菌渣復合基質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 河北北方學院/河北省口蘑栽培技術創新中心/張家口市口蘑栽培技術創新中心 河北 張家口 075131；2 易縣橋頭鄉農業綜合服務中心 河北 易縣 074200；3 易縣牛崗鄉農業綜合服務中心 河北 易縣 074200；4 張家口市萬全區農業技術推廣服務中心 河北 張家口 076250；5 懷來縣農業農村局農機中心 河北 懷來 075400）

草炭是廣泛應用于育苗基質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致對生態環境的破壞等因素[1]，使草炭的應用受到了極大的限制。菌渣指食用菌人工栽培收獲產品后剩下的培養基廢棄物[2]，含有豐富的纖維素、木質素等富碳物質以及氮、磷、鉀等多種營養元素[3]。菌渣因其疏松多孔的結構、豐富的營養成分[4～5]，被認為是一種良好的替代草炭的理想有機基質[6～7]，在農業生產上具有很高的利用價值[8]。據中國食用菌協會統計，2019年全國食用菌總產量3933.87萬t(鮮品)，產值3126.67億元，河北省以年產量310.02萬t排全國第五[9]。研究顯示，每生產1kg的食用菌約產生菌渣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增長中，多數農戶經常采取焚燒、丟棄等處理手段，不僅對環境造成污染和生態破壞[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，培養料配方地域特征明顯，亦導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合基質的理化性狀及作為育苗基質對番茄幼苗的影響，希望為促進農業廢棄物資源的循環利用提供科學依據和合理化建議。

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院口蘑研究所提供的褐口蘑栽培菌渣(半年自然發酵)，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(沈陽魏奇草炭土經銷處)；蛭石(靈壽縣萬成礦產品有限公司)。

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)復合育苗基質為處理，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，完全隨機排列。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 基質理化性狀測定。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，再稱重(W2)；然后將經自然風干處理的基質裝滿燒杯(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)。總孔隙度(%)=[(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；體積質量(g·cm-3)=(W2-W1)/V。采取飽和浸提法(SME法)測定基質EC值和pH值[13]。

1.4.2 番茄幼苗生物學性狀調查。苗齡30d時，每處理隨機取樣15株，3次重復，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(子葉節處)，并測定其全株鮮質量；105℃下殺青30min，再在80℃下烘干至恒重，測定其全株干質量。按如下公式計算壯苗指數[14]：壯苗指數=(莖粗/株高)×全株干質量×100%。

1.5 數據分析。試驗數據采用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 結果與分析

2.1 不同菌渣復合基質理化性狀的比較。基質理化性狀的測定結果見表1，方差分析結果表明，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，而兩者間容重無顯著差異。與草炭和菌渣比較，隨著草炭中菌渣體積占比的逐漸增加，復合基質處理(T2、T3、T4)各項物理性狀均得到了顯著的改善；在化學性狀方面，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。隨著復合基質中菌渣體積占比的逐漸增加，復合基質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[15]。綜合以上分析可知，從基質的理化性狀考慮，與對照比較，T1和T5不適合單獨做育苗基質，菌渣和草炭按不同體積配比混合后，復合基質T2、T3、T4的各項理化指標均較符合理想基質的要求，適于做育苗基質。

表1 不同菌渣復合基質的理化性狀

2.2 不同菌渣復合基質對番茄幼苗的影響

2.2.1 不同菌渣復合基質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處理的基質培育番茄幼苗出苗快，出苗率高。

圖1 不同菌渣復合基質對番茄出苗率的影響

2.2.2 不同菌渣復合基質對番茄幼苗生物學性狀的影響。表2為番茄幼苗的生物學性狀數據，方差分析結果表明，處理和對照間全株干質量無顯著差異，而株高、莖粗、全株鮮質量和壯苗指數則存在顯著差異。株高和莖粗是植株長勢強弱的重要指標，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)優于其他處理和對照。壯苗指數是衡量秧苗素質的一個重要指標，與株高、莖粗及全株干質量關系密切[17～18]。與對照相比較，T2、T3和T4的壯苗指數無顯著差異，T3壯苗指數與T2比較無顯著差異，但顯著優于T4；T1和T5壯苗指數最低，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育苗配方。

表2 不同菌渣復合基質對番茄幼苗生長學性狀的影響

3 結論與討論

理化性狀優良的育苗基質是決定幼苗生長、秧苗質量及定植后成活率和綜合生產能力的關鍵因素，也是培育壯苗和獲得豐產的前提[19]。評價育苗基質的指標主要有容重、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值等化學性狀[20]。

前人的研究表明[21]，優良的育苗基質其理化性狀指標包括：總孔隙度應為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]，育苗基質適宜的EC值為0.1～1.0ms·cm-1[24]，基質pH值以5.8～7.0較為適宜[25]。對比上述指標可知，菌渣雖具有高總孔隙度、適宜營養結構和低成本的優勢，是一種潛在的替代草炭的理想基質[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，須與其他基質混配以優化其理化性質，一般來說在菌渣復合基質中菌渣比例應不超過70%[27～29]。

育苗基質是種子從萌發到幼苗移栽整個生長階段的重要物質，育苗基質的優劣決定著幼苗生長速度、幼苗質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配的育苗基質，相比于草炭復合基質，顯著提高了番茄幼苗的壯苗指數，復合基質中的菌渣含量與番茄幼苗壯苗指數存在極顯著的相關關系[33]。在常規育苗基質中添加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配制的復合育苗基質，與常規育苗基質配方草炭∶蛭石=2∶1相比，其理化性狀符合《蔬菜育苗基質》[38](NY/T2118—2012)標準的要求；腐熟菌渣與草炭2∶1或1∶1復合基質對番茄幼苗株高、莖粗及壯苗指數的促進作用，略優于或相當于常規育苗基質，以適宜比例的腐熟菌渣替代草炭來混配育苗基質是一條可行的途徑。