廚余垃圾腐熟有機(jī)物料復(fù)配育苗基質(zhì)對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

王東升 朱鈺瑩 檀時(shí)山 劉慶葉 吳旭東 陳莉莉張宗俊 王蓓 胡衛(wèi)叢 李偉明

廚余垃圾是人們?cè)谏钸^(guò)程中產(chǎn)生的剩菜剩飯、果蔬瓜皮等易腐有機(jī)物料的總稱。作為一個(gè)人口大國(guó)，我國(guó)每天都會(huì)產(chǎn)生大量的廚余垃圾，據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每天的廚余垃圾產(chǎn)生量約為12萬(wàn)t，且隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，這一數(shù)據(jù)呈逐步上升趨勢(shì)[1]。黃嘉晉等[2]研究表明，目前廚余垃圾產(chǎn)生量以每年8%～10%的速度增長(zhǎng)。特別是2017年以后，國(guó)家逐步推行生活垃圾分類制度，廚余垃圾資源化利用被重新提上議事日程，將廚余垃圾資源化利用成為研究人員的重點(diǎn)目標(biāo)之一。目前，常見(jiàn)的廚余垃圾處理方式包括：填埋、焚燒、堆肥等，其中，直接填埋和焚燒均會(huì)對(duì)周邊環(huán)境或地下水產(chǎn)生不同程度的影響，威脅動(dòng)植物健康生長(zhǎng)，而堆肥是目前較為綠色的處理方式之一，不僅可以實(shí)現(xiàn)廚余垃圾的資源化利用，而且對(duì)周邊環(huán)境的影響較小[3，4]。

西瓜作為經(jīng)濟(jì)果蔬的新興代表，不僅可解暑，更可為農(nóng)戶帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)[5]。為保證西瓜種植的一致性和成活率，西瓜種植多采用穴盤基質(zhì)育苗，目前育苗基質(zhì)多以泥炭作為主要原料，但由于其具有不可再生性，因而價(jià)格不斷升高，因此，泥炭替代品的研究工作逐步受到人們的關(guān)注[6]。

本研究選擇廚余垃圾腐熟有機(jī)物料進(jìn)行育苗基質(zhì)的復(fù)配，觀察測(cè)定其對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響，為廚余垃圾腐熟有機(jī)物料的功能開(kāi)發(fā)提供理論和實(shí)踐支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試西瓜品種為早佳84-24，種子購(gòu)自南京金盛達(dá)種子有限公司。供試廚余垃圾腐熟有機(jī)物料購(gòu)自常州宏寶生物科技有限公司；珍珠巖、蛭石和商品泥炭育苗基質(zhì)購(gòu)自南京軍輝生物科技有限公司，其理化性狀如表1所示。

表1 不同育苗基質(zhì)材料理化性狀

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年11月至2021年1月在南京市蔬菜科學(xué)研究所橫溪科技園溫室內(nèi)進(jìn)行，將廚余垃圾腐熟有機(jī)物料、珍珠巖、蛭石按照不同體積比進(jìn)行復(fù)配。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分別是：T1：廚余垃圾腐熟有機(jī)物料∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1；T2：廚余垃圾腐熟有機(jī)物料∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1；T3：廚余垃圾腐熟有機(jī)物料∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1；T4：商品育苗基質(zhì)（CK）。采用50孔育苗盤進(jìn)行育苗，每個(gè)處理3次重復(fù)。

西瓜種子經(jīng)10%H2O2浸泡30 min，隨后用清水清洗3次，于11月15日播種在上述不同基質(zhì)的育苗盤中，使用電熱絲進(jìn)行育苗加溫，溫度控制在25～28℃，待幼苗長(zhǎng)至2葉1心時(shí)（12月20日）進(jìn)行破壞性采樣。

表2 不同復(fù)配育苗基質(zhì)理化性狀

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

①各處理基質(zhì)理化性狀測(cè)定參照《土壤農(nóng)化分析》（第3版）所述方法[7]；②出苗率（%）=出苗數(shù)/播種粒數(shù)×100；③株高：用卷尺測(cè)量幼苗基部至頂部的距離；④莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)定基部以上10 cm處莖稈直徑；⑤鮮質(zhì)量：將基部以上幼苗取樣稱重。

1.4 分析方法

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖，用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較（P＜0.05）。

圖1 不同處理西瓜出苗率的變化情況

表3 不同處理對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

注：表中同列數(shù)據(jù)后小寫字母表示差異顯著（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)配育苗基質(zhì)理化性狀

由表2可知，廚余垃圾腐熟有機(jī)物料復(fù)配的育苗基質(zhì)容重為0.32～0.39 g/cm3；總孔隙度在60%以上；與T4處理（CK）相比，T2和T3的pH值有所降低；T1和T2處理的EC值低于商品育苗基質(zhì)，而T3處理較T4處理明顯提高。

2.2 不同處理西瓜出苗率的變化情況

由圖1可知，各處理西瓜出苗率為90.67%～92.67%，其中，T3處理最高，T4處理最低，但各處理的西瓜出苗率沒(méi)有顯著差異。

2.3 不同處理對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

由表3可知，各處理西瓜幼苗的株高為7.40～8.37 cm，T3處理的幼苗株高最大，較T4處理顯著增加13.06%，較T2處理有所增高，但沒(méi)有顯著性差異。植物莖粗方面，T4處理莖粗最大，且顯著高于T1和T2處理，與T3處理沒(méi)有顯著性差異。T4與T3處理 的西瓜幼苗鮮質(zhì)量差別不大，但均顯著高于T1和T2處理，而T1和T2處理間不存在顯著性差異。

2.4 聚類分析

圖2 不同處理聚類分析

圖2根據(jù)不同處理西瓜幼苗的株高、莖粗、鮮質(zhì)量和出苗率繪制而成，由圖2可以看出，4個(gè)處理被分為兩大類，其中T1和T4處理歸為一類，T2和T3處理歸為一類。表明不同配方基質(zhì)對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)，西瓜幼苗長(zhǎng)勢(shì)較好的是T2和T3處理，以T3處理為最優(yōu)，其次是T2處理；T1和T4處理對(duì)西瓜幼苗的促進(jìn)效果不明顯。

3 討論與結(jié)論

育苗基質(zhì)是作物生長(zhǎng)發(fā)芽的重要基礎(chǔ)，育苗基質(zhì)的配制應(yīng)綜合考慮基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分、理化性狀等[8]。廚余垃圾富含營(yíng)養(yǎng)成分，經(jīng)過(guò)高溫腐熟以后，營(yíng)養(yǎng)成分分解成為小分子物質(zhì)，可用在多種領(lǐng)域，如直接還田、復(fù)配基質(zhì)等。但目前對(duì)廚余垃圾腐熟有機(jī)物料復(fù)配基質(zhì)的研究相對(duì)較少，特別是對(duì)廚余垃圾腐熟有機(jī)物料在育苗基質(zhì)中的配比不是很明確，其中基質(zhì)的EC值對(duì)作物育苗尤為重要。有研究指出，作物生長(zhǎng)的安全EC值應(yīng)小于2.6 mS/cm[9]。本研究中，不同比例復(fù)配的育苗基質(zhì)EC值均小于2.6 mS/cm，這也保證了西瓜幼苗的正常生長(zhǎng)不受影響。孔隙度指標(biāo)和容重指標(biāo)是衡量基質(zhì)固、氣、液三相比例是否合適的指標(biāo)[10]。在本研究中，所復(fù)配的育苗基質(zhì)容重和總孔隙度指標(biāo)均符合育苗基質(zhì)的基本要求，這也為廚余垃圾腐熟有機(jī)物料復(fù)配育苗基質(zhì)奠定了理論基礎(chǔ)。

良好的育苗基質(zhì)配比是植物幼苗生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)[11]。本研究中，從植株株高指標(biāo)可以看出，廚余垃圾腐熟有機(jī)物料∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1的處理可以顯著促進(jìn)西瓜幼苗的生長(zhǎng)，且幼苗鮮質(zhì)量與商品基質(zhì)之間沒(méi)有顯著性差異，表明該配方的育苗基質(zhì)完全可以保證西瓜幼苗的正常生長(zhǎng)。結(jié)合聚類分析結(jié)果可以得出，T2和T3處理對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的效果優(yōu)于商品育苗基質(zhì)的T4處理。綜上所述，本研究中廚余垃圾腐熟有機(jī)物料∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1（T3處理），最適合西瓜幼苗生長(zhǎng)，基質(zhì)理化性狀優(yōu)良，西瓜出苗率高，幼苗長(zhǎng)勢(shì)好，可以作為西瓜育苗的新型基質(zhì)。