農(nóng)業(yè)廢棄物不同配方營養(yǎng)塊的理化性質(zhì)及其對黃瓜育苗的影響

劉朝暉，崔新衛(wèi)，彭福元，魯耀雄，龍世平，范海珊

（湖南省農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所，湖南 長沙 410125）

設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方興未艾，集約化、工廠化育苗是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求[1-2]。利用基質(zhì)營養(yǎng)塊技術(shù)育苗在我國部分地區(qū)已大規(guī)模推廣應(yīng)用，特別是在煙草、西瓜、蔬菜等經(jīng)濟作物上的應(yīng)用最為廣泛，經(jīng)濟效益也非常顯著[3-5]。

育苗基質(zhì)營養(yǎng)塊一般以東北優(yōu)質(zhì)泥炭為主要原料，添加適量養(yǎng)分及輔料高壓成型，集基質(zhì)、營養(yǎng)、容器于一體，確保種子安全萌發(fā)和幼苗生長期供給養(yǎng)分。與傳統(tǒng)分散育苗相比，具有操作簡便、營養(yǎng)齊全、幼苗生長健壯、抗逆性強、移栽定植根系保護完好、不緩苗、能提前上市、產(chǎn)量高等優(yōu)點。連續(xù)使用能提高土壤有機質(zhì)含量，改良土壤結(jié)構(gòu)[3-4]。然而，泥炭是不可再生資源，大量開采會帶來嚴重的資源和環(huán)境壓力[6-7]，因此，尋找泥炭替代資源對湖南省發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)和規(guī)模農(nóng)業(yè)意義重大。

將紙廠廢棄物蘆葦渣、畜禽糞便等發(fā)酵腐熟后，經(jīng)適當處理和添加營養(yǎng)元素，替代泥炭，壓制成育苗營養(yǎng)塊，研究其對黃瓜的育苗效果，探索湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物高效資源化利用新途徑，為集約化、工廠化育苗提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

津研7 號黃瓜種子。

1.2 試驗地點

湖南省農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所試驗網(wǎng)室。

1.3 試驗方法

將采自長沙周邊的兩種廢棄物蘆葦殘渣、畜禽糞便（牛糞）調(diào)整C/N 后，分別堆漚發(fā)酵腐熟，即為試驗原料A、B，泥炭（原料C）購自湖南湘暉農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司。試驗設(shè)5 個處理，每處理3 次重復(fù)，采用隨機區(qū)組排列。對照CK 為東北某公司提供的泥炭育苗營養(yǎng)塊。T1、T2、T3、T4 處理按照原料A∶B∶C 的配比分別為7∶3∶0、7∶2∶1、7∶1.5∶1.5、8∶1∶1，并添加一定量輔料（硼砂：0．1%；硫酸鋅：0．5%），經(jīng)高壓制成育苗營養(yǎng)塊，參照鮑士旦[8]編著的《土壤農(nóng)化分析》，測定營養(yǎng)塊的基本性狀。

試驗于2011年6月14日播種。播前24 h 做好苗床，整平壓實，鋪一層塑料薄膜，防止水分滲漏和根系下扎，預(yù)留排水口。然后將營養(yǎng)塊平整擺放于苗床內(nèi)，間距2 cm，霧狀噴水，使營養(yǎng)塊完全疏松膨脹，排出積水，12 h 后播種。每片營養(yǎng)塊穴里播1 粒露白健康飽滿種子，用種土覆蓋，之后正常澆水管理。6月28日試驗結(jié)束，測定相關(guān)指標。選取黃瓜第一、二完全展開的葉片，測定長度、寬度，參考裴孝伯等[9]方法計算葉面積，葉綠素含量參考李合生[10]方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003 和SAS 8.1[11]進行統(tǒng)計分析，采用最小顯著差異法（LSD）進行多重比較，采用平均隸屬函數(shù)值法[12]對各處理黃瓜幼苗綜合素質(zhì)進行比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 育苗營養(yǎng)塊的養(yǎng)分及理化性質(zhì)

各原料配方的育苗營養(yǎng)塊養(yǎng)分分析結(jié)果如表1 所示，各配方營養(yǎng)塊均呈弱酸性，pH 值為5.69～6.34，以CK 的最小，T3 處理的最大；有機質(zhì)含量為31.88%～38.44%；全氮、全磷、全鉀含量為1.98%～3.11%，其中，T1 處理的全氮最低，全磷、全鉀含量最高，T3 處理全氮含量最高，對照的全磷、全鉀含量均最低；總養(yǎng)分含量為6.42%～8.1%，以T1 的配方含量最高（8.1%），CK 最低（6.42%）。

表1 各處理營養(yǎng)塊養(yǎng)分狀況

各處理營養(yǎng)塊吸水膨脹前后物理性狀的變化如表2。從表2 可以看出，各處理營養(yǎng)塊吸水前后的重量、高度、直徑、體積雖不盡相同，但吸水后體積增加倍數(shù)相差不大，為2.10～2.29，以T1 處理增加最小，T4 最大；各營養(yǎng)塊的吸水速率差別明顯，為CK 的3.67～4.71 倍。這可能是營養(yǎng)塊因原料、輔料組成及比例不同，高壓成型后，導(dǎo)致其吸水能力、快慢和膨大倍數(shù)不盡相同。

表2 各處理育苗營養(yǎng)塊物理性質(zhì)

2.2 不同處理對黃瓜幼苗農(nóng)藝性狀的影響

不同配方營養(yǎng)塊對黃瓜幼苗的農(nóng)藝性狀有明顯的影響（見表3）。結(jié)果表明，各營養(yǎng)塊出苗率均達到100%，說明幾種農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)發(fā)酵腐熟及基質(zhì)化處理后，均達到了無毒、無病、無害的效果，適合于農(nóng)作物育苗。

方差分析結(jié)果顯示，T1、T2、T3 處理的苗高顯著高于T4 及CK 處理；莖直徑以T4 處理最高，且顯著高于其他各處理，以CK 的最低；苗干重以T1處理最高，且顯著高于其他處理，CK 與T2～T4 處理間無顯著差異；無論是第一葉面積，還是第二葉面積，均以T1 觀測值最大，但與T3、T4 處理之間無顯著差異，三者均顯著高于CK。

表3 各處理黃瓜幼苗的農(nóng)藝性狀

2.3 不同配方營養(yǎng)塊對黃瓜幼苗葉綠素含量的影響

不同配方營養(yǎng)塊育苗對黃瓜幼苗葉綠素含量的影響如圖1 所示。結(jié)果表明，無論是葉綠素a、葉綠素b、還是總?cè)~綠素含量均以T1 處理的最高，T2處理最低，且T1 處理顯著高于其他各處理。T1 處理葉綠素含量高，有利于提高葉片的光合作用能力，為培育健康優(yōu)質(zhì)幼苗奠定了基礎(chǔ)。

圖1 各處理黃瓜幼苗葉綠素含量

2.4 不同配方營養(yǎng)塊對黃瓜幼苗綜合素質(zhì)的影響

以苗高等8 個性狀的觀測值為基礎(chǔ)，通過平均隸屬函數(shù)值法，對各處理幼苗綜合素質(zhì)進行評定，分別計算各處理的性狀平均值，按下式計算各性狀的隸屬函數(shù)值：

Xij為第i 個處理第j 個性狀的平均值，Xmax、Xmin分別為該性狀在所有處理中的最大值、最小值。Fi為第i 個處理第j 個性狀的隸屬值。最后將每處理對應(yīng)各性狀的隸屬值平均，得出平均隸屬函數(shù)值。

由表4 可以看出，與其他處理相比，T1 的平均隸屬函數(shù)值最高（0.929），其中，黃瓜苗干重、葉面積、葉綠素含量的隸屬函數(shù)值均最高，苗高、莖直徑2 項指標的隸屬值也達到0.999、0.506；T4 處理各性狀平均隸屬函數(shù)值次之，為0.566，僅莖直徑一項指標隸屬值最高；T2、T3 處理平均隸屬函數(shù)值均低于0.5；CK 各性狀平均隸屬函數(shù)值最低（0.063），且各個性狀的隸屬函數(shù)值介于0～0.215。

表4 不同處理黃瓜幼苗各性狀隸屬函數(shù)值

研究結(jié)果表明，T1 處理幼苗綜合素質(zhì)最好，CK幼苗綜合素質(zhì)最差。

3 結(jié)論與討論

該研究利用長沙市周邊的牛糞、蘆葦渣等幾種農(nóng)業(yè)廢棄物進行基質(zhì)化處理，按不同配方制成育苗營養(yǎng)塊，探索農(nóng)村廢棄物高值資源化利用新途徑。結(jié)果顯示，農(nóng)業(yè)廢棄物制成的營養(yǎng)塊總養(yǎng)分含量相對較高，而且很適宜育苗，原因可能是原料在發(fā)酵時，為了調(diào)節(jié)C/N 比加入了氮素，發(fā)酵結(jié)束壓制營養(yǎng)塊時，又補充了鋅、硼等微量元素。而CK 養(yǎng)分含量較低，原因主要是以泥炭為原料，養(yǎng)分及配比均衡適中，生產(chǎn)營養(yǎng)塊時沒有再補充營養(yǎng)元素。

該研究CK 及各處理出苗率均達到100%，說明各處理的原料經(jīng)基質(zhì)化處理后，均達到了無毒、無病、無害等條件，有利于農(nóng)作物育苗。從農(nóng)藝性狀分析結(jié)果可以看出，與其他處理相比，T1 處理在苗高、莖直徑、苗干重、葉面積等指標上都占明顯優(yōu)勢，而且葉綠素a、b 及總含量均最高，為培育健苗壯苗奠定了基礎(chǔ)。寇玲玲等[13]研究認為，施用磷肥可促進作物對氮素的吸收，施用鉀肥可促進作物對氮磷的吸收。該研究T1 處理含氮量最低，而幼苗葉綠素含量最高，主要是因為在各處理養(yǎng)分均滿足黃瓜幼苗生長需求的條件下，T1 處理磷、鉀養(yǎng)分含量相對較高，促進了黃瓜幼苗對氮素的吸收利用，導(dǎo)致其葉綠素含量相對較高。該研究還以苗高、莖直徑、苗干重、葉面積、葉綠素含量等指標觀測值為基礎(chǔ)，采用平均隸屬函數(shù)值法對各處理幼苗綜合素質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)T1 處理幼苗綜合素質(zhì)最好。

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