蘑菇渣和園林廢物堆肥復(fù)配基質(zhì)在黃瓜育苗上的應(yīng)用效果

田鎖霞 陳 清 龔建英 李國(guó)學(xué) 賈小紅 李彥明*

（1中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；2北京市土壤肥料工作站，北京 100029）

基質(zhì)是蔬菜工廠化育苗體系的重要組成部分（閆杰 等，2006），國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的優(yōu)良育苗基質(zhì)材料是草炭，但由于草炭資源的不可再生性及存在著資源耗竭風(fēng)險(xiǎn)，許多學(xué)者在尋求和發(fā)掘易得價(jià)廉、可替代草炭的新型育苗基質(zhì)方面進(jìn)行了大量研究。農(nóng)林有機(jī)廢物因其來(lái)源廣泛、種類(lèi)多樣、性質(zhì)優(yōu)良而成為了研究熱點(diǎn)，目前研究較多且取得一定效果的材料有椰糠、花生糠、蘆葦末、沼渣、菇渣、玉米芯等（趙瑞 等，2005；賈永霞 等，2006；楊紅麗 等，2009；徐明輝和梁明勤，2010）。菇渣的理化性質(zhì)接近于草炭基質(zhì)，富含有機(jī)質(zhì)與氮、磷、鉀養(yǎng)分，還具有數(shù)量龐大的微生物群落，作為草炭替代基質(zhì)研究的原料具有顯著的優(yōu)越性。范雙喜（2002）的研究表明，腐熟的樹(shù)皮與草炭合理復(fù)配后有利于結(jié)球萵苣的生長(zhǎng)。我國(guó)每年城市公共綠地和附屬綠地，以及果樹(shù)、林木修剪產(chǎn)生了數(shù)量驚人的園林廢棄物，僅北京市每年產(chǎn)生逾200萬(wàn)t的園林綠化廢棄物（索琳娜 等，2009），經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后，也具有替代草炭的潛力。

本試驗(yàn)以蘑菇渣、園林修剪廢物為原料，經(jīng)堆肥化腐熟處理后，與草炭、蛭石設(shè)計(jì)成不同配比的復(fù)合基質(zhì)，通過(guò)對(duì)各基質(zhì)的理化特性分析及對(duì)普通白菜生長(zhǎng)的影響進(jìn)行篩選，并將篩選出的基質(zhì)用于黃瓜育苗，對(duì)其育苗效果進(jìn)行了分析和探討，以期獲得適宜的育苗配方，實(shí)現(xiàn)部分替代草炭，循環(huán)利用菇渣和園林廢棄物的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009年5～9月在北京市昌平區(qū)小湯山特菜基地進(jìn)行。堆肥工藝參數(shù)：原料的起始C/N為25，水分為60 %，通風(fēng)方式為強(qiáng)制通風(fēng)并配合翻堆操作進(jìn)行，發(fā)酵時(shí)間為35 d；將蘑菇渣和園林修剪廢物分別粉碎至3～5 mm，然后根據(jù)原料的總碳、總氮和含水量計(jì)算牛糞的添加比例。最后得到了以蘑菇渣為原料的堆肥和以園林修剪廢物為原料的堆肥；蛭石、草炭等其他材料購(gòu)自北京大自然花卉市場(chǎng)。所用主要原料的物理化學(xué)性質(zhì)如表1所示。

表1 基質(zhì)用材料的理化特性

供試普通白菜〔Brassica campestris L.ssp.chinensis（L.）Makino var.communis Tsen et Lee〕品種為四季小白菜，北京市特種蔬菜種苗公司生產(chǎn)；育苗試驗(yàn)的供試蔬菜為黃瓜（Cucumis sativus L.），品種為春棚王，北京市特種蔬菜種苗公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民普遍采用的基質(zhì)配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）為對(duì)照，將處理后獲得的蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥分別按0、20 %、40 %、60 %替代草炭后進(jìn)行理化性質(zhì)篩選，得到最佳添加比例；然后在最佳添加比例的范圍內(nèi)，將兩種堆肥按不同比例復(fù)配后的基質(zhì)用以普通白菜生長(zhǎng)試驗(yàn)。

基質(zhì)配方篩選試驗(yàn)：先將各配比基質(zhì)分別定量置入10 cm×10 cm×10 cm的盆缽中，表層平整后定量均勻地播入普通白菜種子，播種量為每盆缽40粒。然后用噴壺加入適量的水，浸透為止，之后每天進(jìn)行正常管理，生長(zhǎng)7 d后收獲，每個(gè)處理6次重復(fù)（Baumgarten & Spiegel，2004）。

根據(jù)普通白菜生長(zhǎng)指標(biāo)篩選出適宜配方，然后進(jìn)行黃瓜育苗試驗(yàn)，以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民普遍采用的基質(zhì)配方（草炭∶蛭石=7 V∶3 V）為對(duì)照（CK）。育苗試驗(yàn)采用50孔穴盤(pán)育苗方式進(jìn)行，將配好的基質(zhì)均勻置入穴盤(pán)，每穴播入1粒飽滿的黃瓜種子，在播后14、19、27、32 d分別隨機(jī)選取8株幼苗，調(diào)查植株株高、莖粗、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量及干質(zhì)量等生物學(xué)性狀，并計(jì)算其壯苗指數(shù)（韓素芹 等，2004）。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

供試材料的物理化學(xué)指標(biāo)參照土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法測(cè)定（鮑士旦，2000），基質(zhì)容重、總孔隙度測(cè)定參照連兆煌（1992）的方法，用發(fā)芽指數(shù)（GI）來(lái)評(píng)價(jià)堆肥對(duì)植物生長(zhǎng)的毒性（錢(qián)學(xué)玲和孫義，2001）。

以普通白菜為供試材料的初篩試驗(yàn)中，地下部指標(biāo)測(cè)定方法：隨機(jī)選取各基質(zhì)配方處理中的3個(gè)重復(fù)進(jìn)行根數(shù)測(cè)定，將盆缽倒扣在牛皮紙上，輕輕取下盆缽，用標(biāo)有1 cm×1 cm方格的透明塑料片蓋在基質(zhì)底部進(jìn)行根數(shù)的測(cè)定并記錄。將其余3個(gè)處理的地上部全部剪下，沖洗后烘干并測(cè)定干質(zhì)量。

黃瓜育苗試驗(yàn)中，株高、莖粗、根長(zhǎng)、地上部和地下部的鮮質(zhì)量及干質(zhì)量測(cè)定參照常規(guī)方法進(jìn)行。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SAS8.2軟件進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆肥替代草炭對(duì)基質(zhì)理化性狀的影響

由表2可知，由于蘑菇渣堆肥的質(zhì)地較細(xì)，容重比草炭大，使復(fù)配基質(zhì)的容重隨蘑菇渣添加比例逐漸增加；而園林廢物堆肥的容重略小于草炭，對(duì)基質(zhì)容重的改變較小?？偪紫抖染尸F(xiàn)下降趨勢(shì)。兩種堆肥的吸水性能低于草炭，吸水率也不斷降低。優(yōu)質(zhì)無(wú)土栽培基質(zhì)的容重在0.1～0.8 g·cm-3范圍內(nèi)，既能固定根系，又適于商品化育苗的長(zhǎng)途運(yùn)輸要求；總孔隙度最好維持在75 %以上，pH值接近7，并具有一定的緩沖能力（李謙盛 等，2002）；基質(zhì)的EC值不應(yīng)大于3.5 mS·cm-1，否則會(huì)對(duì)栽培植物產(chǎn)生不良影響（Chong et al.，1991）。當(dāng)蘑菇渣、園林廢物堆肥用量達(dá)到60 %時(shí)，復(fù)配基質(zhì)的總孔隙度下降到71 %，EC值分別達(dá)到了4.90、6.20 mS·cm-1，無(wú)法達(dá)到優(yōu)質(zhì)栽培基質(zhì)的總體要求。因此，復(fù)配基質(zhì)中這兩種堆肥替代草炭的用量不能超過(guò)40 %。

表2 堆肥用量對(duì)復(fù)配基質(zhì)理化性狀的影響

2.2 堆肥復(fù)配基質(zhì)的初篩

試驗(yàn)于普通白菜播種后第7天統(tǒng)計(jì)各處理的生長(zhǎng)狀況，蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥的不同用量水平對(duì)普通白菜幼苗有顯著的影響，主要表現(xiàn)在干質(zhì)量和根數(shù)性狀上。表3結(jié)果顯示，隨著蘑菇渣用量的增加，普通白菜干質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后略降低的趨勢(shì)；不同處理的地下部根數(shù)也表現(xiàn)出與干質(zhì)量相似的趨勢(shì)，原因可能是在適宜的范圍內(nèi)，增加養(yǎng)分豐富的堆肥含量有利于植株生長(zhǎng)發(fā)育，而超過(guò)一定濃度后，基質(zhì)中EC值過(guò)高，產(chǎn)生肥害。

從具體干質(zhì)量結(jié)果來(lái)看，T2、T3、T4處理的植株干質(zhì)量明顯高于對(duì)照，是對(duì)照的10～12倍。T1與對(duì)照相比差異不顯著。T1、T3處理的平均根數(shù)均大于對(duì)照，其中又以T3處理效果最好，根長(zhǎng)大于10 cm的根數(shù)最大達(dá)到了17條，說(shuō)明根系生長(zhǎng)較好。T4處理生根效果最差，在基質(zhì)底部沒(méi)有檢查到大于10 cm的根，但其干質(zhì)量遠(yuǎn)大于對(duì)照，原因可能是蘑菇渣或園林廢物堆肥中含有較多的N、P、K養(yǎng)分，EC值較高，植物在營(yíng)養(yǎng)豐富的環(huán)境中根系會(huì)弱化，這樣的幼苗根系不能很好地固定基質(zhì)，移栽時(shí)容易散坨，也不利于保水保肥。根據(jù)干質(zhì)量和根系性狀的比較可以得知，T3處理普通白菜幼苗的生長(zhǎng)勢(shì)好，且根系最發(fā)達(dá)，在各復(fù)配基質(zhì)中效果最好，因此篩選該配方用來(lái)進(jìn)行基質(zhì)育苗試驗(yàn)。

表3 堆肥復(fù)配基質(zhì)對(duì)普通白菜生長(zhǎng)的影響

2.3 篩選基質(zhì)在黃瓜育苗上的應(yīng)用效果

由表4可以看出，在育苗前期篩選基質(zhì)（T3）對(duì)黃瓜幼苗株高的作用尚未顯現(xiàn)出來(lái)，在19 d后其株高逐漸高于CK，到試驗(yàn)期結(jié)束時(shí)，篩選基質(zhì)的株高比CK高14 %。而幼苗的根長(zhǎng)在育苗前期小于CK，到成苗時(shí)與CK相差不大。篩選基質(zhì)中幼苗在根長(zhǎng)無(wú)優(yōu)勢(shì)的情況下，株高生長(zhǎng)勢(shì)仍顯著高于 CK，這是因?yàn)槎逊手泻休^高的養(yǎng)分，植株不需向深層基質(zhì)中吸收養(yǎng)分，依然能較好的生長(zhǎng)。莖粗與地上部干質(zhì)量的表現(xiàn)與株高類(lèi)似，在育苗期結(jié)束時(shí)，莖粗比CK增加了31 %。而地上部干質(zhì)量與CK相比增加了122 %。說(shuō)明篩選的混合基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗的干物質(zhì)積累有較大促進(jìn)作用，能使幼苗莖葉繁茂。壯苗指數(shù)是反映幼苗質(zhì)量高低的綜合量化指標(biāo)，T3基質(zhì)育苗的壯苗指數(shù)變化與株高、莖粗、干質(zhì)量等指標(biāo)相似，在育苗32 d達(dá)到149.8，遠(yuǎn)大于CK（96.5），且在育苗后期增幅很大，而對(duì)照基質(zhì)的壯苗指數(shù)在育苗期間變化較小。

表4 篩選基質(zhì)與商品基質(zhì)育苗效果對(duì)比

3 結(jié)論

使用蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥部分替代了草炭，對(duì)復(fù)配基質(zhì)的容重、孔隙度以及吸水性能影響較小，當(dāng)用量達(dá)到60 %時(shí)，仍在育苗基質(zhì)的適宜范圍內(nèi)。由于這兩種堆肥略呈酸性，大量使用需要注意對(duì)pH值的影響，且有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀養(yǎng)分含量高，對(duì)基質(zhì)的EC值影響較大，過(guò)量可能會(huì)引起肥害。根據(jù)理化性質(zhì)分析，蘑菇渣堆肥和園林廢物堆肥替代草炭的用量不宜超過(guò)40 %。

將兩種堆肥按照不同比例與草炭、蛭石混合后的復(fù)配基質(zhì)進(jìn)行普通白菜生長(zhǎng)試驗(yàn)，進(jìn)一步篩選基質(zhì)最佳用量配方。結(jié)果表明蘑菇渣堆肥∶園林廢物堆肥∶草炭∶蛭石=3 V∶4 V∶7 V∶6 V復(fù)配基質(zhì)上生長(zhǎng)的普通白菜幼苗干質(zhì)量和根的生長(zhǎng)狀況與對(duì)照和其他處理相比表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。將篩選出來(lái)的該配方基質(zhì)用于黃瓜育苗，結(jié)果表明，其對(duì)黃瓜幼苗在株高、莖粗、干質(zhì)量的增加都有明顯的促進(jìn)作用，壯苗效果明顯。

鮑士旦.2000.土壤農(nóng)化分析.北京：科學(xué)出版社.

范雙喜.2002.樹(shù)皮草炭配基質(zhì)對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響.中國(guó)蔬菜，（6）：18-20.

韓素芹，王秀峰，魏珉，李楊.2004.甜椒穴盤(pán)苗壯苗指數(shù)及其苗期性狀的相關(guān)性研究.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，35（2）：187-190.

賈永霞，郭世榮，李娟.2006.復(fù)配蘆葦末基質(zhì)在甜椒育苗上的應(yīng)用效果.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，37（3）：419-422.

李謙盛，郭世榮，李式軍.2002.利用工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無(wú)土栽培基質(zhì).自然資源學(xué)報(bào)，17（4）：515-519.

李國(guó)學(xué)，張福鎖.2000.固體廢物堆肥化與有機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

連兆煌.1992.無(wú)土栽培原理與技術(shù).北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社：61-62.

錢(qián)學(xué)玲，孫義.2001.模糊綜合評(píng)價(jià)法判別堆肥腐熟度研究.上海環(huán)境科學(xué)，（2）：85-87.

索琳娜，金茂勇，張寶珠.2009.農(nóng)林有機(jī)廢棄物生產(chǎn)花木栽培基質(zhì)技術(shù)和前景.北方園藝，（4）：108-112.

徐明輝，梁明勤.2010.菇渣在辣椒育苗上的應(yīng)用效果試驗(yàn).北方園藝，（10）：62-64.

閆杰，羅慶熙，韓麗萍.2006.工廠化育苗基質(zhì)研究進(jìn)展.中國(guó)蔬菜，（2）：34-37.

楊紅麗，王子崇，張慎璞，梁新安，孫新政.2009.復(fù)配花生糠基質(zhì)對(duì)番茄穴盤(pán)苗質(zhì)量的影響.中國(guó)蔬菜，（12）：64-67.

趙瑞，張玉龍，陳俊琴，須暉，馬健.2005.椰糠對(duì)黃瓜穴盤(pán)苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響.中國(guó)蔬菜，（12）：22-23.

Baumgarten A，Spiegel H.2004.Phytotoxicity（Plant tolerance）.HORIZONTAL-8.Agency for Health and Food Safety，Vienna：20-22.

Chong C，Cline R A，Rinker D L.1991.Growth and mineral nutrition status of containerized woody species in media amended with spent mushroom compost.J Am Soc Horticult Sci，116：242-247.