腐熟玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)在辣椒育苗上的使用效果

石慧芳，樸鳳植

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)園藝學(xué)院，河南鄭州，450002）

無土栽培技術(shù)是克服溫室連作障礙最有效、最經(jīng)濟(jì)和最徹底的辦法。傳統(tǒng)的無土栽培基質(zhì)多以草炭為主，而草炭屬短期內(nèi)不可再生資源，貯藏的總量有限，大量開采會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的毀滅性破壞。

中國農(nóng)作物秸稈資源豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年產(chǎn)量在7億t左右，其中玉米秸稈產(chǎn)量最大，占秸稈總量的36.7%，但秸稈利用效率較低，大部分秸稈被棄置或焚燒，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染。關(guān)于玉米秸稈作為栽培基質(zhì)的研究很少，所以本試驗(yàn)以經(jīng)腐解的玉米秸稈代替?zhèn)鹘y(tǒng)育苗基質(zhì)，按不同配比配制成玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)，研究其對辣椒幼苗生長的影響，對其作為無土栽培基質(zhì)的基本理化性狀進(jìn)行分析，提出資源化利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)設(shè)施蔬菜的可行性。旨在為河南地區(qū)開發(fā)出來源豐富、成本低、環(huán)保型的本土化育苗基質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以墨秀辣椒品種為試材，在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理和1個(gè)對照，每個(gè)處理50株，3次重復(fù)。

2008年9月16日播種。具體方法是將辣椒種子浸種催芽（催芽溫度為26℃，6 d），播前一周將混合均勻的基質(zhì)裝入塑料花盆，播前1 d澆透水，催芽后的種子播于口徑10 cm，高10 cm的塑料花盆內(nèi)，每盆播種1粒種子并覆蓋相應(yīng)基質(zhì)0.5～1 cm厚，第2天澆透水。保證辣椒適宜的出苗溫度，第10天開始記錄發(fā)芽數(shù)。出苗后開始澆營養(yǎng)液（營養(yǎng)液配方采用山崎甜椒營養(yǎng)液配方）。本試驗(yàn)于11月8日結(jié)束。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

株高測量從桶內(nèi)基質(zhì)表面開始，至植株生長點(diǎn)，用卷尺測量；莖粗在子葉中下部用游標(biāo)卡尺（Mitutoyo CD-15cpx，日本株式會(huì)社）進(jìn)行測量；葉片數(shù)指從子葉到頂端展開的葉片的數(shù)目；株幅指植株的伸展跨度，用卷尺測量。葉面積（LA）=0.47+0.65LW[10]。地上部和地下部干、鮮質(zhì)量用直接稱質(zhì)量法在萬分之一電子天平上稱得。干質(zhì)量用烘干法，105℃殺青15 min，75℃烘干至恒質(zhì)量。每處理測定10株，重復(fù)3次，取其平均值。壯苗指數(shù)=[莖粗（mm）/株高（mm）]×單株干質(zhì)量（mg）；根冠比=地下干質(zhì)量/地上干質(zhì)量。

表1 腐熟玉米秸稈基質(zhì)配比

葉綠素用混合液浸提法測量。株高、莖粗、葉綠素在每個(gè)小區(qū)均隨機(jī)抽取10株，葉綠素取植株從上到下第5、6片葉進(jìn)行測定。根系活力用TTC法測定。基質(zhì)的理化性質(zhì)測定參照李合生[6]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐熟玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的理化性狀分析

①栽培過程中腐熟玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的物理性狀 辣椒植株在容重為0.1～0.8 g/cm3的基質(zhì)上均可正常生長，從表2可以看出，5個(gè)處理的容重都在這個(gè)范圍之內(nèi)，但對于大多數(shù)植物來說，其最適宜的基質(zhì)容重為 0.4 g/cm3或 0.5 g/cm3，CS2，CS4，CS5的容重最接近此。

辣椒在總孔隙度為60%～90%的基質(zhì)上均可正常生長，但對于大多數(shù)植物來說，其最適宜的基質(zhì)總孔隙度多在 40%～75%，其中 CS3，CS4，CS5均在此范圍內(nèi)。

辣椒能正常生長的通氣孔隙度為15%～20%，CS2，CS3，CS4，CS5的通氣孔隙度均在此范圍內(nèi) ，且CS3＞CS4＞CS2＞CS5。其中 CS3與理想基質(zhì)的通氣孔隙度最為接近。

氣水比是反映基質(zhì)內(nèi)固、液、氣三相比是否合理的指標(biāo)之一。植株正常生長的氣水比為0.25～0.50，其中處理 CS2，CS3，CS4，CS5的氣水比均在此范圍內(nèi)。

從表2可以看出，在整個(gè)生育期內(nèi)各處理的容重均呈上升趨勢，可能是粒徑變小的緣故?？偪紫抖仍谡麄€(gè)生育期內(nèi)也有相同趨勢，處理間總孔隙度的大小依次為：CK＞CS1＞CS2＞CS3＞CS4＞CS5。栽培前后通氣孔隙度均呈下降趨勢，而持水空隙度均呈上升趨勢。氣水比呈現(xiàn)下降趨勢，除CS2外其他處理的氣水比均在適宜植株生長的范圍之內(nèi)。

②栽培過程中腐熟玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的pH值和EC值變化 各玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的EC值都顯著大于對照，同時(shí)又都小于2.6 mS/cm，在適宜的基質(zhì)范圍內(nèi)。對照的EC值最小，為0.27 mS/cm，這說明玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)本身的養(yǎng)分顯著大于對照。CS2的EC值最大，為 1.99 mS/cm，可能是由于 CS2復(fù)合基質(zhì)本身含有雞糞造成的。這說明EC值與基質(zhì)的養(yǎng)分有顯著的相關(guān)性。各玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的pH值都大于對照，但均在適宜基質(zhì)范圍之內(nèi)。

各處理的EC值，在整個(gè)生育期內(nèi)呈下降趨勢，這可能是由于植株生長消耗基質(zhì)內(nèi)養(yǎng)分造成的。隨著植株地上部的生長，根系大量吸收基質(zhì)內(nèi)可溶性離子而導(dǎo)致基質(zhì)內(nèi)的EC值下降。pH值在整個(gè)生育期內(nèi)的變化趨勢與EC值的變化趨勢相同。

圖1 腐熟玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的pH值和EC值變化

表2 玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的物理性狀

圖2 不同配比基質(zhì)對辣椒幼苗根系活力的影響

圖3 不同配比基質(zhì)對辣椒幼苗葉綠素含量的影響

2.2 不同配比基質(zhì)對辣椒幼苗的影響

①對辣椒幼苗生長的影響 從表3可以看出，玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)CS4、CS3的辣椒苗株高顯著高于對照，分別比對照高出7.45 cm和7.41 cm，莖粗CS1，CS2，CS3，CS4，CS5顯著大于對照，比對照增加28.6%，24.4%，22.3%，43.6%，22.3%。葉面積、展葉數(shù)、株幅與前者有相同趨勢。在定時(shí)定量澆灌同一種營養(yǎng)液的情況下，各處理的株高、莖粗、葉面積、展葉數(shù)、株幅均顯著大于對照，表明玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的營養(yǎng)成分含量高，植株生長勢明顯優(yōu)于草炭對照。

各處理辣椒幼苗的根體積均顯著大于對照，依次為 CS4＞CS2＞CS1＞CS5＞CS3＞CK，比對照最大增加了2.75 倍。

②對辣椒幼苗葉綠素含量和根系活力的影響根系活力是根系吸收水肥活躍程度的指標(biāo)，其活力高低可在一定程度上反映植株生長能力。對辣椒苗進(jìn)行根系活力測定與分析，結(jié)果表明（圖2，表3），處理 CS5的根系活力最大，為 0.806 mg·g-1·h-1，CS1次之；二者與其他處理存在顯著差異；處理CS4與處理CS3差異不顯著，各處理的根系活力都明顯大于對照，其中處理CS5的根系活力比對照增加了2.88倍。這在一定程度上說明使用玉米秸稈配蛭石和珍珠巖，有利于植株生長。

表3 不同配比基質(zhì)對辣椒幼苗生長、葉綠素含量和根系活力的影響

葉綠素是最重要的光合色素，是葉綠體內(nèi)光能傳遞與轉(zhuǎn)換的主要物質(zhì)，是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)，其含量高低在一定程度上反映了植物光合作用的潛力，與作物產(chǎn)量形成有密切關(guān)系。對辣椒苗葉片中葉綠素進(jìn)行測定，結(jié)果表明（圖3，表3），各處理辣椒幼苗的葉綠素總量均顯著大于對照，大小依次為：CS5＞CS4＞CS3＞CS2＞CS1＞CK，分別比對照增加了 356.07%，316.47%，303.14%，288.24%，205.88%。說明玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的營養(yǎng)成分含量較高，有利于植株后期產(chǎn)量的形成。

③不同配比基質(zhì)對辣椒苗形態(tài)指標(biāo)的影響由表4可知，地上部鮮質(zhì)量CS5，CS2顯著高于其他處理和對照，地下部鮮質(zhì)量的變化也有相同趨勢。各處理的地上部干質(zhì)量都顯著大于對照，以CS5，CS2最大，比對照分別增加了 3.98 倍，3.79 倍。地下部干質(zhì)量也有相同的變化趨勢。這表明了地上部與地下部生長的相關(guān)性。同時(shí)說明玉米秸稈基質(zhì)本身的營養(yǎng)物質(zhì)豐富，有利于植株的生長。各處理的壯苗指數(shù)也顯著大于對照，大小分別為：CS2＞CS5＞CS1＞CS4＞CS3＞CK。幼苗干質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)是反映苗期幼苗素質(zhì)的3個(gè)重要指標(biāo)，由表4可知，各處理的幼苗干質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)都顯著大于對照，表明玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)作為育苗基質(zhì)，有利于培育壯苗。

表4 不同配比基質(zhì)對辣椒苗形態(tài)指標(biāo)的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)以發(fā)酵玉米秸稈為主材，添加蛭石、珍珠巖等輔材組成玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)。在試驗(yàn)的5個(gè)處理中，以處理CS5的根系活力、葉綠素含量最高與其他處理存在著顯著性差異。處理CS5的展葉數(shù)、株幅表現(xiàn)也是最好的，但各處理之間差異不顯著；處理CS4的莖粗表現(xiàn)最好，與其他處理形成顯著性差異；處理CS4的株高、葉面積、根體積表現(xiàn)最好但各處理間差異不顯著。由此可見玉米秸稈含量在55%～60%的復(fù)合基質(zhì)有利于植株生長，培育壯苗。

本試驗(yàn)說明，玉米秸稈復(fù)合基質(zhì)的理化性狀在適宜基質(zhì)的范圍之內(nèi)，而且在育苗期間對辣椒的莖粗、葉綠素含量、根系活力影響較大，表現(xiàn)出不同程度地優(yōu)于對照（草炭與蛭石、珍珠巖的體積比為2∶1∶1）的育苗效果，可見用玉米秸稈代替草炭進(jìn)行育苗生產(chǎn)是可行的。符合固體廢棄物合成環(huán)保型蔬菜栽培基質(zhì)的選材和研究方向。

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