陜西農(nóng)業(yè)科學 農(nóng)業(yè)廢棄物不同配比的基質(zhì)對黃瓜幼苗生長和 基質(zhì)特性的影響 張婷婷 趙健翔 薛婉鈺 陳書霞 西北農(nóng)林科技大學園藝學院 陜西省蔬菜工程技術研究中心 陜西楊凌 摘 要 陜西省農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大 每年大量農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒造成了環(huán)境污染 同 時隨著設施種植面積的不斷擴大以及蔬菜的生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變 有機基質(zhì)的需求量也在不 斷增加 為了更好的節(jié)本增效 實驗以 津優(yōu) 黃瓜為實驗對象 利用發(fā)酵完全的菇渣 牛糞 蛭石和珍珠巖為材料 按照不同體積比設置 個不同的處理 進行不同配比的有機 基質(zhì)對黃瓜幼苗生長影響和基質(zhì)理化性質(zhì)影響的研究 結(jié)果表明 基質(zhì)配方為 菇渣 牛糞 蛭石 珍珠巖 時 幼苗地上部和地下部干鮮重顯著高于對 照 可形成壯苗 說明適宜配比的復合基質(zhì)可作為培養(yǎng)黃瓜壯苗的育苗基質(zhì) 為農(nóng)業(yè)廢棄 物的合理利用奠定了基礎 關鍵詞 黃瓜 農(nóng)業(yè)廢棄物 基質(zhì)配比 壯苗 中圖分類號 文獻標識碼 文章編號 收稿日期 修回日期 基金項目 陜西省重點研發(fā)計劃 西北農(nóng)林科技大學試驗示范站 基地 科技 創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化項目 年度省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動資金項目 第一作者簡介 張婷婷 女 河南周口人 碩士研究生 現(xiàn)主要從事蔬菜栽培生理及生物技術等研究工等研究 工作 通信作者 陳書霞 近年來 隨著設施園藝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展 穴盤 育苗技術的大規(guī)模應用為設施蔬菜的反季節(jié)生產(chǎn) 提供了有力保障 設施栽培面積的擴大使得蔬菜行 業(yè)對于育苗基質(zhì)的需求量陡增 目前生產(chǎn)上廣泛 運用以草炭 蛭石和珍珠巖混配而成的商品育苗基 質(zhì) 草炭有機質(zhì)含量較高 成本高 且不可再生 阻 礙了設施農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展 農(nóng)業(yè)廢棄物的種類豐富 很多都可以作為栽培 基質(zhì)使用 據(jù)了解 在加拿大 英國 以色列等發(fā)達 國家 有人使用鋸末 牛糞 葡萄渣 椰子殼纖維等 農(nóng)業(yè)廢棄物替代草炭商品基質(zhì) 同樣取得了優(yōu)良的 育苗成果 在栽培柞樹時 椰糠基質(zhì)可作為草 炭的替代材料 河道底部積存的淤泥在經(jīng)過消 毒去污后也可以作為一種育苗基質(zhì) 有研究表 明 以農(nóng)業(yè)廢棄物作為草炭替代品進行育苗 能夠 有效降低植物的發(fā)病率 如棉花的各種副產(chǎn)物 都可用于作物的栽培 能取得近似草炭的使用效 果 稻殼作為一種典型的農(nóng)業(yè)廢棄物 可作為 玫瑰等觀賞植物的栽培基質(zhì) 能夠在一定程度上代 替草炭進行使用 如果開發(fā)農(nóng)業(yè)廢棄物作為育 苗基質(zhì) 則能夠有效減少蔬菜育苗行業(yè)對于草炭這 一物質(zhì)的需求量 從而開發(fā)出新品類的育苗 基質(zhì) 不僅可以降低育苗成本 提高蔬菜產(chǎn)業(yè)利潤 還能解決農(nóng)業(yè)廢棄物不合理排放導致的資源浪費 現(xiàn)象和環(huán)境污染問題 在蔬菜的育苗過程中 基質(zhì)作為根系與外界進 行物質(zhì)交換的介質(zhì) 其本身的性質(zhì)決定了植株吸收 水肥的效果 基質(zhì)的優(yōu)劣左右著植株的生長狀況 直接影響到育苗的成果 筆者實驗以本地豐富 的農(nóng)業(yè)廢棄物牛糞和菇渣作為材料按一定比例混 合配成基質(zhì)培育黃瓜幼苗 通過分析不同處理對黃 瓜幼苗的生長的影響 并與商品基質(zhì)相比較 探究 不同配比的基質(zhì)對黃瓜幼苗生長的影響 以期篩選 出能夠用于實際生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物配比的基質(zhì) 為 設施蔬菜生產(chǎn)奠定技術基礎 材料與方法 試驗材料 供試黃瓜品種為當?shù)刂髟云贩N 津優(yōu) 供 試基質(zhì)材料為商品育苗基質(zhì) 莘縣魯源育苗基質(zhì) 有限公司 牛糞購買于楊陵秦寶牛業(yè)有限公司 菇渣 蛭石 珍珠巖購買于陜西楊陵霖科生態(tài)工程 有限公司 在進行試驗前 牛糞和菇渣均進行了充 分腐熟 試驗方法 試驗以農(nóng)業(yè)廢棄物牛糞和菇渣添加不同比例的 蛭石 珍珠巖配制成 種不同配比的復合基質(zhì) 以 下均為體積比 試驗共設 個處理 各處理中蛭石 和珍珠巖各占體積比的 菇渣和牛糞共占 其中 菇渣和牛糞的體積比分別為 以商品育苗基質(zhì)為對照 挑選飽滿無病蟲害的黃瓜種子 溫湯浸種后室 溫下浸泡 待種子充分吸水后放入墊有濾紙的 培養(yǎng)皿中 于恒溫箱 下催芽 露白后 播種至穴盤中進行育苗 育苗采用 孔穴盤 黃瓜 種子催芽后直播 每穴一粒 每處理 盤 播后均 勻覆蓋蛭石 然后澆透水 黃瓜幼苗在光周期 溫度 的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 基質(zhì)的相對 持水量為 空氣相對濕度 為宜 測定指標及方法 基質(zhì)理化性質(zhì) 對基質(zhì)的理化特性進行測 定 主要包括容重 總孔隙度 通氣孔隙 持水孔隙 氣水比 和電導率 值 及基質(zhì)的礦質(zhì)元素 含量 取一燒杯 稱量其質(zhì)量和容積 將混配好的 基質(zhì)徹底風干 加滿燒杯稱其質(zhì)量 用雙層紗布給 裝滿基質(zhì)的燒杯封口 于水中浸泡 后取出 去 除封口的紗布后稱總質(zhì)量 然后再次用雙層紗布封 口 將燒杯倒置 使基質(zhì)內(nèi)的水分自由瀝干 再 稱總質(zhì)量 每個處理三次重復 容重和孔隙度計 算公式如下 容重 總孔隙度 通氣孔隙 持水孔隙 總孔隙度 通氣孔隙 氣水比 通氣孔隙 持水孔隙 式中 是加滿風干基質(zhì)的燒杯總質(zhì)量 是空燒杯的質(zhì)量 是浸泡后燒杯和基質(zhì)的總質(zhì) 量 是自由瀝干后燒杯和基質(zhì)的總質(zhì)量 測定基質(zhì)的化學性質(zhì) 包括 值 電導率 稱取 風干基質(zhì)加入燒杯中 按照 的土水 比再向燒杯中加入 水 用玻璃棒攪拌 然后靜置 過濾得到土壤浸出液 使用 計和電導率儀進行測定 黃瓜幼苗生長及生理指標的測定 在黃瓜 播種后第 起 每天統(tǒng)計各個處理的出苗率 以 黃瓜子葉露出基質(zhì)作為出苗標準 統(tǒng)計到播種后第 為止 在日歷苗齡 時 從每個處理 內(nèi)取 株生長一致的黃瓜幼苗 測定幼苗的各項生 張婷婷 等 農(nóng)業(yè)廢棄物不同配比的基質(zhì)對黃瓜幼苗生長和基質(zhì)特性的影響 長指標 包括株高 莖粗 根長 地上部與地下部的 干鮮重 在測定的基礎上 計算根冠比和壯苗指 數(shù) 計算公式為 壯苗指數(shù) 莖粗 株高 地下部干質(zhì)量 地 上部干質(zhì)量 全株干質(zhì)量 根冠比 平均單株地下部干質(zhì)量 平均單株地 上部干質(zhì)量 日歷苗齡 時選擇 株黃瓜幼苗取其第一 片真葉 日歷苗齡 時另選 株黃瓜幼苗取其 第三片真葉 將葉片在桌面上平鋪展開 用相機拍 照 利用軟件 設定好照片的比例尺 對葉面 積進行測量 葉綠素含量的測定采用乙醇丙酮混合浸提 法 在日歷苗齡 時 對各處理黃瓜葉片的 葉綠素含量進行測定 每株取 片充分展開的真 葉 每處理取 片 將其剪碎后充分混合均勻 進行 測定 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)采用 和 和 進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)為 次 重復的平均值 標準差 采用鄧肯氏新復極差法檢 測顯著性差異 結(jié)果與分析 牛糞和菇渣不同配比對基質(zhì)理化特性分析 由表 知 隨著牛糞添加量的減少和菇渣添加 量的增加 基質(zhì) 和透氣性增加 容重和電導率 有所下降 到 處理 基質(zhì)的 值均顯著高 于 且逐漸升高 比 高 比 高 基質(zhì)的電導率逐漸下降 但都明顯 高于 比 高 比 高 基質(zhì)的容重也呈下降趨勢 高于 組 高于 組 到 處理 的總孔隙度差異不明顯 則有明顯提高 比 高 通氣孔隙方面 比 高 的持水孔隙在各處理中為最高 比 高 相較于 則有顯著提高 比 高 分析表 發(fā)現(xiàn) 處理基質(zhì)擁有較低的通 氣孔隙和持水孔隙 說明兩處理基質(zhì)的供水供氣條 件較差 影響了幼苗的生長勢 另外兩處理較高的 電導率和容重也有可能造成高鹽脅迫與緊實脅迫 最終使幼苗地上部的生長緩慢 表 不同基質(zhì)配比理化性質(zhì)比較 處理 容重 總孔隙度 通氣孔隙 持水孔隙 氣水比 注 同列不同小寫字母不同表示在 水平差異顯著 不同牛糞和菇渣配比對黃瓜幼苗形態(tài)指標的影響 不同基質(zhì)配比對黃瓜出苗率的影響 在黃 瓜播種后第 天起統(tǒng)計出苗數(shù) 以子葉露出基質(zhì) 為準 共記錄 如圖 在播種后第 天 和 的出苗率超過了 在播種后第 天時 的出苗率超過了 處理 的出苗率超過了 只有 處理的出苗率在 以下 陜西農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 圖 各處理的黃瓜出苗率對比 不同基質(zhì)配比對黃瓜幼苗生長指標的影響 不同的牛糞和菇渣配比對培育壯苗有顯著的影 響 由表 可知 播后 與 相比 處理 的株高差異不顯著 其余處理的株高顯著低于 其中 處理最低 比對照顯著降低了 在 莖粗 地上部鮮重 地上部干重方面也呈現(xiàn)了相同 的趨勢 比對照顯著降低了 和 從 處理生長勢來看 其不適宜作為黃瓜幼 苗培育的基質(zhì) 到 處理在根長 地下部鮮 重 地下部干重方面對比 均有顯著增加 增加 最明顯的為 處理 其根長比 增加 地下部鮮重增加 地下部干重增加 在葉面積方面 展開面積最大的為 處 理 比 增大了 表 不同基質(zhì)對播后 黃瓜幼苗的生長指標的影響 處理株高 莖粗 地上部鮮重 地下部鮮重 地上部干重 地下部干重 葉面積 根冠比壯苗指數(shù) 張婷婷 等 農(nóng)業(yè)廢棄物不同配比的基質(zhì)對黃瓜幼苗生長和基質(zhì)特性的影響 在日歷苗齡 時第二次取樣 測定黃瓜幼 苗的生長指標 由表 可知 日歷苗齡 時 的株高與對照組 差異不明顯 僅增加 了 和 處理的根長 地下部鮮 重 地下部干重顯著大于 分別增大了 處理的葉面積與 無明顯差異 其余處理則有顯著降低 在地上 部干鮮重方面 到 處理與對照組 的差 異均不顯著 到 處理則顯著低于 最低的 處理地上部鮮重比 降低了 地上部 干重降低了 處理的各項生理指 標均顯著低于其他處理 說明二者不適宜用于黃瓜 幼苗培育 壯苗指數(shù)是反映秧苗素質(zhì)的一個重要指標 如 表 所示 日歷苗齡 時 的壯苗指數(shù)都顯著高于對照組 可認為適當?shù)?牛糞和菇渣配比對培育黃瓜壯苗有良好的促進作 用 如表 在日歷苗齡 時 僅有 處理 的壯苗指數(shù)顯著低于對照組 而 處理的壯苗 指數(shù)則顯著高于 說明該處理幼苗的綜合表現(xiàn) 比較理想 其基質(zhì)適合用于黃瓜的壯苗培育 表 同基質(zhì)對播后 黃瓜幼苗的生長指標的影響 處理株高 莖粗 地上部鮮重 地下部鮮重 地上部干重 地下部干重 葉面積 根冠比壯苗指數(shù) 注 同列不同小寫字母不同表示在 水平差異顯著 不同基質(zhì)配比對黃瓜幼苗葉綠素含量的影 響 葉綠素含量的多少與植物新陳代謝能力水平密 切相關 同時也會影響到幼苗的生長發(fā)育 在日歷 苗齡 時 取葉片測量葉綠素含量 由表 可 知 日歷苗齡 時 對照組 的葉綠素 及葉綠 素 含量均顯著高于其余處理 在使用混合基質(zhì)的 處理之間 葉綠素含量存在顯著差異 葉綠素 含量 最高的為 處理 葉綠素 含量最高的為 處理 但對照組 的葉綠素含量明顯高于其余處理 的葉綠素 含量比 高 葉綠素 含量比 高 說明本試驗所用的混合基質(zhì)在促進 幼苗葉綠素合成方面效果不夠理想 陜西農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 表 不同基質(zhì)配比對黃瓜幼苗葉片葉綠素含量的影響 處理吸光度 吸光度 葉綠素 含量 葉綠素 含量 注 同列不同小寫字母不同表示在 水平差異顯著 討論 農(nóng)業(yè)廢棄物不同配比對黃瓜出苗率的影響 黃瓜種子的發(fā)芽狀況與其播種環(huán)境的好壞有 著很大關系 外部環(huán)境的溫度 水分 氧氣 光照條 件都會影響到黃瓜的出苗率 其中 充足的水分供 給能使種子正常進行各項生理活動 并軟化種皮 有利于出苗 良好的通氣條件能夠保證黃瓜種子的 有氧呼吸 促進萌發(fā)并避免爛種 菇渣的通氣 性和持水性要優(yōu)于牛糞 隨著菇渣比例的增大 混 合基質(zhì)的總孔隙度不斷上升 為黃瓜種子的萌發(fā)提 供了良好的水氣環(huán)境 促進了萌發(fā) 農(nóng)業(yè)廢棄物對基質(zhì)理化特性的影響 基質(zhì)的理化性質(zhì)包括容重 孔隙度 值 值等 基質(zhì)的理化性質(zhì)關系到幼苗根系對水分 營 養(yǎng)物質(zhì)的吸收 從而影響苗子的生長狀況 單 位體積內(nèi)完全風干的基質(zhì)的質(zhì)量被稱作容重 它反 映了基質(zhì)的緊實度 容重越大 表示其緊實度越高 基質(zhì)的緊實度會影響幼苗根系的生長 因為基質(zhì)的 緊實度決定了其空氣 水分狀況 反映到數(shù)值上就 是基質(zhì)的通氣孔隙與持水孔隙 通氣孔隙與持水孔 隙之和即為基質(zhì)的總孔隙度 因此基質(zhì)的孔隙度 能夠較為直觀地反映出基質(zhì)的通氣性能和保水性 能 而容重過高會對幼苗產(chǎn)生緊實脅迫 根系難以 向下生長 損害對水肥的吸收能力 進而影響到 地上部的生長勢 具體表現(xiàn)就是較低的株高 莖粗 地上部干鮮重等 各種植物有著適宜自身生長的 值 黃瓜幼 苗適宜 范圍在 到 之間 由表 和 可知 筆者研究所用的商品基質(zhì)以及各個處理的農(nóng) 業(yè)廢棄物基質(zhì)在 值方面基本能夠滿足黃瓜幼 苗的生長需要 基質(zhì)的 值 電導率 能夠反映基質(zhì)的鹽分 狀況 關系到基質(zhì)對黃瓜幼苗養(yǎng)分供應量的多少 在適宜的范圍內(nèi) 電導率升高能夠促進黃瓜的生 長 腐熟牛糞中含有以氮元素為主的豐富營養(yǎng) 元素 過量施用會讓基質(zhì)的 值偏高 從而損 傷植物根系 妨害正常的水肥吸收 導致地上部生 長緩慢 葉緣扭曲 葉片僵硬等 在使用農(nóng)業(yè)廢棄物配制育苗基質(zhì)時 需要注意 原料的優(yōu)點和劣勢 通過粉碎過篩 淋洗降鹽等手 段改善各組分的理化性質(zhì) 以取得更好的育苗 效果 基質(zhì)理化性質(zhì)特性對幼苗生長的影響 葉綠素與光合作用息息相關 測定黃瓜葉片的 葉綠素含量能夠在一定程度上反映幼苗的光合作 用強度和生長狀況 影響葉綠素含量的因素很多 有研究表明 土壤環(huán)境中較高的氧氣含量會促進根 系吸收水肥 有利于植株的地上部生成更多的葉綠 素 高濕度的土壤環(huán)境也能夠使幼苗保持較高 水平的葉綠素含量 但高鹽環(huán)境會阻礙葉綠素 的合成 因此施用牛糞等富營養(yǎng)物質(zhì)時要注意 用量 避免鹽害 結(jié)論 研究利用菇渣和牛糞兩種農(nóng)業(yè)廢棄物配制育 苗基質(zhì) 在陜西楊凌進行了黃瓜育苗試驗 探究了不 同基質(zhì)配比對黃瓜幼苗生長的影響 得出如下結(jié)論 不同比例的菇渣和牛糞會對基質(zhì)的理化性質(zhì)產(chǎn)生 明顯影響 而適宜配比的混合基質(zhì)能為黃瓜幼苗創(chuàng) 造出合適的生長環(huán)境 有效促進生長 有利于壯苗 培育 篩選出了適合黃瓜壯苗培育的基質(zhì)配比 張婷婷 等 農(nóng)業(yè)廢棄物不同配比的基質(zhì)對黃瓜幼苗生長和基質(zhì)特性的影響 處理 菇渣 牛糞 蛭石 珍珠巖 的壯苗指數(shù)顯著高于使用商品基質(zhì)的 組 該配 比有替代商品基質(zhì)的使用潛力 為當?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物 的基質(zhì)化利用提供了理論依據(jù)和技術支持 參考文獻 劉聰 基于農(nóng)業(yè)有機物料生態(tài)利用的蔬菜育苗基質(zhì) 配方研究 哈爾濱 東北農(nóng)業(yè)大學 陳世昌 常介田 張變莉 菌糠復合基質(zhì)在番茄育 苗上的效果 中國土壤與肥料 代惠潔 紀祥龍 杜迎剛 椰糠替代草炭作番茄穴 盤育苗基質(zhì)的研究 北方園藝 李冬霞 農(nóng)業(yè)廢棄物由 廢 變 寶 助力農(nóng)業(yè)綠 色 可持續(xù)發(fā)展 蔬菜 王方浩 馬文奇 竇爭霞 等 中國畜禽糞便產(chǎn)生 量估算及環(huán)境效應 中國環(huán)境科學 張潤花 段增強 不同配比菇渣和牛糞基質(zhì)的性狀 及其對幼苗生長的影響 安徽農(nóng)業(yè)科學 常曉曉 白永娟 徐煒南 等 農(nóng)業(yè)廢棄物基質(zhì)對 黃瓜育苗的效果 西北農(nóng)業(yè)學報 任杰 崔世茂 劉杰才 等 不同基質(zhì)配比對黃瓜 穴盤育苗質(zhì)量的影響 華北農(nóng)學報 馬建華 影響種子萌發(fā)出苗的幾個因素 種子 科技 劉士哲 現(xiàn)代實用無土栽培技術 北京 中國 農(nóng)業(yè)出版社 郭士榮 無土栽培學 北京 中國農(nóng)業(yè)出版社 李錫香 朱德蔚 黃瓜種子資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標 準 北京 中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社 陳金平 劉祖貴 段愛旺 等 溫室黃瓜葉面積擴 展與光合特性對土壤水分的響應研究 中國生態(tài)農(nóng) 業(yè)學報 沈偉其 測定水稻葉片葉綠素含量的混合液提取法 植物生理學通訊 胡德勇 增氧灌溉改善秋黃瓜生長及土壤環(huán)境的機 理研究 長沙 湖南農(nóng)業(yè)大學 任杰 不同配比基質(zhì)及微生物菌劑對黃瓜穴盤育苗 及生長發(fā)育的影響 呼和浩特 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大 學 鄭俊鶱 孫艷 韓壽坤 等 土壤緊實脅迫對黃瓜 根系呼吸代謝的影響 應用生態(tài)學報 諸葛祥謙 程斐 李群 等 不同硫磺粉用量對菇 渣基質(zhì)培黃瓜生長的影響 中國瓜菜 馬萬征 趙蘆 戴珊珊 等 不同電導率對溫室黃瓜 生長發(fā)育的研究 蘭州文理學院學報 自然科 學版 楊龍元 牛糞堆肥制備成型基質(zhì)及其育苗試驗研 究 長沙 華中農(nóng)業(yè)大學 張博 北方濱海鹽土高效改良技術研究 北 京 北京林業(yè)大學 沈維 土壤耕作層氧氣含量調(diào)控對黃瓜生長的影 響 長沙 湖南農(nóng)業(yè)大學 馮嘉玥 陳修斌 土壤水分對溫室春黃瓜苗期生長 與生理特性的影響 西北植物學報 呂慧娟 鹽脅迫對黃瓜生理及營養(yǎng)的影響 北 京 中央民族大學 陜西農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期