摘 要：【目的】研究不同栽培基质与播种密度对洋葱小鳞茎产出个数的影响，为实现洋葱的机械化定植奠定理论和技术基础。
【方法】以洋葱品种白雪为材料，采用平底育苗盘播种方法，设计5种栽培基质和4种播种密度共15个处理，分析洋葱小鳞茎生长变化。
【结果】羊粪∶园林土=1∶3、密度2.5 cm×2.5 cm处理的洋葱幼苗株高最高，为25.95 cm，假茎粗最粗，为2.27 mm；草炭∶珍珠岩=1∶2、密度2.5 cm×2.5 cm处理的洋葱叶片数最多，为4.20片；草炭∶珍珠岩=1∶2、密度2.5 cm×2.5 cm处理的过氧化物酶（POD）活性显著高于其他处理，羊粪∶园林土=1∶3、密度1.5 cm×1.5 cm处理的过氧化氢酶（CAT）活性显著高于其他处理。珍珠岩∶蛭石=1∶3的所有密度处理间超氧化物歧化酶（SOD）差异不显著，但高于其他处理。蛭石∶珍珠岩=1∶2、密度2 cm×2 cm处理的丙二醛（MDA）含量值最高。草炭∶珍珠岩=1∶2、密度1.5 cm×1.5 cm的处理产出鳞茎个数最多，为35.55个/dm2。
【结论】草炭∶珍珠岩=1∶2、密度2 cm×2 cm的处理排名第一，该处理发芽率为91.33%，株高为18.01 cm，假茎粗为2.14 mm，叶片数为3.89片叶，鳞茎产出个数排名第三，综合表现良好，叶片数与假茎粗之间呈显著正相关（r=0.623，Plt;0.05）；鳞茎产出个数与株高之间呈显著负相关（r=-0.518，Plt;0.05），在密度与基质二者的交互作用下鳞茎产出个数差异极显著。
关键词：洋葱小鳞茎；基质；播种密度；产出个数；抗氧化酶
中图分类号：S633.2 ""文献标志码：A ""文章编号：1001-4330（2024）08-1993-11
收稿日期（Received）：2024-01-25
基金项目：国家重点研发计划项目“绿洲农业生态区露地蔬菜化肥农药减施技术模式建立与示范”（2018YFD0201205-3）
作者简介：阿热孜姑·吐逊（1997-），女，新疆图木舒克人，硕士研究生，研究方向为蔬菜栽培与生理，（E-mail）3398929418@qq.com
通讯作者：高杰（1963-），男，天津人，教授，博士，硕士生/博士生导师，研究方向为蔬菜栽培与生理，（E-mail）13899825018@163.com
0 引 言
【研究意义】洋葱（Allium cepa L.）为百合科葱属二年生草本植物，富含有机硫化物、黄酮类化合物及多糖等多种植物化学物质，营养和药用价值极高［1-2］。洋葱育苗移栽是大面积高产栽培的基础，探索洋葱小鳞茎作为播种材料进行试验，对使用专用播种机械替代洋葱幼苗的高密度定植、实现机械化洋葱小鳞茎播种有重要意义。【前人研究进展】通过小鳞茎定植栽培，可使洋葱提早成熟上市［3］。潘耀平等［4］研究洋葱小球茎秋栽冬收技术时表明，宜选用横径在1.5～2.5 cm的小球茎，每一小球茎重量在3.5～6.0 g，洋葱的产量则有所提高。【本研究切入点】目前国内有关洋葱的研究多集中于栽培技术上，而使用洋葱小鳞茎作为播种材料，并结合机械化栽培模式的研究鲜有报道。需研究不同栽培基质与播种密度对洋葱小鳞茎产出个数的影响。【拟解决的关键问题】以洋葱品种白雪为材料，采用平底育苗盘播种方法，筛选最佳育苗密度和栽培基质，分析小鳞茎集约化高效生产技术，为洋葱高密度机械化移栽提供参考。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验于2022年3～6月在新疆农业大学智能温室进行，选用洋葱品种为白雪（白皮、椭圆形、球形大、产量高、极耐贮藏）。供试基质：草炭、珍珠岩、蛭石、培养土、羊粪和园林土。图1
1.2 方 法
1.2.1 试验设计
采用平底育苗盘（378 mm×305 mm×75 mm）播种，设计5种栽培基质∶培养土、草炭∶珍珠岩=1∶2、羊粪∶园林土=1∶3、蛭石∶珍珠岩=2∶1、蛭石∶珍珠岩=3∶1；4种播种密度：1.5 cm×1.5 cm、2 cm×2 cm、2.5 cm×2.5 cm、3 cm×3 cm，共15个处理，每个处理3次重复，每个重复2盘。表1
1.2.2 测定指标
1.2.2.1 生长指标
播种后每天观察发芽情况，计算出苗率。当幼苗2～3片真叶时，每个重复选取20株测量株高、假茎粗和叶片数，每5 d测量1次株高、假茎粗和叶片数。采收小鳞茎时统计鳞茎个数。
1.2.2.2 基质理化性质
取一定体积（V）的烧杯，称其重量记为W1，在此烧杯中加满待测的风干基质，再称其重量记为W2，将装有基质的烧杯，封口纱布，再用皮筋扎紧，放入清水中浸泡一昼夜后去掉纱布称重记为W3，继续用湿纱布将烧杯封口后倒置8 h，直至其中无水分渗出为止，称其重量记为W4（无纱布）［5］。
容重（g/cm3）=（W2-W1）/V. （1）
总孔隙度（%）=（W3-W2）/V×100% .（2）
通气孔隙度（%）=（W3-W4）/V×100%.（3）
持水孔隙度（%）=总孔隙度-通气孔隙度；（4）
气水比=通气孔隙度/持水孔隙度。（5）
将待测基质风干后与蒸馏水按1∶5比例混合，用玻璃棒快速搅拌3 min，静置30 min后用定性滤纸过滤，再用pH值计（北京美华仪科技有限公司）测滤液pH值，电导仪（东莞市广美仪器设备制造厂）测滤液EC（mS/cm）［5］。
1.2.2.3 抗氧化酶活性、丙二醛含量
称取0.5 g洋葱小鳞茎放入预冷的研钵中，加入少许配置好的磷酸缓冲液（0.01 mol/L，pH值7.8），在冰浴上充分研磨成匀浆，转入10 mL离心管中，用磷酸缓冲液定容至10 mL，于12 000 r/min、4℃低温离心20 min，吸取上清液参照王学奎［6］方法测定抗氧化酶活性，采用硫代巴比妥酸法［7］测定MDA含量。
1.3 数据处理
用Microsoft Excel 2019整理数据，使用Origin 2021 软件作图，SPSS 22.0 对数据进行方差分析（one-way ANOVA），并利用Duncan法和LSD法进行均值比较（α=0.05）。
2 结果与分析
2.1 不同基质和播种密度对洋葱出苗率的影响
研究表明，T14处理的出苗率最高为92.00%，其次为T5和T6处理，出苗率均在90%以上，T12处理的出苗率次之，为87.33%。T8处理的出苗率最低，为28.67%，其次是T7处理，出苗率为30.00%，再次是T9处理，出苗率为45%。出苗率由高到低的排序为T14（92.00）＞T6（91.67）＞T5（91.33）＞T12（87.33）＞T15（84.67）＞T13（84.17）＞T4（82.42）＞T11（81.33）＞T3（81.33）＞T10（79.00）＞T1（76.75）＞T2（62.33）＞T9（45.00）＞T7（30.00）＞T8（28.67）。
2.2 不同基质理化性质的变化
研究表明，T7、T8和T9处理的容重最大，均大于1 g/cm3，总孔隙度与持水孔隙度最小，其余处理的容重、总孔隙度和持水孔隙度均在适宜范围内；仅T4、T5和T6处理的通气孔隙度在适宜范围内，其余处理的通气孔隙度均小于适宜基质的通气孔隙度；T4、T5、T6和T11处理的气水比在适宜范围内，其中T4处理为最大值，为0.34，T1和T3处理为最小值，为0.07，T2处理为0.08；T6和T1处理的pH值最小，为7.65，T14处理最大，为10.07，T13处理次之，为9.98；T1、T2和T3处理的EC值大于其他处理，T1＞T3＞T2，最大值为1.37 ms/cm，其余处理的EC值均在适宜范围内。表2
2.3 不同基质和播种密度对洋葱幼苗的生长动态变化（图2）
2.3.1 洋葱幼苗株高的生长动态
研究表明，洋葱株高的测量生长时间分别为20、30、40和50 d，在第20 d时，T13处理的株高最高，为13.64 cm，其次是T4处理，株高为13.44 cm，T8处理的株高最低，为8.22 cm，T7和T9处理的株高为8.71和8.98 cm；除T4和T6处理外，其余处理幼苗的株高增长速度逐渐加快，在第30 d时，T1处理的株高最高，为17.10 cm，其次为T13处理，株高为16.61 cm，T14和T15的株高均在16 cm以上，T8处理的株高最矮，为11.01 cm。在第40 d时，无机基质处理下的幼苗株高增长速度较快，其中T14处理株高最高，为21.53 cm，其次为T13处理，株高为20.15 cm，T15处理次之，株高为19.99 cm。T7、T8和T9处理的株高较其他处理仍然在增长且速度较快，第50 d时，T9处理的株高最高，为25.95 cm，其次为T14处理，株高为23.53 cm，T8处理次之，株高为22.75 cm。T4处理的株高最矮，为17.07 cm。
2.3.2 洋葱幼苗假茎粗的生长动态
研究表明，洋葱幼苗假茎粗的测量生长时间分别为35、40、45和50 d，在第35 d时，T7处理的假茎粗最粗，为1.35 mm，其次为T8处理，为1.32 mm，T13处理次之，为1.31mm。在第40 d时，无机基质的假茎粗较粗，其中T14处理的假茎粗最粗，为1.56 mm，其次为T12处理，为1.52 mm，T15处理的假茎粗次之，为1.48 mm。在第45 d时，T1处理的假茎粗增粗速度缓慢，为最低值1.27 mm。无机基质T14处理的假茎粗最粗，为2.05 mm。在第50 d时，T5和T6处理的假茎粗增粗速度较快，其中T6处理的假茎粗最粗，为2.46 mm，其次为T14处理的假茎粗为2.15 mm，T5处理的假茎粗次之，为2.14 mm。T7处理的假茎粗为最低值1.73 mm，无机基质中T13处理的假茎粗增粗速度有所减缓。
2.3.3 洋葱幼苗叶片数的生长动态
研究表明，洋葱幼苗叶片数的测量生长时间分别为30、35、40和45 d，无机基质处理下的洋葱叶片数的增长速率呈快-慢的趋势，在第30～40 d中，无机基质处理下的洋葱叶片数最多。在45 d时，T1、T2、T3和T10处理的叶片数增长速度均有所减缓，其中T6处理下的叶片数最多，为4.20片，T1处理的叶片数最少，为3.09片。
2.4 不同基质和播种密度对洋葱抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响
研究表明，播种密度一致但基质不同的情况下，洋葱抗氧化酶活性表现不同，T6处理的POD酶活性显著高于其他处理，相比有园林土的处理POD酶活性增加75.42%。T7处理的CAT酶活性显著高于其他处理，为6.47 U/（g·min），不同播种密度间差异不显著。T13～T15、T10处理的SOD酶活性显著高于其他处理，相比具有园林土基质的处理SOD酶活性增加了66.05%、72.41%、43.97%和32.82%。MDA含量的过量的积累导致细胞内毒性增加，不利于植物的生长发育和抗逆性。T5、T9及T10处理的MDA含量显著高于T11和T12处理，其他处理间无显著性差异。T10处理的MDA含量最高，T5处理相比有园林土的处理MDA含量提高了131.77%。表3
2.5 不同基质和密度对洋葱小鳞茎产出个数的影响
研究表明，不同处理相比差异显著，T4处理产出鳞茎个数最多，为35.55个/dm2。T1处理产出小鳞茎个数次之，为33.11个/dm2，其次为T5处理，为19.1个/dm2。T12和T15处理的单位面积产量最低。图3
2.6 不同基质的理化性质与生长指标之间的相关性
研究表明，叶片数与假茎粗之间存在显著正相关（r=0.623，Plt;0.05）；容重与株高之间存在显著正相关（r=0.555，Plt;0.05）；总孔隙度与叶片数之间存在显著正相关（r=0.555，Plt;0.05）；通气孔隙度与假茎粗之间存在极显著正相关（r=0.650，Plt;0.01）；通气孔隙度与叶片数、总孔隙度之间存在极显著正相关（r=0.732，Plt;0.01；r=0.845，Plt;0.01）；持水孔隙度与总孔隙度之间存在极显著正相关（r=0.845，Plt;0.01）；气水比与假茎粗、叶片数和通气孔隙度之间存在极显著正相关（r=0.659，Plt;0.01；r=0.701，Plt;0.01；r=0.980，Plt;0.01）；气水比与总孔隙度之间存在显著正相关（r=0.564，Plt;0.05）；pH值与叶片数之间存在显著正相关（r=0.554，Plt;0.05）；EC值与容重之间存在显著正相关（r=0.614，Plt;0.05）。
鳞茎产出个数与株高之间存在显著负相关（r=-0.518，Plt;0.05）；容重与假茎粗之间存在显著负相关（r=-0.517，Plt;0.05）；容重与叶片数之间存在极显著负相关（r=-0.666，Plt;0.01）；总孔隙度与株高之间存在显著负相关（r=-0.557，Plt;0.05）；总孔隙度与容重之间存在极显著负相关（r=-0.980，Plt;0.01）；通气孔隙度与容重之间存在极显著负相关（r=-0.808，Plt;0.01）；持水孔隙度与容重之间存在极显著负相关（r=-0.745，Plt;0.01）；气水比与容重之间存在极显著负相关（r=-0.680，Plt;0.01）；EC值与叶片数、通气孔隙度和气水比之间存在极显著负相关（r=-0.907，Plt;0.01；r=-0.773，Plt;0.01；r=-0.761，Plt;0.01）。表4
2.7 基质、密度与生长指标及鳞茎产出个数之间的关系
研究表明，基质、密度均与洋葱幼苗的生长指标及鳞茎产出个数显著相关，在基质、密度的影响下，洋葱生长指标的显著性为0.000，即P＜0.01，差异极显著；基质与密度两者的交互作用下，株高与假茎粗的显著性为0.268、0.156，即P＞0.05，差异不显著。但是叶片数与鳞茎产出个数的显著性为0.040、0.000，在二者的交互作用下，鳞茎产出个数差异极显著。不同的基质和密度是影响洋葱鳞茎产出个数的重要因素。表5
2.8 隶属函数法综合评价
研究表明，综合水平较好的栽培基质和播种密度，排名靠前处理的综合表现佳，T5处理综合排名第一，平均隶属度为0.600，T9处理排名第二平均隶属度为0.577。表6
3 讨 论
3.1
POD 能清除过氧化氢和脂类氢过氧化物，是植物体内抗氧化酶系统的重要组成部分，通过自身防御机制对有害物质做出应激反应，从而影响果实的风味［8-10］。种子的出苗率和出苗速度是衡量育苗基质优劣的重要指标［11-13］，试验研究表明，T14和T5处理的出苗率在90%以上，T3～T6与T11～T15处理的出苗率在80%以上，是由于基质的容重和EC值低导致的。吴涛等［14］研究表明，基质的吸水性、电导率、pH值和容重与出苗率间关系密切，吸水性好且容重相对较小的基质处理，出苗率较高且出苗速度较快，与试验结果相同。吴涛等［14］发现电导率和pH值偏高的基质处理则出苗率偏低且出苗速度相对较慢，与试验研究结果不同，是因为基质原料来源的地域差异和不同批次原料理化性质的不稳定所导致。李建设等［15］发现蛭石和珍珠岩2种基质二者均有较好的发芽率引发效果，均可作为洋葱的引发基质，发芽率显著提高，与试验结果相同。
3.2
基质的理化特性影响着幼苗的生长发育［16］。研究表明，适宜的基质总孔隙度为54% ～ 96%，且当基质配方中含有园土时，总孔隙度普遍偏低［17-18］与试验结果相同。试验结果表明，有培养土与园林土成分的基质，容易板结，且出苗率均低于其他处理，有园林土成分的处理组（T7～T9）除EC值在理想基质范围内，其他理化特性均不在适宜范围内。杨如意等［19］发现，草炭和蛭石的组合处理的阳台蔬菜株高、鲜质量、干质量等指标明显高于田园土，试验园林土处理（T9）的株高高于有草炭基质组合（T4、T5、T6），是因为试验园林土中有羊粪的原因，给洋葱提供营养。T4、T5、T6处理的生长指标长势均优于其他处理。张雪江等［20］研究发现，用锯末做基质培育洋葱苗效果最好，与杨如意等［19］的观点不同，是因为蔬菜种类不同。张建［21］发现用蛭石草炭进行洋葱无土育苗最佳，党永华［22］发现50%泥炭+50%菇渣和50%珍珠岩+50%菇渣配比在3月4日播种可作为洋葱育苗基质配比及播种时间的首选。
3.3
SOD、CAT 和 POD 是植物组织细胞内抗氧化酶系统的重要酶类，各种酶协同作用，维持自由基、活性氧代谢平衡［23-24］。洋葱具有较好的抗氧化功能，与其富含SOD酶有关［25］。研究表明，T10、T13～T15处理的SOD酶活性显著高于其他处理组，是由于无机基质与有机基质不同导致的。POD酶活性反映细胞的衰老过程，植物表面呈褐变，T6处理的POD酶活性最高，该处理的小鳞茎相比其他处理的小鳞茎横径大一些，基质中的通气孔隙度和气水比都大，且草炭的保水性较好，满足洋葱鳞茎生长的喜好，因此该处理的小鳞茎相比其他处理的小鳞茎大。无机基质中的CAT酶活性无显著性差异，T7处理的CAT酶活性最高，该处理基质容易板结。细胞膜透性直接反应洋葱细胞膜完整损伤程度，MDA 是细胞膜脂质过氧化的最终产物，其含量也反应细胞膜损伤程度［26］，MDA的积累量间接反映了植物受胁迫的程度［27-28］。T5、T9和T10处理的MDA含量显著高于T11和T12处理，其他处理间无显著性差异，其中T10处理的MDA含量最高，受胁迫程度最大，是因为T10处理的pH值过高造成的。
3.4
胡俊杰等［29］研究表明，通过不同育苗模式处理，洋葱营养面积越大，植株越高，茎粗越粗，营养面积为2 cm×2 cm的育苗模式表现最佳，与试验结果相同。金伊洙等［30］研究育苗措施对幼苗的综合影响时表明，播期为主要因素、营养面积其次，育苗基质其次，试验结果表明，洋葱育苗营养面积为2 cm×3 cm的育苗措施培育北方洋葱秧苗指数最大，秧苗最佳，且根系活跃吸收面积显著高于其他处理。
4 结 论
不同基质和密度是影响洋葱鳞茎产出个数的重要因素。不同基质的理化性质与洋葱植株的生长息息相关，将影响洋葱幼苗的各项生长指标，草炭∶珍珠岩=1∶2、密度2 cm×2 cm处理的排名第一，综合表现良好，可作为培育洋葱小鳞茎较为适宜的组合。
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Effects of different substrates and planting densities on onion bulblet yield
Arezigu Tuxun， JIA Kai， GAO Jie
（College of Horticulture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi" 830052， China）
Abstract：【Objective】 The aim is to study the effects of different cultivation substrates and planting densities on the yield of onion bulblets.
【Methods】 With Baixue as the test material， the flat bottom seedling tray was used to sow， five kinds of cultivation substrates were designed， and four kinds of sowing densities were studied， A total of 15 treatments. This study lays the theoretical and technical foundation for realizing the mechanized colonization of onion bulblet as planting material.
【Results】 The results showed that the plant height of seedlings treated with sheep manure∶garden soil = 1∶3 ， density 2.5 cm × 2.5 cm was the highest， which was 25.95 cm， and the diameter of pseudostem was the thickest， which was 2.27 mm. The number of leaves treated with peat∶perlite = 1∶2 ， density 2.5 cm × 2.5 cm was the highest， which was 4.20. The peroxidase （ POD ） activity of peat∶perlite = 1∶2 ， density 2.5 cm × 2.5 cm treatment was significantly higher than those of other treatments， and the catalase （ CAT ） activity of sheep manure∶garden soil = 1∶3 ， density 1.5 cm × 1.5 cm treatment was significantly higher than those of other treatments. There was no significant difference in superoxide dismutase （SOD） among all density treatments of perlite∶vermiculite = 1∶3， but it was higher than other treatments. The content of malondialdehyde （ MDA ） in vermiculite∶perlite = 1∶2 ， density 2 cm × 2 cm treatment was the highest. Peat∶perlite = 1∶2 ， density 1.5 cm × 1.5 cm treatment per square centimeter of the largest number of bulbs， which was 35.55.
【Conclusion】 According to the comprehensive evaluation of membership function method， the treatment of peat∶perlite = 1∶2，density 2 cm × 2 cm ranks the first. The germination rate of this treatment group is 91.33 %， the plant height is 18.01 cm， the pseudostem diameter is 2.14 mm， the number of leaves is 3.89， and the number of bulbs ranks the third，good comprehensive characteristics.There is a significant positive correlation between the number of leaves and the pseudostem diameter （ r = 0.623， P lt; 0.05 ）. There is a significant negative correlation between the number of bulbs and plant height （r=-0.518， P lt; 0.05 ）. Under the interaction of density and substrate， the number of bulbs is significantly negatively correlated with plant height.
Key words：onion sets; substrates ; density of crop; number of outputs; antioxidant enzyme
Fund projects：The National Key R amp; D Project \"Establishment and Demonstration of the Technology Model for Reducing the Application of Vegetable Fertilizer and Pesticide in Oasis Agricultural Ecological Zone\" （ 2018YFD0201205-3）
Correspondence author：GAO Jie（1963 - ）， male， from Tianjin， professor， doctor， doctoral supervisor， research direction： vegetable cultivation and physiology， （E-mail） 13899825018@163. com