菌渣復(fù)合基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響

王 鵬 姚太梅 劉 洋 忻龍祚 南 潔 趙廣闊 高秀芳 劉 會 馮翠英

（1 河北北方學(xué)院/河北省口蘑栽培技術(shù)創(chuàng)新中心/張家口市口蘑栽培技術(shù)創(chuàng)新中心 河北 張家口 075131；2 易縣橋頭鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 河北 易縣 074200；3 易縣牛崗鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 河北 易縣 074200；4 張家口市萬全區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心 河北 張家口 076250；5 懷來縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)機中心 河北 懷來 075400）

草炭是廣泛應(yīng)用于育苗基質(zhì)制備的重要原材料之一，因其本身的不可再生性及開采易導(dǎo)致對生態(tài)環(huán)境的破壞等因素[1]，使草炭的應(yīng)用受到了極大的限制。菌渣指食用菌人工栽培收獲產(chǎn)品后剩下的培養(yǎng)基廢棄物[2]，含有豐富的纖維素、木質(zhì)素等富碳物質(zhì)以及氮、磷、鉀等多種營養(yǎng)元素[3]。菌渣因其疏松多孔的結(jié)構(gòu)、豐富的營養(yǎng)成分[4～5]，被認(rèn)為是一種良好的替代草炭的理想有機基質(zhì)[6～7]，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有很高的利用價值[8]。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計，2019年全國食用菌總產(chǎn)量3933.87萬t(鮮品)，產(chǎn)值3126.67億元，河北省以年產(chǎn)量310.02萬t排全國第五[9]。研究顯示，每生產(chǎn)1kg的食用菌約產(chǎn)生菌渣3.25kg[10]，由此可以看出，我國每年的廢棄菌渣存量驚人且在持續(xù)增長中，多數(shù)農(nóng)戶經(jīng)常采取焚燒、丟棄等處理手段，不僅對環(huán)境造成污染和生態(tài)破壞[11～12]，事實上也是一種巨大的資源浪費。我國食用菌栽培原料來源廣泛，商品化栽培菇種超過30種，培養(yǎng)料配方地域特征明顯，亦導(dǎo)致菌渣的理化性狀不盡相同。該研究以褐口蘑菌渣為試材，研究了不同配比菌渣復(fù)合基質(zhì)的理化性狀及作為育苗基質(zhì)對番茄幼苗的影響，希望為促進農(nóng)業(yè)廢棄物資源的循環(huán)利用提供科學(xué)依據(jù)和合理化建議。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。供試番茄品種為格雷(荷蘭瑞克斯旺公司)。食用菌菌渣為河北北方學(xué)院口蘑研究所提供的褐口蘑栽培菌渣(半年自然發(fā)酵)，配方為玉米秸稈20kg，干奶牛糞15kg，石膏粉1kg，磷肥1.5kg，石灰粉0.75kg；草炭(沈陽魏奇草炭土經(jīng)銷處)；蛭石(靈壽縣萬成礦產(chǎn)品有限公司)。

1.2 試驗時間和地點。試驗于2019年在河北北方學(xué)院園藝試驗基地進行。

1.3 試驗方法。以草炭∶蛭石=2∶1(v/v)為對照(CK)，腐熟褐口蘑菌渣和草炭按不同體積比(v/v)復(fù)合育苗基質(zhì)為處理，不同處理編號及體積配比如下：T1(1∶0)、T2(1∶1)、T3(2∶1)、T4(3∶1)、T5(0∶1)。每處理3次重復(fù)，完全隨機排列。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 基質(zhì)理化性狀測定。取已知體積(V)的燒杯，稱其凈重為W1；在此燒杯中加滿待測基質(zhì)，再稱重(W2)；然后將經(jīng)自然風(fēng)干處理的基質(zhì)裝滿燒杯(不能擠壓)，用平板刮平后，兩層紗布封閉并放在水中浸泡24h后(水位要高于容器頂部至少2cm)稱重(W3)；測其總孔隙度后，將燒杯上口用一已知重量的濕潤紗布(W4)包住，把燒杯倒置，讓燒杯中的水分(重力水)流出，放置8h左右，直到燒杯中沒有水分滲出為止，稱其重量(W5)?？偪紫抖?%)=[(W3-W1)-(W2-W1)]/V×100%；通氣孔隙度(%)=(W3+W4-W5)/V×100%；持水孔隙度(%)=(W5-W2-W4)/V×100%；大小孔隙比=通氣孔隙度/持水孔隙度；體積質(zhì)量(g·cm-3)=(W2-W1)/V。采取飽和浸提法(SME法)測定基質(zhì)EC值和pH值[13]。

1.4.2 番茄幼苗生物學(xué)性狀調(diào)查。苗齡30d時，每處理隨機取樣15株，3次重復(fù)，分別測量番茄幼苗株高(自根頸至莖生長點之間的距離)及莖粗(子葉節(jié)處)，并測定其全株鮮質(zhì)量；105℃下殺青30min，再在80℃下烘干至恒重，測定其全株干質(zhì)量。按如下公式計算壯苗指數(shù)[14]：壯苗指數(shù)=(莖粗/株高)×全株干質(zhì)量×100%。

1.5 數(shù)據(jù)分析。試驗數(shù)據(jù)采用Excel2003軟件處理，采用Spss21.0軟件進行單因素方差分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)理化性狀的比較?；|(zhì)理化性狀的測定結(jié)果見表1，方差分析結(jié)果表明，不同處理和對照間理化性狀存在顯著差異(P＜0.05)。從表1可以看出，與草炭(T5)及對照比較，腐熟菌渣(T1)的物理性狀均存在顯著差異(P＜0.05)，其總孔隙度、通氣孔隙度、大小孔隙比顯著高于草炭和對照，而持水孔隙度和容重則正好相反；草炭總孔隙度和持水孔隙度顯著高于對照，通氣孔隙度、大小孔隙比顯著低于對照，而兩者間容重?zé)o顯著差異。與草炭和菌渣比較，隨著草炭中菌渣體積占比的逐漸增加，復(fù)合基質(zhì)處理(T2、T3、T4)各項物理性狀均得到了顯著的改善；在化學(xué)性狀方面，菌渣的EC值和pH值顯著高于草炭及對照，草炭的pH值顯著低于對照，而草炭pH值與對照比較則無顯著差異。隨著復(fù)合基質(zhì)中菌渣體積占比的逐漸增加，復(fù)合基質(zhì)EC值處于0.63～0.96ms·cm-1，pH值為6.47～6.98，均處于適宜的范圍內(nèi)[15]。綜合以上分析可知，從基質(zhì)的理化性狀考慮，與對照比較，T1和T5不適合單獨做育苗基質(zhì)，菌渣和草炭按不同體積配比混合后，復(fù)合基質(zhì)T2、T3、T4的各項理化指標(biāo)均較符合理想基質(zhì)的要求，適于做育苗基質(zhì)。

表1 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)的理化性狀

2.2 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)對番茄幼苗的影響

2.2.1 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)對番茄出苗率的影響。從圖1可以看出，不同處理和對照對番茄出苗率存在明顯的影響。播種后1～4d，不同處理間出苗率差別不大；播種后第5d，T2、T3、T4出苗率較高，分別達(dá)到12.6%、14.5%和13.6%，而CK出苗率則為7.9%；播種后第10d，T1、T2、T3、T4出苗率均超過90%，其中T2、T3出苗率最高，分別達(dá)到95.5%和96%，而CK出苗率只有87.5%。這說明，與對照比較，T2和T3處理的基質(zhì)培育番茄幼苗出苗快，出苗率高。

圖1 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)對番茄出苗率的影響

2.2.2 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)對番茄幼苗生物學(xué)性狀的影響。表2為番茄幼苗的生物學(xué)性狀數(shù)據(jù)，方差分析結(jié)果表明，處理和對照間全株干質(zhì)量無顯著差異，而株高、莖粗、全株鮮質(zhì)量和壯苗指數(shù)則存在顯著差異。株高和莖粗是植株長勢強弱的重要指標(biāo)，尤其莖粗在一定程度上反映了幼苗的健壯程度[16]。由表2可知，T2和T3的株高和莖粗無顯著差異，但顯著(P＜0.05)優(yōu)于其他處理和對照。壯苗指數(shù)是衡量秧苗素質(zhì)的一個重要指標(biāo)，與株高、莖粗及全株干質(zhì)量關(guān)系密切[17～18]。與對照相比較，T2、T3和T4的壯苗指數(shù)無顯著差異，T3壯苗指數(shù)與T2比較無顯著差異，但顯著優(yōu)于T4；T1和T5壯苗指數(shù)最低，分別為0.0077和0.0093。綜合以上分析表明，T2和T3處理對番茄幼苗健壯程度的促進效果并不弱于對照這個常規(guī)育苗配方。

表2 不同菌渣復(fù)合基質(zhì)對番茄幼苗生長學(xué)性狀的影響

3 結(jié)論與討論

理化性狀優(yōu)良的育苗基質(zhì)是決定幼苗生長、秧苗質(zhì)量及定植后成活率和綜合生產(chǎn)能力的關(guān)鍵因素，也是培育壯苗和獲得豐產(chǎn)的前提[19]。評價育苗基質(zhì)的指標(biāo)主要有容重、總孔隙度、持水孔隙、通氣孔隙、大小孔隙比等物理性狀和pH值、EC值等化學(xué)性狀[20]。

前人的研究表明[21]，優(yōu)良的育苗基質(zhì)其理化性狀指標(biāo)包括：總孔隙度應(yīng)為54%～96%[22]，通氣孔隙度15%～30%，持水孔隙度40%～70%，大小孔隙比為0.25～0.50，這樣的基質(zhì)能提供20%的空氣和20%～30%的易利用水，適宜容重為0.1～0.8g·cm-3，最佳容重為0.2～0.5g·cm-3[23]，育苗基質(zhì)適宜的EC值為0.1～1.0ms·cm-1[24]，基質(zhì)pH值以5.8～7.0較為適宜[25]。對比上述指標(biāo)可知，菌渣雖具有高總孔隙度、適宜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和低成本的優(yōu)勢，是一種潛在的替代草炭的理想基質(zhì)[26～27]，但其pH值偏大、EC值偏高、容重較小的缺點同樣十分突出，不適宜單獨使用，須與其他基質(zhì)混配以優(yōu)化其理化性質(zhì)，一般來說在菌渣復(fù)合基質(zhì)中菌渣比例應(yīng)不超過70%[27～29]。

育苗基質(zhì)是種子從萌發(fā)到幼苗移栽整個生長階段的重要物質(zhì)，育苗基質(zhì)的優(yōu)劣決定著幼苗生長速度、幼苗質(zhì)量和定植后的生長狀況[30～31]。與草炭相比，腐熟菌渣含有較高的有機質(zhì)和速效鉀，更有利于茄果類等喜鉀蔬菜的種植[32]。菌渣與不同比例珍珠巖復(fù)配的育苗基質(zhì)，相比于草炭復(fù)合基質(zhì)，顯著提高了番茄幼苗的壯苗指數(shù)，復(fù)合基質(zhì)中的菌渣含量與番茄幼苗壯苗指數(shù)存在極顯著的相關(guān)關(guān)系[33]。在常規(guī)育苗基質(zhì)中添加50%體積的雙孢菇菌渣對番茄幼苗株高、莖粗、葉綠素等指標(biāo)有明顯的促進作用[34]。因此，對于用腐熟菌渣替代草炭進行番茄育苗許多研究人員持肯定的態(tài)度[35]。

綜上所述，腐熟菌渣與草炭按體積比1∶1或2∶1配制的復(fù)合育苗基質(zhì)，與常規(guī)育苗基質(zhì)配方草炭∶蛭石=2∶1相比，其理化性狀符合《蔬菜育苗基質(zhì)》[38](NY/T2118—2012)標(biāo)準(zhǔn)的要求；腐熟菌渣與草炭2∶1或1∶1復(fù)合基質(zhì)對番茄幼苗株高、莖粗及壯苗指數(shù)的促進作用，略優(yōu)于或相當(dāng)于常規(guī)育苗基質(zhì)，以適宜比例的腐熟菌渣替代草炭來混配育苗基質(zhì)是一條可行的途徑。