蘑菇渣和園林廢物堆肥復配基質在黃瓜育苗上的應用效果

田鎖霞 陳 清 龔建英 李國學 賈小紅 李彥明*

（1中國農業大學資源與環境學院，北京 100193；2北京市土壤肥料工作站，北京 100029）

基質是蔬菜工廠化育苗體系的重要組成部分（閆杰 等，2006），國內外公認的優良育苗基質材料是草炭，但由于草炭資源的不可再生性及存在著資源耗竭風險，許多學者在尋求和發掘易得價廉、可替代草炭的新型育苗基質方面進行了大量研究。農林有機廢物因其來源廣泛、種類多樣、性質優良而成為了研究熱點，目前研究較多且取得一定效果的材料有椰糠、花生糠、蘆葦末、沼渣、菇渣、玉米芯等（趙瑞 等，2005；賈永霞 等，2006；楊紅麗 等，2009；徐明輝和梁明勤，2010）。菇渣的理化性質接近于草炭基質，富含有機質與氮、磷、鉀養分，還具有數量龐大的微生物群落，作為草炭替代基質研究的原料具有顯著的優越性。范雙喜（2002）的研究表明，腐熟的樹皮與草炭合理復配后有利于結球萵苣的生長。我國每年城市公共綠地和附屬綠地，以及果樹、林木修剪產生了數量驚人的園林廢棄物，僅北京市每年產生逾200萬t的園林綠化廢棄物（索琳娜 等，2009），經過無害化處理后，也具有替代草炭的潛力。

本試驗以蘑菇渣、園林修剪廢物為原料，經堆肥化腐熟處理后，與草炭、蛭石設計成不同配比的復合基質，通過對各基質的理化特性分析及對普通白菜生長的影響進行篩選，并將篩選出的基質用于黃瓜育苗，對其育苗效果進行了分析和探討，以期獲得適宜的育苗配方，實現部分替代草炭，循環利用菇渣和園林廢棄物的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2009年5～9月在北京市昌平區小湯山特菜基地進行。堆肥工藝參數：原料的起始C/N為25，水分為60 %，通風方式為強制通風并配合翻堆操作進行，發酵時間為35 d；將蘑菇渣和園林修剪廢物分別粉碎至3～5 mm，然后根據原料的總碳、總氮和含水量計算牛糞的添加比例。最后得到了以蘑菇渣為原料的堆肥和以園林修剪廢物為原料的堆肥；蛭石、草炭等其他材料購自北京大自然花卉市場。所用主要原料的物理化學性質如表1所示。

表1 基質用材料的理化特性

供試普通白菜〔Brassica campestris L.ssp.chinensis（L.）Makino var.communis Tsen et Lee〕品種為四季小白菜，北京市特種蔬菜種苗公司生產；育苗試驗的供試蔬菜為黃瓜（Cucumis sativus L.），品種為春棚王，北京市特種蔬菜種苗公司生產。

1.2 試驗方法

以當地農民普遍采用的基質配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）為對照，將處理后獲得的蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥分別按0、20 %、40 %、60 %替代草炭后進行理化性質篩選，得到最佳添加比例；然后在最佳添加比例的范圍內，將兩種堆肥按不同比例復配后的基質用以普通白菜生長試驗。

基質配方篩選試驗：先將各配比基質分別定量置入10 cm×10 cm×10 cm的盆缽中，表層平整后定量均勻地播入普通白菜種子，播種量為每盆缽40粒。然后用噴壺加入適量的水，浸透為止，之后每天進行正常管理，生長7 d后收獲，每個處理6次重復（Baumgarten & Spiegel，2004）。

根據普通白菜生長指標篩選出適宜配方，然后進行黃瓜育苗試驗，以當地農民普遍采用的基質配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）為對照（CK）。育苗試驗采用50孔穴盤育苗方式進行，將配好的基質均勻置入穴盤，每穴播入1粒飽滿的黃瓜種子，在播后14、19、27、32 d分別隨機選取8株幼苗，調查植株株高、莖粗、根長、鮮質量及干質量等生物學性狀，并計算其壯苗指數（韓素芹 等，2004）。

1.3 項目測定

供試材料的物理化學指標參照土壤農化常規分析方法測定（鮑士旦，2000），基質容重、總孔隙度測定參照連兆煌（1992）的方法，用發芽指數（GI）來評價堆肥對植物生長的毒性（錢學玲和孫義，2001）。

以普通白菜為供試材料的初篩試驗中，地下部指標測定方法：隨機選取各基質配方處理中的3個重復進行根數測定，將盆缽倒扣在牛皮紙上，輕輕取下盆缽，用標有1 cm×1 cm方格的透明塑料片蓋在基質底部進行根數的測定并記錄。將其余3個處理的地上部全部剪下，沖洗后烘干并測定干質量。

黃瓜育苗試驗中，株高、莖粗、根長、地上部和地下部的鮮質量及干質量測定參照常規方法進行。

試驗數據采用Excel和SAS8.2軟件進行處理與分析。

2 結果與分析

2.1 堆肥替代草炭對基質理化性狀的影響

由表2可知，由于蘑菇渣堆肥的質地較細，容重比草炭大，使復配基質的容重隨蘑菇渣添加比例逐漸增加；而園林廢物堆肥的容重略小于草炭，對基質容重的改變較小?？偪紫抖染尸F下降趨勢。兩種堆肥的吸水性能低于草炭，吸水率也不斷降低。優質無土栽培基質的容重在0.1～0.8 g·cm-3范圍內，既能固定根系，又適于商品化育苗的長途運輸要求；總孔隙度最好維持在75 %以上，pH值接近7，并具有一定的緩沖能力（李謙盛 等，2002）；基質的EC值不應大于3.5 mS·cm-1，否則會對栽培植物產生不良影響（Chong et al.，1991）。當蘑菇渣、園林廢物堆肥用量達到60 %時，復配基質的總孔隙度下降到71 %，EC值分別達到了4.90、6.20 mS·cm-1，無法達到優質栽培基質的總體要求。因此，復配基質中這兩種堆肥替代草炭的用量不能超過40 %。

表2 堆肥用量對復配基質理化性狀的影響

2.2 堆肥復配基質的初篩

試驗于普通白菜播種后第7天統計各處理的生長狀況，蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥的不同用量水平對普通白菜幼苗有顯著的影響，主要表現在干質量和根數性狀上。表3結果顯示，隨著蘑菇渣用量的增加，普通白菜干質量呈現先增加后略降低的趨勢；不同處理的地下部根數也表現出與干質量相似的趨勢，原因可能是在適宜的范圍內，增加養分豐富的堆肥含量有利于植株生長發育，而超過一定濃度后，基質中EC值過高，產生肥害。

從具體干質量結果來看，T2、T3、T4處理的植株干質量明顯高于對照，是對照的10～12倍。T1與對照相比差異不顯著。T1、T3處理的平均根數均大于對照，其中又以T3處理效果最好，根長大于10 cm的根數最大達到了17條，說明根系生長較好。T4處理生根效果最差，在基質底部沒有檢查到大于10 cm的根，但其干質量遠大于對照，原因可能是蘑菇渣或園林廢物堆肥中含有較多的N、P、K養分，EC值較高，植物在營養豐富的環境中根系會弱化，這樣的幼苗根系不能很好地固定基質，移栽時容易散坨，也不利于保水保肥。根據干質量和根系性狀的比較可以得知，T3處理普通白菜幼苗的生長勢好，且根系最發達，在各復配基質中效果最好，因此篩選該配方用來進行基質育苗試驗。

表3 堆肥復配基質對普通白菜生長的影響

2.3 篩選基質在黃瓜育苗上的應用效果

由表4可以看出，在育苗前期篩選基質（T3）對黃瓜幼苗株高的作用尚未顯現出來，在19 d后其株高逐漸高于CK，到試驗期結束時，篩選基質的株高比CK高14 %。而幼苗的根長在育苗前期小于CK，到成苗時與CK相差不大。篩選基質中幼苗在根長無優勢的情況下，株高生長勢仍顯著高于 CK，這是因為堆肥中含有較高的養分，植株不需向深層基質中吸收養分，依然能較好的生長。莖粗與地上部干質量的表現與株高類似，在育苗期結束時，莖粗比CK增加了31 %。而地上部干質量與CK相比增加了122 %。說明篩選的混合基質對黃瓜幼苗的干物質積累有較大促進作用，能使幼苗莖葉繁茂。壯苗指數是反映幼苗質量高低的綜合量化指標，T3基質育苗的壯苗指數變化與株高、莖粗、干質量等指標相似，在育苗32 d達到149.8，遠大于CK（96.5），且在育苗后期增幅很大，而對照基質的壯苗指數在育苗期間變化較小。

表4 篩選基質與商品基質育苗效果對比

3 結論

使用蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥部分替代了草炭，對復配基質的容重、孔隙度以及吸水性能影響較小，當用量達到60 %時，仍在育苗基質的適宜范圍內。由于這兩種堆肥略呈酸性，大量使用需要注意對pH值的影響，且有機質、氮磷鉀養分含量高，對基質的EC值影響較大，過量可能會引起肥害。根據理化性質分析，蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥替代草炭的用量不宜超過40 %。

將兩種堆肥按照不同比例與草炭、蛭石混合后的復配基質進行普通白菜生長試驗，進一步篩選基質最佳用量配方。結果表明蘑菇渣堆肥∶園林廢物堆肥∶草炭∶蛭石=3 V∶4 V∶7 V∶6 V復配基質上生長的普通白菜幼苗干質量和根的生長狀況與對照和其他處理相比表現出了明顯的優勢。將篩選出來的該配方基質用于黃瓜育苗，結果表明，其對黃瓜幼苗在株高、莖粗、干質量的增加都有明顯的促進作用，壯苗效果明顯。

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