范如芹， 羅 佳， 張振華

(1.農業(yè)部農業(yè)環(huán)境重點實驗室，北京 100081； 2.江蘇省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所，江蘇 南京 210014)

泥炭是傳統(tǒng)的優(yōu)良基質原料，在國內外基質生產中應用十分廣泛。但是泥炭是世界珍貴的短期不可再生資源，隨著近幾十年來的大規(guī)模開采，泥炭資源正面臨枯竭，且價格不斷升高，導致泥炭原料基質生產成本大大增加，因此，尋求可再生的廉價優(yōu)質泥炭替代資源成為世界范圍內亟待解決的重要課題[1-4]。到目前為止所選用替代材料中具有一定應用價值的有作物秸稈、畜禽糞便、園藝廢棄物、綠肥、菇渣等農業(yè)廢棄物，發(fā)酵床墊料堆肥也是其中之一[5]。然而，由于農業(yè)廢棄物來源復雜，前處理技術水平較低，標準化的生產工藝落后等缺陷，目前此類基質普遍存在持水性差、養(yǎng)分保蓄能力差、容重大、易板結、孔隙性差等問題，且原料中含大量畜禽糞尿等成分時，基質電導率往往偏高，易燒苗，不能用于鹽分敏感作物的育苗或栽培[4, 6]。鑒于這種現狀，通過基質調理劑的添加改善其性能，成為利用農業(yè)廢棄物替代泥炭的重要途徑之一，也是該領域的一個研究熱點。

高吸水樹脂(Super absorbent polymer, SAP)分子本身帶有大量強吸水性基團，因而具有高吸水性和保水性，可延緩植株的萎蔫發(fā)生時間，提高植株的水分利用率。前期大量研究結果證明，在發(fā)酵茶墊料為主料的栽培基質中，0.8 g/L的SAP 添加可有效提高基質保水性能且對基質空隙度不產生副作用[7]；生物炭對基質保水保肥、通氣透水、作物養(yǎng)分吸收等均具有明顯的促進作用，但添加后電導率有上升趨勢，因此對鹽分敏感的作物易產生鹽害[4,8-9]；硅藻土是一種重要的非金屬礦物，主要由地質演化形成的硅藻遺體組成，其獨特的物理和化學性質使得硅藻土在工業(yè)上已經得到廣泛的應用。硅藻土作為蔬菜及園藝無土栽培基質的應用也引起人們的重視，在澳大利亞和美國已經有園藝工作者將硅藻土粉與硅藻土顆粒作為栽培基質種植花卉和蔬菜，并已取得很好的效果[10]，而國內運用硅藻土作為設施基質栽培的研究極少。硅藻土硬度低，微孔結構發(fā)達，使得其有較小的密度和很大的比表面積，具有較強的吸附作用，因而用作基質添加劑吸附養(yǎng)分離子以降低鹽害具有一定潛力[11-12]?？梢哉f，這些材料在基質性能改良及促進作物生長等方面已初步展現可觀效果[13-14]。但是，單一調理劑往往只能針對基質一種理化指標有改善效果，且某些調理劑在改善一個指標的同時會對基質其他指標有負面作用，針對基質存在的多方面的性能缺陷，復合調理劑的研究非常有必要。因此，本研究綜合運用SAP、生物炭、硅藻土等材料組成復合調理劑，研究其對基質理化性狀及作物生長的影響具有重要的理論和實際意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

所用基質配方為發(fā)酵床墊料堆肥∶蛭石∶珍珠巖∶泥炭=3∶2∶3∶2(體積比)，其總氮、總磷、總鉀及速效氮、速效磷、速效鉀養(yǎng)分含量分別為24.2 g/kg、8.62 g/kg、10.1 g/kg、1.94 g/kg、2.41 g/kg和5.99 g/kg。蛭石、珍珠巖和泥炭的最大持水量分別為：53.9%、31.4%和31.7%。調理劑包括SAP、生物炭和硅藻土，SAP來自江蘇省農業(yè)科學院農業(yè)設施與裝備研究所，是以改性后的可溶性玉米淀粉為主要原料，丙烯酸和丙烯酰胺為接枝單體，采用水溶液聚合法制備的耐鹽性鉀型丙烯酸類高吸水樹脂，外觀為白色粉末，粒度為60～100目，容質量為0.6～0.8 g/cm3，吸去離子水量為800～1 000 g/g，吸水速率小于30 s，pH值為6.9～7.3，電導率為4.0～5.0 dS/m；生物炭為小麥秸稈在600 ℃高溫下厭氧裂解得到，其容重、持水量、pH和電導率分別為0.31 g/cm3、139%、9.98和1.03 dS/m，顆粒大小均在2 mm以下，碳和氮含量分別為79.3%和0.97%；硅藻土pH、電導率、容重分別為6.29、0.003 dS/m和0.56 g/cm3。

1.2 試驗設計

為了研究具有保水、保肥、降鹽、增效等功能的基質復合調理劑，確保在盡可能提高發(fā)酵床墊料(Spent pig litter compost, SPLC)比例，降低泥炭使用量的前提下，提高基質產品品質。試驗設置以下4個基質配方(F1～F4)，其中第一個配方F1是經過大量研究結果和實踐證明了的成功配方，8個調理劑配方，共32個組合處理，每個處理3個重復。進行基質理化性能調控，同時通過空心菜的育苗和栽培來驗證調理劑功效。

基質配方(體積比)如下：F1：發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶3∶2∶2;F2：發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=4∶2∶2∶2;F3：發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=5∶1∶2∶2;F4：發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶0∶2∶2;調理劑配方(生物炭與硅藻土比例為體積百分比)：CK： 0 SAP+0生物炭+0硅藻土;B10D10：10%生物炭+10%硅藻土;SB0D10：0.8 g/L SAP+10%硅藻土;SB10D0：0.8 g/L SAP+10%生物炭;SB5D5：0.8 g/L SAP+5%生物炭+5%硅藻土;SB5D10：0.8 g/L SAP+5%生物炭+10%硅藻土;SB10D5：0.8 g/L SAP+10%生物炭+5%硅藻土;SB10D10：0.8 g/L SAP+10%生物炭+10%硅藻土。

5月7號開始，上述基質配方添加不同調理劑配方后用于空心菜種植?？招牟擞梅叫嗡芰吓?60 cm×50 cm×20 cm)種植，每盆種植3行，每行6穴，每穴播灑2粒空心菜種子。每個處理3個重復。塑料盆置于玻璃溫室內(日均溫26～29 ℃)隨機區(qū)組擺放?？招牟朔N植7 d后測定出苗率。生長40 d左右達到商品空心菜大小時收獲，并測定株高、莖粗、葉面積、最大根長、生物量、產量等各項指標。

1.3 測定方法

測定添加不同調理劑的基質理化指標，包括容重、總孔隙度、通氣孔隙度、最大持水量、pH、EC、總氮、總磷、總鉀及速效氮、速效磷、速效鉀含量?；|與去離子水以體積比1∶5混合攪拌，靜置8 d后用pH計和電導率儀測定pH和EC值；容重、最大持水量、總孔隙度及通氣孔隙度等指標均參照澳大利亞基質測定標準(AS3743-2003)進行測定，具體為：取已知體積和質量的基質浸入去離子水中充分吸水后重力排水，此過程重復3次以確?；|吸水飽和，重力排水30 min，再次測定其體積及質量，然后放入烘箱105 ℃烘干7 d，再次稱質量。用上述質量及體積計算容重、最大持水量、總孔隙度及通氣孔隙度值。

1.4 數據統(tǒng)計分析

采用SPSS 11.5軟件進行LSD顯著性差異檢驗，用皮爾森(Pearson)相關系數進行相關關系分析，采用SigmaPlot 12.5軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 復合調理劑對不同配方基質物理性狀的影響

由表1可知，不加調理劑情況下，隨著基質配方中發(fā)酵床墊料堆肥比例的增加和泥炭比例的降低，基質容重逐漸增加，F3配方基質顯著高于F1(F1為研究團隊經過大量試驗驗證的優(yōu)良配方[15])，尤其發(fā)酵床墊料完全替代泥炭的配方基質(F4)容重是F1的1.64倍。添加不同調理劑后，各配方基質容重發(fā)生明顯變化，其中F1與F2變化趨勢一致，即除了SB10D5、SB5D5及SB10D0外，其他調理劑添加顯著增加了基質容重，且SB10D0添加后容重最低，說明硅藻土的添加對容重有增大作用，這主要是因為硅藻土本身容重(0.56 g/cm3)較大造成的；SB10D5容重顯著低于SB5D5，SB5D10容重也低于SB0D10說明生物炭添加有降低基質容重的作用。這與前人研究報道一致[16-18]。調理劑添加對F1配方基質容重降低作用最為明顯，對其他配方基質容重影響不顯著(P>0.05)，其中F3及F4配方基質容重仍高于國際標準基質容重的理想值上限(0.4 g/cm3)[19]。

表1復合調理劑添加下不同基質配方容重

Table1Bulkdensityofsubstratesamendedwithcompositeconditioner

處理 容重 (g/cm3)F1F2F3F4CK0.36bc0.38b0.46b0.59aSB0D100.46a0.49a0.45ab0.61aSB5D100.43ab0.46ab0.50ab0.60aSB5D50.38b0.41b0.55a0.55bSB10D50.33c0.38bc0.51ab0.54bSB10D00.32c0.35c0.42b0.57abSB10D100.38b0.40b0.52a0.55bB10D100.41b0.44ab0.42b0.60a

F1：發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶3∶2∶2(體積比)；F2： 發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=4∶2∶2∶2(體積比)；F3： 發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=5∶1∶2∶2(體積比)；F4： 發(fā)酵床墊料堆肥(SPLC)∶泥炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶0∶2∶2(體積比)。調理劑配方(生物炭與硅藻土比例為體積百分比)，CK： 0 SAP+0 生物炭+0硅藻土；B10D10： 10%生物炭+10%硅藻土；SB0D10： 0.8 g/L SAP+10%硅藻土；SB10D0： 0.8 g/L SAP+10%生物炭；SB5D5： 0.8 g/L SAP+5%生物炭+5%硅藻土；SB5D10： 0.8 g/L SAP+5%生物炭+10%硅藻土；SB10D5： 0.8 g/L SAP+10%生物炭+5%硅藻土；SB10D10： 0.8 g/L SAP+10%生物炭+10%硅藻土。同一列數據后不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。

未添加調理劑條件下，基質總孔隙度和通氣孔隙度均隨SPLC比例增加及泥炭比例降低而明顯降低(表2)。各調理劑對F1總孔隙度和通氣孔隙度影響不明顯，但SB0D10添加后其他配方基質的總孔隙度和通氣孔隙度均有所降低，說明不添加生物炭情況下添加10%硅藻土對基質通氣性有負面作用。SB10D0與SB10D5添加后F2及F3配方基質總孔隙度明顯升高，說明生物炭對基質總孔隙度提高有促進作用，這與報道結果[20-21]一致。這與生物炭本身孔隙特征較好有關[22]。調理劑對F4配方基質總孔隙度影響不明顯。各配方基質通氣孔隙度均低于標準基質理想范圍[19]，且隨調理劑添加的變化趨勢與總孔隙度類似，生物炭添加可增大基質孔隙孔隙度，但硅藻土對此有一定的負面作用。

無論添加調理劑與否，4個配方基質最大持水量隨SPLC比例增加和泥炭比例降低而逐漸降低(表3)。通過添加調理劑后各配方基質數值變化可知，SAP添加對基質持水量增加最為明顯，且F1～F4配方基質均顯著增加；添加SAP調理劑的配方基質均顯著高于未添加SAP的CK及B10D10處理的配方基質，也充分說明了SAP在增大基質持水量方面的重要貢獻。這與前人研究結果[23-25]一致。4個配方基質的最大持水量中均表現為10%生物炭添加處理高于5%及無生物炭添加處理，說明了生物炭對增加基質水分保持也有一定作用，這可能與生物炭本身多孔結構及吸水性有關，這與前人報道結果[17-18,26]一致。

表2復合調理劑添加下不同配方基質總孔隙度與通氣孔隙度

Table2Totalandairporosityofsubstratesamendedwithcompositeconditioner

處理總孔隙度 (%)F1F2F3F4通氣孔隙度 (%)F1F2F3F4CK64.67a61.17b54.16b49.62b8.19a8.65a7.36b7.39bSB0D1062.36a59.84b51.80b46.13b7.36a7.16b7.08b6.40bSB5D1063.21a61.17b55.41ab50.14b9.00a8.27ab7.74b6.97bSB5D562.60a61.54b58.20ab52.86ab9.56a8.16ab8.00ab7.85abSB10D566.17a63.76ab60.01a54.31a9.92a9.22a8.04ab7.74bSB10D068.57a65.19a59.90a56.59a10.13a9.99a8.77a8.65aSB10D1066.29a65.12a59.28ab52.79ab9.89a8.32b7.55b7.81abB10D1065.83a64.81a57.17ab49.93b8.01a6.70b7.54b7.43ab

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。同一列數據后不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。

表3復合調理劑添加下不同配方基質最大持水量

Table3Waterholdingcapacityofsubstratesamendedwithcompositeconditioner

處理 最大持水量 (%)F1F2F3F4CK65.49b64.18b60.90b58.94bSB0D1073.89ab73.41ab68.72ab66.50abSB5D1077.31ab75.77ab71.90ab69.58aSB5D575.75ab73.23ab72.44a68.17abSB10D581.61a79.98a75.90a73.45aSB10D083.65a81.98a77.80a75.29aSB10D1084.58a81.89a74.66a73.12aB10D1068.98b67.60b63.15b62.08b

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。同一列數據后不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。

2.2 復合調理劑對不同配方基質化學性狀的影響

研究結果[27]表明，從植株利用微量元素的角度來說，基質pH范圍在5.0～6.5對根系吸收微量元素有促進作用，蔬菜幼苗對基質的pH反應比較敏感，且不同的作物幼苗對基質最適的pH要求有所不同，綜合國內外諸多研究結果可知，基質的pH范圍應控制在5.8～7.0。本研究中各基質配方在使用之前pH均在此范圍之內(表4)，符合作物生長要求[19]，且表現為添加10%生物炭調理劑處理(SB10D0、SB10D5、SB10D10)顯著高于不添加生物炭的處理(SB0D10)。這是因為生物炭本身pH(8.5)較高造成的。對于生物炭的石灰效應大量文獻已有報道[28-30]。對生物炭生產工藝進行優(yōu)化，生產適中pH值生物炭是解決這一問題的方法之一。有文獻報道種植蔬菜后土壤pH因根系釋放有機酸等而有所降低，但是本研究中結果與之相反，空心菜種植后pH上升的原因仍需進一步研究。硅藻土對各處理pH影響不明顯，這是因為硅藻土本身pH與基質較為接近。

表4復合調理劑添加下不同配方基質種植空心菜前后的pH值

Table4ThepHofsubstratesamendedwithcompositeconditionerbeforeandaftercultivationofwaterspinach

處理pH值F1F2F3F4種植前種植后種植前種植后種植前種植后種植前種植后CK6.29b7.05a6.37b7.11a6.44b7.05a6.69b7.17aSB0D106.26b7.00a6.36b7.15a6.48b7.13a6.71b7.24aSB5D106.54ab7.03a6.62ab7.06a6.73ab7.22a6.91ab7.26aSB5D56.61ab7.05a6.70ab7.06a6.62ab7.19a6.83ab7.26aSB10D56.80a7.05a6.78a7.06a6.76a7.23a7.04a7.29aSB10D07.00a6.96a6.70a7.09a6.81a7.19a7.01a7.19aSB10D106.78a7.09a6.93a7.15a6.93a7.22a7.04a7.30aB10D106.77a6.99a7.03a7.10a6.79a7.15a7.02a7.26a

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。同一列數據后不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。

由表5可知，基礎配方基質中，隨SPLC比例增加和泥炭比例降低，基質電導率迅速上升，由F1的3.76升至F4的5.44。根據Abad等[19]關于標準基質的電導率范圍可知，4個配方電導率均偏高，尤其F2～F4(>4.4 )可能會對鹽分敏感植物生長產生較為嚴重的影響。種植空心菜后各配方基質電導率均明顯下降，這與作物吸收養(yǎng)分及養(yǎng)分隨澆水淋失有關。添加調理劑SB0D10后明顯降低了4個配方基質的電導率，調理劑SB5D10添加后與對照相當，上述結果說明硅藻土對降低基質電導率具有重要作用。當生物炭添加比例增至10%后，各配方基質電導率均高于對照，尤其SB10D0配方，更是顯著高于對照，充分證明了生物炭提高基質電導率及硅藻土降低電導率的作用。生物炭提高電導率與其自身較高的比表面積和高電荷密度有關[28-30]，硅藻土降低電導率的功能可能與其自身低電導率以及較強的吸附能力有關[11-12]。

表5復合調理劑添加下不同配方基質種植空心菜前后電導率

Table5Electricalconductivityofsubstratesamendedwithcompositeconditionerbeforeandaftercultivationofwaterspinach

處理電導率(dS/m)F1F2F3F4種植前種植后種植前種植后種植前種植后種植前種植后CK3.76b3.25bc4.41bc3.87bc6.01ab4.05c7.10b5.44bcSB0D103.17c2.88c4.08c3.37c5.65b3.86c6.16c4.71cSB5D103.65b3.48bc5.07b3.25c5.73b4.42bc6.40bc6.04bSB5D54.27ab3.29bc5.23b4.73ab5.98b4.53b7.03b6.41bSB10D54.45ab3.69b5.68a4.52b6.21ab5.10a7.58ab6.57abSB10D05.08a4.95a5.77a5.48a7.10a5.79a8.07a7.71aSB10D104.09ab3.36bc5.40ab4.58b6.17ab5.02ab7.34ab6.23bB10D104.61ab3.72b5.32ab4.51b6.15ab4.92ab7.38ab6.21b

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。同一列數據后不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。

2.3 復合調理劑對不同配方基質栽培空心菜出苗率的影響

由圖1可知，4個配方基質中空心菜出苗率隨SPLC比例的增加及泥炭比例的降低而降低，且受調理劑中硅藻土添加比例的影響十分明顯，整體表現為隨硅藻土比例的增加而增加，尤其是在SPLC比例最高的F4配方基質中這種趨勢更為明顯。這主要是因為SPLC本身電導率較高，添加10%生物炭而不添加硅藻土情況下，基質高電導率阻礙了空心菜出苗。已有研究者指出，作物種子萌發(fā)及早期發(fā)展更適宜在較低電導率的環(huán)境中進行[2]。上述結果也證明了硅藻土對降低基質電導率有顯著的效果。這可能是硅藻土本身的吸附性能造成的，硅藻土將基質中無機鹽離子吸附，可使得基質電導率降低。對于硅藻土吸附性能及對作物生長的促進作用，岳天敬[31]已有報道。

F1、F2、F3、F4、SB10D0、SB10D5、SB10D10見表1注。圖1 不同硅藻土添加比例下基質栽培空心菜出苗率Fig.1 Emergence rate of water spinach grown in substrate amended with different proportions of diatomite

由圖2可知，在固定調理劑中硅藻土10%比例的情況下，調理劑中生物炭添加比例對空心菜出苗率的影響也十分明顯。SPLC比例較低的F1和F2配方表現為SB10D10處理出苗率顯著高于生物炭比例較低的2個處理，F3受調理劑中生物炭比例影響不明顯，但在SPLC比例最高的F4配方中SB0D10處理出苗率最高，SB10D10處理表現較差。這主要是因為SPLC比例相對較低的F1和F2 2個配方中，生物炭對基質孔隙度和持水性等性狀的改性功能超過了對電導率的負面效應，但是隨著SPCL比例及電導率值的升高，高電導率的危害成為主導作用，因此在F4中添加10%生物炭的處理空心菜出苗率最低。上述結果說明，生物炭及硅藻土等調理劑對基質的調控不只是對基質單一性狀的改變，其綜合作用決定了對作物的綜合影響。

F1、F2、F3、F4、SB0D10、SB5D10、SB10D10見表1注。圖2 不同生物炭添加比例下基質栽培空心菜出苗率Fig.2 Emergence rate of water spinach grown in substrate amended with different proportions of biochar

2.4 復合調理劑對不同配方基質栽培空心菜生物量的影響

不添加任何調理劑情況下，4個基礎配方基質中空心菜鮮質量隨基質SPCL比例增加和泥炭比例降低而顯著降低(圖3)。F1配方基質中，除處理SB0D10與處理B10D10外，其他調理劑添加均增加了空心菜莖葉鮮質量，且SB10D10、SB10D5及SB10D0處理均顯著高于對照，其中SB10D10處理表現最佳。F2配方中各調理劑對空心菜莖葉鮮質量的影響規(guī)律與F1配方基質中類似，SB10D10處理仍為最佳。這些結果說明生物炭在調節(jié)基質孔隙度、持水量等方面的重要作用。這與前人研究結果一致[16-18,32]。在SPLC添加比例高達50%、泥炭比例降至10%的F3配方中，SB5D5及SB10D10處理仍然能夠使空心菜莖葉鮮質量高于對照水平，且SB5D5處理顯著高于SB10D10處理，充分說明了SAP、生物炭、硅藻土以合適比例調配后對基質性能和空心菜產量具有有效的提升作用。所有配方基質中B10D10處理空心菜莖葉鮮質量均明顯低于SB10D10處理，驗證了SAP在增加基質水分保持及作物生長中的重要作用[23-24,26,33]。

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。圖3 不同調理劑添加比例下基質栽培空心菜莖葉鮮質量Fig.3 Fresh shoot weight of water spinach grown in substrate amended with different composite conditioner

各處理中空心菜根部鮮質量隨配方基質及調理劑的變化規(guī)律與空心菜莖葉鮮質量類似，不添加任何調理劑情況下，4個基礎配方基質中空心菜根部鮮質量隨基質SPCL比例增加和泥炭比例降低而顯著降低(圖4)。F1配方基質中，添加所有調理劑均增加了空心菜莖葉鮮質量，且SB5D5、SB10D10、SB10D5及SB10D0處理均顯著高于對照，其中SB10D10處理表現最佳。F2配方中各調理劑對空心菜根部鮮質量的影響規(guī)律與F1配方基質中類似，SB10D10處理仍為最佳。在SPLC添加比例高達50%、泥炭比例降至10%的F3配方中，SB5D5及SB0D10處理添加仍然能夠使空心菜根部鮮質量高于對照水平。

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。圖4 不同調理劑添加比例下基質栽培空心菜根部鮮質量Fig.4 Fresh root weight of water spinach grown in substrate amended with different composite conditioner

由圖5、圖6可知，空心菜莖葉及根部干質量隨配方基質及調理劑的變化規(guī)律與其鮮質量大體一致，均表現為隨SPLC比例增加及泥炭比例降低而降低，前2個SPLC相對較低的配方基質中，生物炭添加比例較高的調理劑對空心菜生長促進作用十分明顯，但是隨SPLC比例及基質電導率值的升高，高生物炭比例調理劑的效果逐漸消失，而高硅藻土比例調理劑的效果較為明顯。整體而言，空心菜莖葉干質量受調理劑的影響程度低于鮮質量，這可能與調理劑添加后基質水分可利用性及空心菜含水量有關。空心菜根干質量受基質配方及調理劑的影響程度大于莖葉干質量。

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。圖5 不同調理劑添加比例下基質栽培空心菜莖葉干質量Fig.5 Dry shoot weight of water spinach grown in substrate amended with different composite conditioner

F1、F2、F3、F4、CK、B10D10、SB0D10、SB10D0、SB5D5、SB5D10、SB10D5、SB10D10見表1注。不同小寫字母表示不同調理劑之間在0.05水平上有顯著差異。圖6 不同調理劑添加比例下基質栽培空心菜根干質量Fig.6 Dry root weight of water spinach grown in substrate amended with different composite conditioner

3 討 論

未添加復合調理劑條件下，隨發(fā)酵床墊料(SPLC)比例增加及泥炭比例降低，基質持水性、總孔隙度、通氣孔隙度均明顯降低，而電導率則顯著升高。相應地，空心菜出苗率及生長狀況(包括莖葉及根部的鮮質量及干質量)也逐漸降低。添加復合調理劑之后，各配方基質理化性質及空心菜生長差異明顯，總體而言，調理劑中SAP的添加增加了基質持水性，促進了空心菜出苗及生長。隨生物炭添加比例的增加，基質孔隙度及持水量呈上升趨勢，但電導率也迅速上升，尤其在電導率本身較高的F4配方基質中。隨硅藻土比例的增加，基質容重逐漸增加，但對基質電導率有降低作用。在SPLC比例相對較低的F1和F2 2個配方基質中，生物炭對基質孔隙度和持水性等性狀的改善功能超過了對電導率的負面效應，因此空心菜出苗及后期生長均有明顯提高，SB10D10處理表現最佳。但是隨著SPCL比例及電導率值的升高，高電導率的危害成為主導作用，因此在F4中生物炭添加10%比例的處理空心菜出苗率最低。各種調理劑綜合作用結果表明，SB5D5及SB10D10調理劑添加后，配方基質中SPLC比例增至50%，泥炭比例降至10%的情況下，空心菜產量仍然高于不加調理劑的F1(SPLC比例30%、泥炭比例30%)對照。