菌渣與河沙不同配比對番茄栽培的影響

李猛　李樹和　胡金鑫　劉珍珍

摘 要：試驗利用菌渣和廉價的河沙以不同比例配制混合基質(zhì)進(jìn)行番茄無土栽培，以期篩選出利用菌渣與河沙混合基質(zhì)栽培番茄的最佳配比。試驗結(jié)果表明，菌渣可以促進(jìn)番茄植株的生長，加速根系發(fā)育，改善果實(shí)品質(zhì)，以菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培方法，其中，以菌渣∶河沙=8∶2的處理效果最好。

關(guān)鍵詞：菌渣；無土栽培；基質(zhì)；低成本

中圖分類號：S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）02-0049-04

食用菌菌渣（Edible Fungi Residue，EFR）是食用菌栽培過程中收獲產(chǎn)品后剩下的培養(yǎng)基廢料[1]。菌渣中除了含有大量的菌絲體、蛋白質(zhì)外，還含有鈣、鎂，鐵、鋅等中微量元素[2，3]。據(jù)測定，每0.5 kg菌渣中含鈣10.86 g、磷3.6 g、鉀4.04 g、鈉8.7 g、銅0.004 9 g、鎂1.58 g、鐵0.69 g、鋅0.06 g、錳0.077 4 g，營養(yǎng)成分含量豐富，具有很高的研究利用價值[4]。河沙是一種常見而廉價的自然資源，如果把菌渣與河沙混合利用起來作為無土栽培的基質(zhì)，將成為農(nóng)民新的增收方式。但是，大多專門針對食用菌菌渣再利用的研究均側(cè)重于將菌渣充當(dāng)有機(jī)肥使用，而有關(guān)菌渣與河沙混合用于蔬菜栽培的研究很少。因此，天津農(nóng)學(xué)院園藝系以期通過本試驗探究出菌渣與沙子的合適配比，為充分利用這些廉價而充足的資源以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供新的科學(xué)依據(jù)，為某些食用菌主產(chǎn)區(qū)提供科學(xué)規(guī)劃的參考，并期望試驗成熟后作為一項新的農(nóng)業(yè)實(shí)用技術(shù)推廣。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013年4～9月在天津農(nóng)學(xué)院園藝系溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗材料為櫻桃番茄品種矮生紅玲，試驗基質(zhì)為菌渣、河沙。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用完全隨機(jī)設(shè)計，6個處理，1個對照，4次重復(fù)，處理1的基質(zhì)為全河沙；處理2的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=2∶8；處理3的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=4∶6；處理4的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=6∶4；處理5的基質(zhì)配比為菌渣∶河沙=8∶2；處理6的基質(zhì)為全菌渣；以土培作為對照。每個處理中按每1 m3 加入生物有機(jī)肥15 kg。

1.3 試驗方法

①材料的準(zhǔn)備 根據(jù)試驗需要，準(zhǔn)備足量的花盆，洗凈、消毒備用。準(zhǔn)備足夠的菌渣和河沙，先將菌渣充分發(fā)酵，河沙沖洗干凈，備用。試驗用番茄苗準(zhǔn)備足量，備用。每個花盆底部鋪上編織袋防止基質(zhì)漏出及根系穿過，按比例混合裝好所需基質(zhì)，每個處理加入農(nóng)科院有機(jī)肥70 g。移栽時，澆透水，整理，擺在木板上。視基質(zhì)濕度進(jìn)行澆水，根據(jù)生長情況適時施用億農(nóng)番茄專用肥，待苗長到一定程度，開始整枝。

②觀測項目及方法 a.觀測項目。對6個處理組合和對照的番茄植株進(jìn)行測量，包括株高、莖粗、結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量、果形指數(shù)、根鮮質(zhì)量等形態(tài)指標(biāo)，以及葉綠素、可溶性固形物含量等生理指標(biāo)。

b.測定方法。利用游標(biāo)卡尺測定莖粗，用卷尺測定株高，用直尺測定果實(shí)直徑、縱徑、最大根長等，用電子天平測定番茄的單果質(zhì)量、根鮮質(zhì)量。利用SPAD葉綠素儀測定葉綠素含量。利用ATAGO PAL-α數(shù)顯折射儀測定可溶性固形物含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比基質(zhì)對番茄植株生長的影響

①對番茄株高的影響 株高對植株的抗性和果實(shí)品質(zhì)都有一定程度的影響。表1結(jié)果表明，處理1的番茄植株最高，處理3、處理5、處理4、處理2、處理1、處理6的株高無顯著性差異，對照的植株最矮，且極顯著矮于其他處理組合。表明不同配比對株高沒有顯著影響，以菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)種植番茄株高明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培方法。

②對番茄莖粗的影響 番茄的莖具有輸導(dǎo)營養(yǎng)物質(zhì)和水分以及支持葉、花和果實(shí)的作用。莖粗與植物的抗性和果實(shí)的品質(zhì)密切相關(guān)，通過莖粗可以初步估計植株的健壯度、抗病蟲害的能力，了解植株吸收營養(yǎng)的狀況。

從圖1可以看出，不同處理對番茄莖粗的影響不同，其中，處理6的莖粗最大，證明了處理6的基質(zhì)配比更有益于植株莖粗的增長；其次是處理2、處理1；CK的莖粗最小，且所有處理組合都與CK的差異達(dá)顯著水平。

從株高和莖粗可以看出，處理6的番茄莖粗最大，而株高在各處理中最小，可能是因為處理6為純菌渣，容重最小，孔隙度最大，導(dǎo)致其保水能力過差，雖然澆水頻率較大，但依然不能保證番茄生長所需水分，然而處理6基質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)最為豐富，能滿足番茄正常的生長需求。

③對番茄葉片葉綠素含量的影響 綠色植物進(jìn)行光合作用的主要器官是葉綠體，葉綠體中含有大量的葉綠素，而進(jìn)行光合作用的主要物質(zhì)就是葉綠素，光合作用屬于同化作用，能將環(huán)境中的無機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身可利用的有機(jī)物。因此，葉綠素含量的高低直接反映了植物進(jìn)行光合作用能力的強(qiáng)弱，反映出植物同化無機(jī)物的能力，反映出植物生長勢的強(qiáng)弱。

由圖2可以看出，CK的葉綠素含量最高，除處理5與CK無顯著差異之外，其他處理葉綠素含量均顯著低于CK；處理2葉綠素含量最低，與其他組合存在顯著差異。從基質(zhì)的配比上看，葉綠素含量隨著基質(zhì)中菌渣比例的增大而升高，在處理5時達(dá)到最大值，隨后處理6與之持平。顯然菌渣比例越大，混合基質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量越多，氮素含量越多，越有利于葉綠素的形成。CK葉綠素含量最高的原因可能是土培過程中深層土壤板結(jié)造成植物根系吸水能力下降，產(chǎn)生生理干旱，葉綠素含量相對增大[5]。

④對番茄根系的影響 根系是植物吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的主要器官，根的生長情況和活動能力影響植株個體的生長情況、營養(yǎng)水平和產(chǎn)量。從表2可以看出，不同處理對番茄幼苗根系生長影響不同，處理5的根鮮質(zhì)量最大，處理5、處理6與土培的根鮮質(zhì)量沒有顯著差異，處理4、處理3、處理2、處理1根鮮質(zhì)量依次降低。從基質(zhì)的配比來看，隨著菌渣比例的增加，植株根系鮮質(zhì)量逐漸增加，在處理5時根鮮質(zhì)量達(dá)到最大，表明菌渣可以促進(jìn)根系的活動，增加根系的生長量。此趨勢與葉綠素含量相同，驗證了植物生理學(xué)中關(guān)于地上部和地下部相關(guān)性的理論。endprint

2.2 不同配比基質(zhì)對番茄果實(shí)形狀的影響

通過對不同處理所結(jié)果實(shí)的數(shù)量、單果質(zhì)量、果實(shí)直徑、果實(shí)高度、可溶性固形物含量進(jìn)行比較，選出最適宜的河沙與菌渣的配比，為菌渣的再利用提供新的途徑。

①對番茄產(chǎn)量的影響 果實(shí)的產(chǎn)量是重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，關(guān)系到勞動者的經(jīng)濟(jì)效益。由圖3可以看到，對單果質(zhì)量而言，處理4的平均單果質(zhì)量最大，CK單果質(zhì)量最小，其他組合間差異未達(dá)到顯著水平；對結(jié)果數(shù)而言，處理5的結(jié)果數(shù)最多，其次是處理2、處理3、處理6，CK的結(jié)果數(shù)最少，處理4、處理1與CK有差異，但未達(dá)到顯著水平。綜合單果質(zhì)量和結(jié)果數(shù)可得番茄總產(chǎn)量變化趨勢：處理5>處理6>處理4>處理2>處理3>處理1>CK，說明菌渣與河沙混合作為無土栽培的基質(zhì)可以提高番茄的產(chǎn)量，從基質(zhì)的配比來看，隨著河沙中菌渣比例的增加，番茄產(chǎn)量呈上升趨勢，在處理5時達(dá)最大值，處理6與之持平，說明菌渣比例越大，混合基質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量越高，增產(chǎn)的可能性越大。

②對番茄果形的影響 果實(shí)的外形關(guān)系到商品價值，所以是不得不重視的又一指標(biāo)，果實(shí)的外形不僅可以提高人們的購買欲，而且可提高商品的經(jīng)濟(jì)價值，其好壞還關(guān)系到內(nèi)在品質(zhì)的好壞。

圖4結(jié)果表明，處理4的果實(shí)縱徑和直徑最大，處理1、處理5與處理4沒有明顯的差異，其次是處理2、處理3和處理6，三者之間無顯著性差異，CK的果實(shí)縱徑和直徑最小，與其他處理組合差異均達(dá)極顯著水平，說明菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)在提高產(chǎn)品外形上要優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培。

③對番茄果實(shí)可溶性固形物的影響 果汁中可溶性固形物的多少是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。從表3可以看出，不同配比的基質(zhì)對番茄果實(shí)有一定的影響，各處理可溶性固形物含量明顯不同，但均低于CK，其中處理5與CK有差異，但未達(dá)到極顯著水平。處理4、處理1可溶性固形物含量最低，與其他處理組合有極顯著差異。CK可溶性固形物含量較高，可能是果實(shí)在生長過程中土壤物理結(jié)構(gòu)較差，根系活動能力較低，導(dǎo)致果實(shí)生長發(fā)育受限，果實(shí)未充分膨大，相應(yīng)的對處理4而言，結(jié)果數(shù)量少果實(shí)過分膨大致使可溶性固形物含量相對較低。處理5基質(zhì)配比較為合理，土壤物理結(jié)構(gòu)較好，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，根系吸收能力強(qiáng)，產(chǎn)量最高，果實(shí)可溶性固形物含量在各處理中最高。處理1可溶性固形物含量和產(chǎn)量最低，可能是基質(zhì)配比中菌渣含量為0，營養(yǎng)物質(zhì)匱乏引起的。

3 討論

本試驗結(jié)果表明，用菌渣與河沙混合作為無土栽培基質(zhì)有明顯的優(yōu)越性。在株高方面，處理3的番茄植株最高，但處理5、處理4、處理2、處理1、處理6的株高與處理3差異不顯著。處理6的莖粗最大，證明了處理6的基質(zhì)配比更有益于植株莖的增長。在根系生長方面，處理5的根鮮質(zhì)量最大。在生理方面，各處理可溶性固形物和葉綠素含量有明顯的不同，但均低于CK，其中僅處理5與CK沒有顯著差異。在果形方面，處理4的果實(shí)縱徑和橫徑最大，處理5、處理1與處理4沒有明顯的差異。在產(chǎn)量方面，處理5的結(jié)果數(shù)最多，總產(chǎn)量最大。

在可溶性固形物和葉綠素含量方面，CK均高于處理組合，這可能是菌渣容重較小，孔隙度較大，改善了土壤的理化性狀，但管理過程中由于澆水頻率大，造成了基質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)的流失。

本試驗僅以果菜類蔬菜番茄作為研究對象進(jìn)行探究，但在分析試驗結(jié)果時發(fā)現(xiàn)某些配比的基質(zhì)在單方面表現(xiàn)出優(yōu)越性，如處理6的莖粗最大。如何充分利用此類基質(zhì)的優(yōu)越性，并發(fā)揮其最大效能以及菌渣與河沙混合栽培其他類型蔬菜（如葉菜類、莖菜類）的最適配比仍需長期探究。

4 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，河沙與菌渣混合作為無土栽培基質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的土壤栽培，菌渣中含有豐富的礦質(zhì)營養(yǎng)和有機(jī)質(zhì)，可以促進(jìn)番茄植株的生長，加速根系發(fā)育。通過對菌渣與河沙不同配比的比較，處理5，即河沙∶菌渣=2∶8 配制的混合基質(zhì)培育的番茄綜合表現(xiàn)穩(wěn)定，且優(yōu)于其他配比組合，尤其是在根系生長、產(chǎn)量、果形和可溶性固形物含量方面表現(xiàn)突出。因此，菌渣∶河沙=8∶2 的基質(zhì)配比更適合番茄生長。

本試驗結(jié)果表明，采用成本較低的河沙，配合腐熟的菌渣，可以配制良好的無土栽培基質(zhì)，可降低成本，并且效果很好。由于食用菌主產(chǎn)區(qū)主要分布在南方，且該地區(qū)河沙資源豐富，因此，此方法可以在南方蔬菜生產(chǎn)中推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 衛(wèi)智濤，周國英，胡清秀.食用菌菌渣利用研究現(xiàn)狀[J].中國食用菌，2010，29（5）：3-6.

[2] 王永軍，田秀娥，李浩波.菌糠的營養(yǎng)價值與開發(fā)利用[J].中國飼料，2001（12）：30-31.

[3] 劉曉牧，王中華，李福昌，等.菌糠營養(yǎng)價值及其應(yīng)用[J].中國飼料，2000（18）：29-30.

[4] 王德漢，項錢彬，陳廣銀.蘑菇渣資源的生態(tài)高值化利用研究進(jìn)展[J].有色冶金設(shè)計與研究，2007，28（2）：262-266.

[5] 王忠.植物生理學(xué).2版[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009：75.endprint