不同有機基質配比對菜心幼苗生長及質量的影響

匡石滋，賴 多，邵雪花

（廣東省農業科學院果樹研究所/農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室，廣州510640）

0 引言

目前國內外蔬菜育苗大多以泥炭為主要基質[1]，由于泥炭資源有限，而工廠化育苗基質使用量大，從而導致蔬菜育苗成本居高不下[2]，因此，國內外研究采用蚯蚓糞、樹皮、蔗渣、蘆葦末、菇渣、秸稈[3-7]等各種有機廢棄物替代或者部分替代泥炭基質。但大多數有機基質材料因來源有限、性狀穩定性差、產業化程度低等原因并未能在生產上大規模使用。因此，對性能優良、價格低廉的有機基質的研究與開發有重要的現實意義，同時，也為農業廢棄物的基質化利用提供了一條有效途徑[8]。

利用有機廢棄物生物發酵產物與其他有機物料復配形成的復合基質的研究，可為蔬菜工廠化育苗提供理論基礎[9]。香蕉菠蘿廢棄莖葉作為一類特殊的農業廢棄物資源，經生物發酵可形成養分含量較高的有機肥料[10]。椰糠經加工處理后保水、透氣性能較好，可代替泥炭進行基質栽培[11-13]，目前已在黃瓜[14]、甜椒[15]等作物生產中進行了應用研究，但以香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥和椰糠形成復配基質在蔬菜穴盤育苗上的應用尚未見報道。為此，筆者通過研究菜心在不同基質配比下的生長狀況，從而篩選出合適的育苗基質配方，為農業廢棄物的資源化、基質化利用和工廠化育苗技術提供理論依據和技術參數。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2017年5—6月在廣東省中山市坦洲鎮華創農業有限公司蔬菜基地進行。供試菜心品種為‘新西蘭杷洲甜油60天菜心’（購自廣州華綠種子有限公司）。供試基質為香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥（以下簡稱堆肥）：試驗所用的堆肥原料是將香蕉菠蘿莖葉粉碎后，加入一定量的雞糞，再分層添加自制的復合發酵菌劑進行好氧發酵，腐熟后自然晾干，粉碎后備用。經實測其容重為0.51 g/cm3，孔隙度為59.3%，pH值為6.92，EC值2.89 mS/cm，有機質含量為56.6%，營養成分(N+P2O5+K2O)為12.1%。椰糠購自廣州市荔灣區榮豐園藝經營店的壓縮椰糠磚，其容重為0.26 g/cm3，孔隙度為74.6%，pH值為6.16，EC值0.59 mS/cm，有機質含量為88.3%；育苗穴盤為105孔塑料盤(53 cm×28 cm×4 cm)，每孔容積27 cm3。

1.2 試驗設計

在預試驗基礎上，基質配方共設4個處理（配方比例均為體積比）。T1，堆肥:椰糠=3:7；T2，堆肥:椰糠=5:5；T3，堆肥:椰糠=7:3；T4，泥炭:椰糠:珍珠巖=3:6:1；為華創農業有限公司現用育苗基質，即對照。每個處理設3次重復，每次重復1個穴盤，隨機分區組設計。在菜心6葉1心時取樣，以60%幼苗達到標準作為取樣時間，每次隨機取10株進行分析測定。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 基質理化性質 容重、總孔隙度、pH值、EC值及基質養分特性等均采用《土壤農業化學常規分析方法》中提供的方法測定[16]。

1.3.2 形態指標 采用常規方法測定菜心幼苗株高（基質表面到生長點之間的距離）、莖粗（子葉節下1 cm處）、鮮重，然后在莖基部將菜心幼苗地上部和地下部分開，純凈水洗凈，吸水紙拭干水分，分別做好標記置于烘箱內105℃殺青15 min，80℃烘干至恒重，測定地上部干重、地下部干重以及全株干重，并計算壯苗指數，見公式(1)。

1.3.3 生理生化指標 將菜心隨機取樣稱重后，利用蘇州科銘生物技術有限公司試劑盒測定根系活力和蔬菜葉片的葉綠素含量、硝酸還原酶、蛋白總量。

1.4 數據統計分析

所有試驗數據統計檢驗經SPSS 19.0軟件處理分析，采用最小顯著差異法(Least significant difference,LSD)進行多重比較。同時，采用平均隸屬函數值法對各處理幼苗綜合素質進行比較分析[17]。

2 結果與分析

2.1 不同配比基質的理化性質

香蕉菠蘿莖葉堆肥與椰糠復合基質的理化性質如表1所示。隨著基質中堆肥體積比例的增加，復合基質的容重呈增加趨勢，總孔隙度隨著基質中椰糠含量的減少呈下降趨勢。各處理pH值大于對照，但均在幼苗適宜生長范圍內。復合基質的養分含量均比對照高，其中有機質、速效鉀、有效磷含量顯著的高于對照；各處理EC值隨著基質中堆肥體積比例的增加而增加，T1、T2小于對照，T3的EC值大于對照。

2.2 不同配比基質對幼苗生長的影響

LSD分析結果表明，不同配方基質對菜心幼苗生長指標的影響除根長無顯著差異外，其他指標均差異顯著（表2）。出苗率T1、T2、T3組均高于對照組，且T2處理組與對照相比差異顯著；對株高的影響，T2處理組高于其他各組，同時對照組略高于T1、T3組；莖粗、葉片數、鮮重、壯苗指數方面T2和T3組顯著高于對照和T1組。縱觀各項生長指標，T2處理組在出苗率、株高、莖粗和鮮重方面均高于其他組，表現出明顯的優勢；而T3處理組的根長、葉片數和壯苗指數雖然略高于其他組，但與T2處理組相比差異不顯著。

表1 不同配比基質的理化性質

表2 不同配比基質對幼苗生長的影響

2.3 不同配比基質對幼苗生理指標的影響

由表3可知，不同基質對菜心幼苗根系活力的影響較大，T2處理組最高，但與T3組差異不顯著，與T1組和對照組差異顯著；對照組根系活力最低僅為8.04 U/g，比其他處理組低12.62～20.19 U/g。基質對硝酸還原酶活力影響不大，T1組最高顯著高于對照組，其余組間差異不顯著；總葉綠素含量T1組顯著高于其他各組，T2組次之，T3組和對照組最差；蛋白含量T1、T2和T3組均顯著高于對照，但3組處理間沒有顯著差異。

2.4 不同配比基質對幼苗綜合素質的影響

根據菜心在4種配比基質中的生長、生理指標的分析，各基質間存在一定的差異。為了評價各基質的優劣，采用平均隸屬函數值法對各處理菜心幼苗綜合素質進行評價，見公式(2)。

式中，Xij為第i個處理第j個性狀的平均值，Xmax、Xmin分別為該性狀在所有處理中最大、最小值。Fi為第i個處理第j個性狀的隸屬值，計算得出平均隸屬函數值（表4）。

由表4可以看出，T2處理各性狀其隸屬函數值均相對較高，其中出苗率、根系活力、蛋白含量等性狀的隸屬函數值最高，而根長、葉片數和壯苗指數的隸屬值也分別為0.913、0.925和0.800，與對照及其他各處理相比，其平均隸屬函數值(0.845)最高；T3次之，為0.797，T1和對照組分別為0.502和0.046。由此可見，以出苗率等8個性狀指標為基礎，通過平均隸屬函數值法對各處理培育的幼苗綜合素質評定得出，T2處理幼苗綜合素質最優，T3次之，而T1和對照組處理幼苗生長指標相對較差。

3 結論與討論

由于理化性狀上的缺陷，單一基質很難滿足作物生長的各項要求，而復合基質可以相互補充使基質的性能趨于優化[17]。香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥因其本身含有較多營養元素，具有良好的理化性狀，基本適合植物栽培，但與其他農林廢棄物一樣存在EC值偏高的問題[10,18]；椰糠具有良好的空隙結構，保水、透氣，能夠促進植物根系的生長[11]，但是其所含養分不能完全滿足蔬菜對礦質元素的需求[19]。本研究利用香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥與椰糠復配，結果表明復合基質的容重、孔隙度與常用基質（泥炭和珍珠巖）相當，但含有較高的全氮(0.9%～1.2%)、全磷(0.17%～0.18%)、全鉀(1.5%～2.1%)，有機質和速效養分含量也明顯高于常用基質。由復合基質的理化性質可見，香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥與椰糠復配適宜于蔬菜的栽培，本試驗結果與前人的研究基本一致[20-22]。

表3 不同配方基質對幼苗生理指標的影響

表4 不同配方基質對幼苗生長指標隸屬函數值比較分析

有機廢棄物本身容易降解，性狀較難穩定。本試驗中，復合基質在試驗結束后存在明顯的體積收縮，表明基質仍然存在一定程度的降解作用，建議在實際應用中適當降低堆肥的比例以增加基質的穩定性，并采取淋洗措施以降低基質的電導率[23]。

復合基質的育苗效果與基質的配比直接相關，而評價基質配方的方法主要是依據植物形態和生理等指標對不同配方的響應[1]。本研究以出苗率、根長、葉片數、壯苗指數等4個生長指標和根系活力、硝酸還原酶、總葉綠素、蛋白含量等4個生理指標為調查研究對象，通過平均隸屬函數值法比較分析各處理幼苗的綜合素質。結果顯示采用香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥與椰糠的比例為5:5處理幼苗綜合素質最好，可推薦作為菜心育苗的有機基質使用。不同配方下基質理化性狀與蔬菜幼苗生長間的動態互饋關系等有待進一步深入研究。

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