復(fù)合基質(zhì)的特性及其在黃瓜育苗上的應(yīng)用效果

尹 微 景紅雙 薛 冰 江志陽(yáng)

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所 沈陽(yáng) 110016

隨著我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，蔬菜生產(chǎn)正在由個(gè)體化、傳統(tǒng)化向科學(xué)化、集約化、市場(chǎng)化、商品化和現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，育苗產(chǎn)業(yè)的工廠化已經(jīng)成為蔬菜生產(chǎn)向高新技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志[1，2]，也是人們研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。因?yàn)槟嗵烤哂杏袡C(jī)質(zhì)和纖維含量豐富，疏松多孔，通氣透水性好等優(yōu)點(diǎn)，是良好的作物栽培基質(zhì)[3，4]，故而在蔬菜育苗過(guò)程中是不可缺少的生產(chǎn)資料。我國(guó)泥炭多產(chǎn)于濕地，泥炭開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致濕地環(huán)境的破壞，為響應(yīng)國(guó)家“綠水青山，就是金山銀山”的號(hào)召，各級(jí)政府禁止泥炭資源開(kāi)采，加之因進(jìn)口泥炭受運(yùn)輸成本高的限制，泥炭基質(zhì)的替代物（比如農(nóng)業(yè)廢棄物）等成為近幾年研究的熱點(diǎn)。堆肥是農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵而成的生物有機(jī)肥料，其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠充分被作物吸收利用，具有安全無(wú)害，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)高溫處理后的膨脹蛭石透氣性好，吸水力強(qiáng)，溫度變化小以及無(wú)菌的作用，非常適合作為基質(zhì)原料使用。農(nóng)作物秸稈、爐渣灰中也含有大量的氮磷鉀及微量元素，可作為基質(zhì)原料使用[5～7]。

本文旨在利用泥炭、有機(jī)肥、蛭石、玉米秸稈及爐灰渣組配成復(fù)合型育苗基質(zhì)，選擇出適合黃瓜育苗最優(yōu)的育苗基質(zhì)，為實(shí)現(xiàn)工廠化育苗提供參考。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2015年4月—5月在中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所沈北新區(qū)溫室試驗(yàn)田進(jìn)行，黃瓜品種為“天優(yōu)二號(hào)”，基質(zhì)原材料為泥炭、有機(jī)肥、蛭石、玉米秸稈、爐灰渣。泥炭（有機(jī)質(zhì)68%、腐植酸37%、pH 5.2、容重0.2674 g/cm3，產(chǎn)于遼寧撫順新賓）為隔年晾曬過(guò)的泥炭；有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)46%、氮1.2%、磷0.6%、鉀0.7%、pH 6.8）是以牛糞為主要發(fā)酵底料發(fā)酵而成；膨脹蛭石（pH 6.5、容重0.1200 g/cm3）購(gòu)買自石料市場(chǎng)；玉米秸稈粉碎成0.5 cm左右碎段；爐灰渣（pH 7.9、容重2.100 g/cm3）為煤燃燒后廢渣。以上材料均需粉碎過(guò)10目篩。復(fù)合基質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程：用腐熟劑將粉碎至0.5 cm的有機(jī)肥發(fā)酵7～10天后，除水分外，其余指標(biāo)參照有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)要求，按照體積比泥炭∶有機(jī)肥∶蛭石∶爐灰渣=5∶3∶1∶2均勻混合即可。

1.1 復(fù)合育苗基質(zhì)的構(gòu)成以及成本估算

育苗基質(zhì)構(gòu)成、配比和成本估算見(jiàn)表1。

表1 育苗基質(zhì)構(gòu)成、配比（質(zhì)量比）和成本估算Tab.1 Composition of seedling substrates, proportion (mass ratio) and cost estimation

1.2 育苗方法

育苗采用50孔穴盤(pán)。每孔體積為81 cm3。黃瓜種子浸泡催芽后點(diǎn)種于穴孔內(nèi)，每穴點(diǎn)1粒種子，然后覆蓋厚度為1.5～2.0 cm的復(fù)合基質(zhì)，3組重復(fù)。幼苗生長(zhǎng)期間進(jìn)行常規(guī)苗期管理。

1.3 復(fù)合基質(zhì)理化性質(zhì)及測(cè)定方法

用環(huán)刀法[8]測(cè)容重、總孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度；用電導(dǎo)儀法[9]測(cè)電導(dǎo)率；用pH計(jì)法[10]測(cè)pH；用馬弗爐灼燒減量法[9]測(cè)有機(jī)質(zhì)含量；用堿解擴(kuò)散法[9]測(cè)堿解氮含量；用碳酸氫鈉浸提——鉬銻抗比色法[9]測(cè)速效磷含量；用乙酸銨浸提——火焰光度法[9]測(cè)速效鉀含量。

1.4 黃瓜秧苗質(zhì)量及測(cè)定方法

苗齡40天時(shí)，每個(gè)處理隨機(jī)取樣10株，重復(fù)3次。洗凈后盡量保持根系完整，用直尺、游標(biāo)卡尺分別測(cè)定秧苗的株高、莖粗；用電子天平測(cè)定地上部及地下部鮮重；而后置于烘箱中，50 ℃烘至恒重，測(cè)定地上部及地下部干重、全株干重。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合基質(zhì)的物理性質(zhì)

表2為復(fù)合基質(zhì)的物理性質(zhì)。可見(jiàn)，復(fù)合基質(zhì)的容重除了T1較CK小外，其余7組處理均較CK大，但是都在基質(zhì)育苗適宜的容重范圍內(nèi)（0.2～0.8 g/cm3）。8組處理的總孔隙度均比CK小，整體范圍為69.75%～84.56%，符合育苗基質(zhì)總孔隙度54%～96%的要求。T1～T8處理的持水孔隙度較CK小；而T2、T5處理的通氣孔隙度較CK小，其余處理的通氣孔隙度均比CK高，其中T7處理通氣孔隙度最大，為42.19%。8組處理的電導(dǎo)率在0.51～2.01 mS/cm范圍內(nèi)，均比CK大，尤其是含有機(jī)肥及爐灰渣比例較大配比的T2、T6、T7、T8的電導(dǎo)率明顯高出CK，說(shuō)明堆肥及爐灰渣中含有較多的植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，供肥能力較大。

表2 復(fù)合基質(zhì)的物理性質(zhì)Tab.2 Physical properties of compound substrates

2.2 復(fù)合基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

表3為復(fù)合基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。可見(jiàn)，8組處理的pH均比CK大，除了T8處理以外，其余7組處理pH均符合蔬菜育苗基質(zhì)pH 5.5～7.5的范圍要求[11]。8組處理有機(jī)質(zhì)含量均比CK小，其中T8處理有機(jī)質(zhì)含量最小，僅為10.81%，T4處理有機(jī)質(zhì)含量最大，為47.68%。就速效磷而言，僅T4、T6處理速效磷含量與CK相差無(wú)幾，其他處理均比CK小。就速效鉀而言，T1、T2、T5處理速效鉀含量與CK差不多，其他處理都高于CK。T4、T5、T6處理因泥炭及有機(jī)肥所占比例較大，其有機(jī)質(zhì)及速效磷的含量要高于其他處理。T4、T6、T7、T8處理含有機(jī)肥，其堿解氮及速效鉀含量明顯高于其他處理。

表3 復(fù)合基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)Tab.3 Chemical properties of compound substrates

2.3 不同處理對(duì)黃瓜秧苗生長(zhǎng)的影響

圖1為不同復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜出苗率的影響。可見(jiàn)，各處理的整體出苗率為96.0%～98.0%，T3處理的出苗率最小且低于CK，為96.0%；T6及T8處理的出苗率最大，達(dá)到98.0%，優(yōu)于其他處理。

圖1 不同復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜出苗率的影響Fig.1 Effects of different compound substrates on seedling rate of cucumber

莖粗與株高是反應(yīng)秧苗長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)，在一定程度上可以判定秧苗的健壯程度[12，13]。圖2為不同復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜秧苗莖粗及株高的影響。可以看出，幾組處理育出的黃瓜秧苗的莖粗均比CK大，尤其是T4、T6、T8處理，其莖粗值達(dá)到4.16～4.55 mm。T1、T3、T5、T8處理育出的黃瓜秧苗的株高基本上相同，在7.12～7.57 cm范圍內(nèi)，略高于T2處理，小于CK；T4、T6、T7處理的株高均大于CK，其中T6處理株高最高達(dá)到10.12 cm。

圖2 不同復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜秧苗莖粗及株高的影響Fig.2 Effects of different compound substrates on the stalk and height of cucumber seedling

2.4 不同處理對(duì)黃瓜秧苗質(zhì)量的影響

由表4可知，不同處理的復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜秧苗的地上部及地下部的影響較大。T1、T2、T3、T5、T8處理育出的黃瓜苗的鮮重低于CK，T4、T6、T7處理明顯高于CK。相應(yīng)的各處理育出的黃瓜苗的干重呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì)。T4、T6、T7處理所育黃瓜秧苗鮮重的地上部較CK大；所有處理的地下部都比CK大。T4、T6、T7處理的秧苗干重的地上部及地下部也呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì)。從計(jì)算所得的各處理秧苗鮮重的根冠比來(lái)看，T6處理略高于其他處理。由壯苗指數(shù)看，T6處理高于其他處理。

表4 復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜秧苗質(zhì)量的影響Tab.4 Effects of compound substrates on the quality of cucumber seedling

大量試驗(yàn)證明，壯苗指數(shù)可以作為秧苗質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，在一定程度上反應(yīng)了秧苗的好壞[14]。在本試驗(yàn)中T6處理由鮮重根冠比來(lái)判定秧苗質(zhì)量及由壯苗指數(shù)來(lái)判定秧苗質(zhì)量呈現(xiàn)出一致性。

結(jié)合表1和表4試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，T6處理能夠完全滿足黃瓜秧苗生長(zhǎng)，同時(shí)能夠充分利用有機(jī)廢棄物和爐灰渣來(lái)分別部分替代泥炭和蛭石的用量，在保證育苗基質(zhì)質(zhì)量的前提下，每噸成本降低了170元，擴(kuò)大了基質(zhì)產(chǎn)業(yè)物料的選擇，同時(shí)大大降低了生產(chǎn)成本。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中利用泥炭、有機(jī)肥、蛭石、玉米秸稈、爐灰渣配制成不同比例的復(fù)合型育苗基質(zhì)，根據(jù)其理化指標(biāo)分析，T1、T4、T6、T8處理的容重、總孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度均能夠適用于穴盤(pán)育苗；T4、T6處理的氮磷鉀含量、有機(jī)質(zhì)含量較高，基質(zhì)緩沖能力好，育苗效果佳。其中T6處理（泥炭∶有機(jī)肥∶爐灰渣=6∶2∶2）育出的黃瓜秧苗質(zhì)量最佳。T7、T8處理有機(jī)質(zhì)含量較低，但是也呈現(xiàn)出了較好的育苗效果，這是因?yàn)槌损B(yǎng)分指標(biāo)以外，pH、電導(dǎo)率、吸水性、緩沖能力、病原微生物等諸多指標(biāo)都是單質(zhì)泥炭所不能解決的。

國(guó)內(nèi)泥炭資源禁止開(kāi)發(fā)、國(guó)外泥炭資源的高運(yùn)輸成本均成為制約泥炭基質(zhì)行業(yè)發(fā)展的瓶頸。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)育苗基質(zhì)市場(chǎng)需求量大，而大量的農(nóng)業(yè)廢棄物需要處理和再利用，在這種形勢(shì)下，有效利用大量的農(nóng)業(yè)廢棄物資源，開(kāi)發(fā)出適合市場(chǎng)應(yīng)用的復(fù)合基質(zhì)原料，是一項(xiàng)既綠色環(huán)保又節(jié)約成本的好項(xiàng)目。