粉煤灰、奶牛墊料復(fù)配基質(zhì)對(duì)白菜幼苗生長(zhǎng)的影響

時(shí)佩佩++孫凱文++周運(yùn)來

摘要：以粉煤灰、奶牛墊料為試驗(yàn)材料，供試白菜品種為梅嶺“蘇州青”，研究粉煤灰、奶牛墊料不同處理對(duì)小白菜生長(zhǎng)的影響。將粉煤灰、奶牛墊料按不同比例（質(zhì)量比）混合，配成6種育苗基質(zhì)配方，以粉煤灰育苗基質(zhì)為對(duì)照（CK）。粉煤灰與奶牛墊料的混合比例（質(zhì)量比）分別為0 ∶10（F0）、2 ∶8（F1）、4 ∶6（F2）、6 ∶4（F3）、8 ∶2（F4）。進(jìn)行穴盤育苗試驗(yàn)，設(shè)3次重復(fù)。結(jié)果表明，適量粉煤灰與奶牛墊料混合配成的基質(zhì)有利于改善基質(zhì)pH值、有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分含量等理化性質(zhì)，為小白菜提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境；粉煤灰與奶牛墊料的混合比例為（2 ∶8）～（4 ∶6）時(shí)可促進(jìn)小白菜生長(zhǎng)，過多或過少均不利于小白菜生長(zhǎng)；粉煤灰與奶牛墊料的混合比例為2 ∶8時(shí)小白菜長(zhǎng)勢(shì)最佳。

關(guān)鍵詞：粉煤灰；奶牛墊料；基質(zhì)；小白菜；長(zhǎng)勢(shì)；理化性質(zhì)

中圖分類號(hào)： S634.306文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）05-0225-03

改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到迅猛發(fā)展并取得了良好成果，但過于依賴對(duì)自然資源的開發(fā)和索取，為我國(guó)土壤耕地資源帶來較大壓力。自然成因、工礦業(yè)“三廢”排放、農(nóng)業(yè)面源污染等因素共同造成了土壤污染，從而影響作物質(zhì)量、破壞生態(tài)環(huán)境甚至危害人類健康。土壤污染具有緩變性和隱蔽性，被稱為“看不見的污染”。解決土壤污染問題的同時(shí)還應(yīng)尋求新型種植方式。我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科研水平不斷提高，無土栽培已從試驗(yàn)研究、小面積生產(chǎn)示范階段進(jìn)入大面積生產(chǎn)應(yīng)用階段。本研究中的無土栽培技術(shù)為固體基質(zhì)栽培，以粉煤灰和奶牛墊料作為固體栽培基質(zhì)進(jìn)行植物種植[1-9]。粉煤灰是燃煤電廠的廢棄污染物，具有較高的資源價(jià)值。隨著我國(guó)電力、熱力工業(yè)的大力發(fā)展，粉煤灰每年的排放量已超過1.2億t。為貯存或處理粉煤灰，電廠須花費(fèi)巨資興建貯灰場(chǎng)，不僅占用大面積土地，長(zhǎng)期堆放粉煤灰還將破壞電廠周圍的生態(tài)環(huán)境。鑒于我國(guó)粉煤灰的利用率較低，產(chǎn)生的附加值不高，將粉煤灰用于農(nóng)業(yè)不僅解決了其處理問題，還可保護(hù)生態(tài)環(huán)境[10-16]。奶牛墊料中的秸稈、樹葉雜草、稻谷殼粉等具有蓬松透氣作用，使墊料中氧氣充足；其中，糟渣飼料具有一定保水性以及微生物營(yíng)養(yǎng)源的作用。隨著規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖的發(fā)展，奶牛場(chǎng)在飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重，加強(qiáng)污染控制已迫在眉睫。奶牛墊料可為植物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境并滿足其營(yíng)養(yǎng)需求，本試驗(yàn)選取奶牛墊料與粉煤灰混合配制基質(zhì)進(jìn)行植株幼苗培養(yǎng)，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)，最終提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量[17-18]，并對(duì)資源進(jìn)行有效利用。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試白菜品種為梅嶺“蘇州青”，購(gòu)自揚(yáng)州市裕豐農(nóng)業(yè)科技有限公司。粉煤灰取自揚(yáng)州市華電發(fā)電廠，奶牛墊料取自鹽城市大豐區(qū)某農(nóng)場(chǎng)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以粉煤灰、奶牛墊料為試驗(yàn)材料，按不同比例（質(zhì)量比）將粉煤灰、奶牛墊料混合配成6種育苗基質(zhì)配方。粉煤灰的添加量（質(zhì)量比）分別為混合物（粉煤灰+奶牛墊料）的0%（F0）、20%（F1）、40%（F2）、60%（F3）、80%（F4），以不添加奶牛墊料的粉煤灰基質(zhì)為對(duì)照（CK），設(shè)3次重復(fù)。每個(gè)處理均不施加肥料，在50孔54×28 cm的硬質(zhì)穴盤中進(jìn)行穴盤育苗試驗(yàn)。

1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2014年6—7月在揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院穴盤試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行。于2014年6月21日播種，種子播于50孔穴盤內(nèi)，每穴3粒種子，2葉1心時(shí)間苗，每穴留1棵苗。于2014年7月1日取白菜幼苗樣品，測(cè)定生物量、根系特征參數(shù)等。于2014年7月21日取樣測(cè)定白菜生物量、葉綠素含量、全氮、全磷、全鉀等。

1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1基質(zhì)理化性質(zhì)采用pH計(jì)法測(cè)定pH值，水與基質(zhì)比為2.5 ∶1。采用電導(dǎo)計(jì)測(cè)定電導(dǎo)率，水與基質(zhì)比為5 ∶1。以0.5 mol/L NaHCO3浸提，采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定基質(zhì)速效磷含量；以1.0 mol/L NH4 Ac浸提，采用火焰光度法測(cè)定基質(zhì)速效鉀含量；采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量。

1.4.2生物量待小白菜發(fā)芽后生長(zhǎng)1周，采3～5株不同處理鮮樣，采用稱質(zhì)量法測(cè)其單株（地上、地下部分）鮮質(zhì)量及（地上、地下部分）總鮮質(zhì)量，并進(jìn)行差異性分析。

1.4.3根系參數(shù)分析小白菜生長(zhǎng)約2周時(shí)取樣，用清水仔細(xì)沖洗根系，將其單株根系放入STD1600型數(shù)字化掃描儀（Epson，USA）掃描，將圖像存入計(jì)算機(jī)。采用與掃描儀配套的Version 5.0a型WinRHIZO根系分析系統(tǒng)（WinRhizo Regent Instruments，Canada）對(duì)根系進(jìn)行分析，單株測(cè)定根長(zhǎng)、根平均直徑、根表面積、根體積等參數(shù)，并進(jìn)行差異分析。

1.4.4植株葉綠素、全氮、全磷、全鉀含量分析小白菜生長(zhǎng)約1個(gè)月時(shí)取定量葉片于比色管中，于40 ℃下以95%乙醇浸提，分別于665、649、470 nm處測(cè)定吸光度，即可計(jì)算葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的含量。

小白菜生長(zhǎng)約1個(gè)月時(shí)取定量鮮樣葉片。經(jīng)硫酸-雙氧水消煮后，分別采用淀酚藍(lán)比色法、鉬藍(lán)比色法測(cè)定地上部全氮、全磷含量。采用火焰光度法測(cè)定地上部全鉀含量。

1.5數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel 2003軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖。采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（LSD法）。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理基質(zhì)理化性質(zhì)的改變

各處理是不同比例的粉煤灰與奶牛墊料混合，因此基質(zhì)的理化性質(zhì)會(huì)有所改變。由表1可知，添加不同比例的奶牛墊料可顯著改變粉煤灰的多項(xiàng)理化性質(zhì)（P<0.05）；與對(duì)照粉煤灰（CK）相比，添加牛墊料后各處理的pH值均呈降低趨勢(shì)，由原來的堿性向弱堿性甚至中性轉(zhuǎn)變，為植物生長(zhǎng)提供更加有利的條件?；|(zhì)的電導(dǎo)、有機(jī)質(zhì)、全量含量均隨著奶牛墊料的添加而逐漸升高，并呈顯著增加趨勢(shì)（P<0.05），對(duì)植株生長(zhǎng)均具有一定影響作用?；|(zhì)容重隨著奶牛墊料的增加而不斷降低，是基質(zhì)肥瘦、耕作質(zhì)量的重要指標(biāo)之一?；|(zhì)容重高可一定程度表明基質(zhì)緊實(shí)、孔隙數(shù)量少，基質(zhì)的水分、空氣、熱量狀況較差，對(duì)植株生長(zhǎng)具有較大影響，不利于植株生長(zhǎng)。

2.2不同處理對(duì)小白菜根及根系特征參數(shù)的影響

由生長(zhǎng)1個(gè)月后小白菜的株高、莖粗、分蘗數(shù)（表2）可知，不同處理下小白菜的株高、莖粗、分蘗數(shù)之間均存在一定差異。隨著粉煤灰與牛墊料比例的增大，小白菜的株高、莖粗、分蘗數(shù)均呈先增加、后降低的趨勢(shì)。粉煤灰與奶牛墊料的比例為（2 ∶8）～（4 ∶6）時(shí)，小白菜長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較好。

表3為不同處理對(duì)小白菜根系的影響，小白菜生長(zhǎng)周期為2周。由表3可知，隨著奶牛墊料添加比例的降低，小白菜的根長(zhǎng)、根系面積、根尖數(shù)、平均根直徑、根體積均呈先增加、后降低的趨勢(shì)。處理F2的根長(zhǎng)、根尖數(shù)、根表面積、根體積、平均根直徑均最大，且明顯大于對(duì)照（CK）。隨著奶牛墊料添加比例的降低，小白菜根系生長(zhǎng)逐漸呈下降趨勢(shì)。添加奶牛墊料的處理，其白菜的根系參數(shù)均大于對(duì)照?；旌匣|(zhì)的理化性質(zhì)會(huì)影響小白菜根系的生長(zhǎng)（表1）。試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)根表面積與粉煤灰、奶牛墊料添加比例間的直接關(guān)系。

2.3不同處理對(duì)小白菜種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)量的影響

在一定范圍內(nèi)，粉煤灰和奶牛墊料混合比例對(duì)小白菜的發(fā)芽率影響不大（表4），然而在F0處理下小白菜的發(fā)芽率最低，可能是由于F0處理的鹽分值相對(duì)較高，較高濃度鹽分對(duì)小白菜的出苗產(chǎn)生了一定滲透脅迫（表1），從而對(duì)小白菜種子的發(fā)芽產(chǎn)生一定抑制作用。由表4可知，不同處理小白菜的地上部與地下部鮮質(zhì)量具有顯著性差異（P<0.05），均隨著粉煤灰與奶牛墊料比例的增大呈先增加、后降低的趨勢(shì)。綜上所述，F(xiàn)1、F2處理的小白菜長(zhǎng)勢(shì)較佳。

2.4不同處理對(duì)白菜葉綠素及N、P、K養(yǎng)分含量的影響

葉綠素是植物細(xì)胞葉綠體中一類極重要的綠色素，廣泛存在于綠色蔬菜中，含量豐富，且其含量高低可在一定程度上反映光合作用水平[19]。由表5可知，小青菜的葉綠素（葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素）含量隨著牛墊料的添加呈先增加后降低的趨勢(shì)，且均顯著高于對(duì)照（P<0.05）。F1、F2配比相對(duì)適于小白菜的生長(zhǎng)；由于對(duì)照的容重、pH值相對(duì)較大（表1），對(duì)小白菜的生長(zhǎng)具有一定影響，使其長(zhǎng)勢(shì)明顯不如其他配比。小白菜的養(yǎng)分含量大致趨勢(shì)與葉綠素含量相一致，添加一定量的奶牛墊料有利于養(yǎng)分的積累。F0、F1、F2、F3、F4的全氮含量分別比對(duì)照增加了38.4%、247.4%、376.2%、130.6%、75.7%，全磷含量分別比對(duì)照增加了 147.9%、1677%、143.8%、84.4%、43.4%，全鉀含量分別比對(duì)照增加了41.9%、82.8%、29.0%、15.8%、12.8%。

3小結(jié)

奶牛墊料含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，將粉煤灰與奶牛墊料進(jìn)行不同比例的混合，對(duì)于改善基質(zhì)的pH值、電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分均具有明顯作用，為小白菜提供更好的生長(zhǎng)環(huán)境，從而促進(jìn)其生長(zhǎng)。適量的粉煤灰與奶牛墊料混合有利于小白菜生長(zhǎng)，而過高比例的混合可能對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生一定阻礙作用，不利于小白菜生物量的增加。將粉煤灰與奶牛墊料進(jìn)行適當(dāng)混合可促進(jìn)小白菜根系的生長(zhǎng)，從而促進(jìn)其對(duì)養(yǎng)分的吸收與利用。添加過多的粉煤灰或奶牛墊料則會(huì)導(dǎo)致基質(zhì)養(yǎng)分的供應(yīng)失衡及電導(dǎo)率的變化，從而使白菜幼苗根系的生長(zhǎng)受到一定抑制。

粉煤灰與奶牛墊料的混合比例為2 ∶8時(shí)，小白菜根系的生長(zhǎng)狀況最佳，植株生物量增加最明顯。粉煤灰與奶牛墊料的適當(dāng)比例混合有利于提升小白菜的葉綠素、類胡蘿卜素含量，小白菜的葉片光合作用得以提升，同時(shí)提高小白菜對(duì)氮、磷、鉀等養(yǎng)分元素的吸收能力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。

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