理对黄瓜根体积的影响 试验处理对黄瓜根体积的影响结果见图5。从图5可以看出，定植50 d后，4个定植基质处理的黄瓜根体积均显著高于对照（P＜0．05），其中T4处理的黄瓜根体积最大，比对照高出78．6％；而与T3处理的差异不显著（P＞0．05），但两者均显著高于保水剂添加量为0．4％的T1、T2处理（P＜0．05）。
2．2．7 各处理对黄瓜地下部鲜重和干重的影响 试验处理对黄瓜地下部鲜重和干重的影响结果见表3。从表3可见，黄瓜幼苗定植20 d后，定植基质处理的黄瓜地下部鲜重均显著高于对照，其中T4处理的黄瓜地下部鲜重最重，比对照高70．0％，显著重于其他4个处理（P＜0．05），其次是T3和T2处理，T1处理的黄瓜地下部鲜重除对照外显著低于其他处理（P＜0．05）；定植50 d后，定植基质处理的黄瓜地下部鲜重仍显著高于对照（P＜0．05），其中T4处理最重，比对照提高77．6％，其次为T3处理，两者均显著重于T1和T2处理（P＜0．05），但T1和T2处理之间无显著差异（P＞0．05）。在地下部干重方面，定植20 d后，T4处理的黄瓜地下部干重最重，显著重于其他4个处理（P＜0．05），比对照超出62．2％，其次为T2和T3处理，两者之间无显著差异（P＞0．05），但均显著重于T1处理和对照（P＜0．05），而T1处理和对照之间无显著差异（P＞0．05）；定植50 d后，定植基质处理的黄瓜地下部干重均显著重于对照（P＜0．05），其中T4处理的黄瓜地下部干重最重，比对照重65．3％；保水剂添加量为0．8％的T3、T4处理间无显著差异（P＞0．05），但均显著重于保水剂添加量为0．4％的T1、T2处理（P＜0．05）。
2．2．8 各处理对黄瓜单株前期产量的影响 试验处理对黄瓜单株前期产量的影响结果见图6。从图6可以看出，4个定植基质处理的黄瓜单株前期产量均比对照高，提高幅度为2．6％～13．2％，其中T4处理的黄瓜单株前期产量最高，其与T3处理之间无显著差异（P＞0．05），但显著高于对照、T1和T2处理（P＜0．05）。
3 讨论
根际通气状况对蔬菜幼苗根系发育至关重要，由于土壤板结、灌水过多等因素均可造成根系周围氧气含量下降，蔬菜根系的生长发育受阻，影响对水分和营养的吸收利用，从而影响蔬菜地上部的生长，产量与品质也会打折扣［6，7］。蛭石作为园艺生产上定植基质的主要原料，施于土中后可逐渐与土壤融合，由于蛭石土壤密度小、孔隙度高，可以起到疏松土壤、改善土壤通气状况的作用，有利于作物根系生长发育。另外蛭石的导热系数小，可起到保温、提高地温的作用。但用蛭石作为栽培基质往往需要浇灌营养液才能达到预期栽培的效果，而蛭石对营养液只有一定的吸附作用；若将营养液直接浇灌到蛭石中，会有很大一部分营养液随着灌水流失。保水剂丙烯酰胺－丙烯酸钾共聚交联物是一种由强吸水性树脂制成的高分子化合物颗粒，可提高土壤的保水性能，对肥料有一定的保蓄作用，从而提高肥料利用率、促进植株生长发育、提高作物光合作用、进而增加产量。研究表明，通气栽培能明显提高基质中酶的活性和碱解氮、速效磷的含量，增加黄瓜全株干物质的积累量［8］。李胜利等［9］研究表明，具有通气装置处理的黄瓜植株其根鲜重、根干重、根长和根系活力与没有通气装置处理的黄瓜相比出现了明显的提高，地上部的生长也得到了明显改善。黄瓜是一种浅根性蔬菜，其根系主要分布在0～20 cm的土层中，在0～10 cm土层内的根系更为密集，所以对土壤的疏松程度、通气状况及水分条件的要求较高［10］。研究表明，基质上部通气处理的黄瓜根系其代谢较基质底部通气的旺盛［11］。本试验中的定植基质位于0～15 cm土层内，定植基质的通气状况明显要好于对照的土壤。蔬菜的生长、产量与根际营养关系密切，在一定范围内提高施肥量能增加黄瓜的产量，提高黄瓜的外观形态指标值［12］，朱雨薇等［13］研究表明，黄瓜的生长速率和产量随着营养液质量浓度的增加而提高，而施用有机缓释肥的黄瓜其株高、茎粗、叶面积、叶片数、鲜果重均显著优于纯蛭石浇灌营养液的处理，因此施肥量与肥料种类非常重要。
本试验在前期工作的基础上，选出高浓度和低浓度两种黄瓜专用营养液，并用保水剂丙烯酰胺－丙烯酸钾共聚交联物将营养液吸附，然后与蛭石混拌组成黄瓜定植基质，其中保水剂对肥料有较强的保蓄作用，可提高肥料的利用率，从而促进植株的生长、提高作物的光合作用、增加作物产量［14］。试验结果表明，保水剂施用量对黄瓜生长的影响较大，且与营养液交互作用明显。试验里定植基质的通气孔隙、持水孔隙和电导率均显著高于对照的土壤，并能缩短黄瓜缓苗期、提高缓苗率、促进黄瓜的生长、提高黄瓜单株的前期产量。4个处理中以高浓度营养液浸泡0．8％保水剂丙烯酰胺－丙烯酸钾共聚交联物处理对黄瓜生长的促进效果最明显，表明该基质具有良好的通气性和营养保障，显著促进了黄瓜的营养生长和生殖生长，使黄瓜幼苗顺利渡过由无土基质转入土壤的定植初期阶段，并显著提高了前期产量。
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