杏鮑菇渣降鹽處理及降鹽菇渣基質(zhì)育苗試驗(yàn)

單洪濤，宮志遠(yuǎn)，張昌愛，宋化穩(wěn)，于秀英，于春華，辛淑榮*

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，山東 濟(jì)南 250100；2.農(nóng)業(yè)部黃淮海重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100；3.農(nóng)業(yè)部廢棄物基質(zhì)化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100；4.濟(jì)陽縣農(nóng)業(yè)局，山東 濟(jì)南 251400；5.慶云縣農(nóng)業(yè)局，山東 德州 253700）

目前杏鮑菇已經(jīng)成為繼金針菇之后，工廠化栽培發(fā)展最快的品種。杏鮑菇渣的原料易得，成本很低，并且各成分含量穩(wěn)定。在實(shí)際生產(chǎn)中，杏鮑菇渣的處理方式主要有2種：大部分作為作物基肥，小部分作為食用菌工廠的滅菌燃料，利用價(jià)值較低。在蔬菜與水稻的育苗中，育苗基質(zhì)資源日益短缺，如果菇渣能夠做成育苗基質(zhì)，則既可以代替草炭土這種不可再生資源，又可以提高自身的利用價(jià)值，對(duì)于降低育苗成本、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

利用杏鮑菇渣生產(chǎn)育苗基質(zhì)的最大瓶頸在于雖然菇渣中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，但可溶性鹽離子含量較高，不利于蔬菜及水稻等幼苗的生長(zhǎng)，需要進(jìn)一步改良。目前市場(chǎng)上大部分育苗基質(zhì)的重要組成部分是草炭土，通常采用水淋洗的方式降低其可溶性鹽離子含量，需要浪費(fèi)大量的水資源，并不適合內(nèi)地多數(shù)育苗廠菇渣的處理。筆者試圖找到一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法，既能有效減少配套生產(chǎn)資料的投入，又可以有效降低菇渣的可溶性鹽離子含量，使得菇渣適合育苗基質(zhì)的要求，代替部分草炭土，實(shí)現(xiàn)良好的育苗效果。

1 材料和方法

1.1 供試材料

杏鮑菇渣來源：山東惠民春生食用菌科技開發(fā)有限公司。

杏鮑菇栽培料配方：棉籽殼40%、木屑20%、玉米芯20%、玉米粉18%、石膏2%。

黃瓜苗品種：新津優(yōu)1號(hào)。砧木品種：合生3號(hào)（黃籽南瓜品種）。育苗基質(zhì)：所用草炭土為東北熊貓牌。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于章丘偉麗種業(yè)有限公司的育苗基地進(jìn)行。育苗基地環(huán)境條件控制設(shè)施完善，管理規(guī)范，是“全國蔬菜集約化育苗技術(shù)集成與推廣模式創(chuàng)新示范基地”。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 發(fā)酵法降低菇渣EC值試驗(yàn)

菇渣的可溶性鹽離子含量可用EC值作為參考指標(biāo)。往杏鮑菇渣加入5倍體積的水，攪拌15min，靜置2 h后測(cè)定其EC值為8.495 mS/cm，對(duì)育苗基質(zhì)來說，EC值明顯過高（良好的育苗基質(zhì)EC值應(yīng)不超過3.5 mS/cm）。為此，試驗(yàn)首先采用發(fā)酵的方法來降低EC值。

杏鮑菇渣發(fā)酵方法：將菇渣粉碎、過篩成直徑小于5mm的顆粒，加入菇渣質(zhì)量30%的水，堆建一個(gè)高50cm、底面直徑6 m的料堆，每堆菇渣80 kg左右。然后采用塑料布蓋住料堆以保持水分，使用直徑5cm的木棍從堆料上面打孔，一直插入堆料底部，每孔相隔30cm，均勻分布，以利于通氣、發(fā)酵。每10 d翻一次料堆，發(fā)酵30 d。

以發(fā)酵前的菇渣為對(duì)照（CK1），對(duì)比發(fā)酵前后菇渣可溶性鹽離子含量的變化。在發(fā)酵前和發(fā)酵后分別對(duì)菇渣取樣，取樣方法參考GB 13530—90中批量調(diào)撥貨物取樣方法，在菇渣堆的上、中、下3層不同部位隨機(jī)取樣，每層取5份，每份100 g，共取15份，然后用樣品粉碎機(jī)粉碎混勻。將發(fā)酵前和發(fā)酵后的樣品送至山東省分析測(cè)試中心，分析菇渣中的各種可溶性鹽離子含量。

1.3.2 CaO降低菇渣EC值試驗(yàn)

菇渣發(fā)酵后測(cè)得EC值為4.67 mS/cm，含鹽量仍然較高。因此，開展了利用CaO進(jìn)一步降鹽的試驗(yàn)。根據(jù)計(jì)算，理論上，每千克發(fā)酵菇渣干樣需要加入15.50 g CaO才能完全中和其中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)了6個(gè)處理，在每千克發(fā)酵菇渣干樣中分別加入CaO 14.725、15.500、16.275、17.050、17.825 g（分別占添加量理論值的95%、100%、105%、110%、115%），以不添加CaO的發(fā)酵菇渣為對(duì)照（CK2），每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。往6種處理的菇渣加入5倍體積的水，攪拌15min，靜置2 h后測(cè)定其EC值，根據(jù)EC值來確定干料中CaO的適宜添加量。

1.3.3 降鹽菇渣用量對(duì)復(fù)配基質(zhì)理化性狀的影響

將1.3.2試驗(yàn)中EC值最低的處理的菇渣與草炭土、蛭石和珍珠巖以不同比例混合成復(fù)合基質(zhì)，共設(shè)7個(gè)菇渣添加量處理，菇渣添加量分別為草炭土比例的0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%，以不添加菇渣的基質(zhì)（草炭土∶蛭石∶珍珠巖=4∶2∶1，體積比）為對(duì)照（CK3），每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

栽培方法：在育苗盤底部放置清水浸濕的紗布，在紗布上面擺放黃瓜種子進(jìn)行催芽，催芽5 d后、子葉展平時(shí)開始嫁接。南瓜種子同樣方式催芽24 h后直接播種在配好的基質(zhì)中，8～9 d后嫁接。按照常規(guī)栽培方法培育幼苗，培養(yǎng)25 d達(dá)到2葉1心時(shí)，開始觀察并記錄數(shù)據(jù)。

1.4 測(cè)定方法

EC值按照1∶2浸提法測(cè)定[1]，pH參照土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法測(cè)定[2]，基質(zhì)容重、總孔隙度、吸水率測(cè)定參照連兆煌[3]的方法。

黃瓜育苗試驗(yàn)中，株高、莖粗、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。按照以下公式計(jì)算壯苗指數(shù)：壯苗指數(shù)=（莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量[4]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與方差分析，采用最小顯著性差異法（LSD法）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵前后菇渣中可溶性鹽離子含量的變化

圖1 發(fā)酵前后菇渣中可溶性鹽離子濃度的變化

從圖1可以看出，發(fā)酵后菇渣中大多數(shù)可溶性鹽離子的濃度明顯下降，只有濃度小幅度上升。其中，發(fā)酵后菇渣中K+、Na+、的濃度分別下降了45.22%、43.66%、57.58%、72.15%、49.11%、37.50%。由此可見，通過發(fā)酵可以有效降低菇渣中的可溶性鹽離子含量。

2.2 CaO對(duì)發(fā)酵菇渣EC值的影響

由表1可以看出，CaO具有一定的降鹽效果，隨著添加量的增加，菇渣EC值呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì)。其中，處理3的發(fā)酵菇渣EC值下降最多，處理效果最好，因此在1.3.3的試驗(yàn)中采用處理3的菇渣作為試驗(yàn)材料，即每千克發(fā)酵菇渣干料添加15.500 g CaO。

表1 CaO對(duì)發(fā)酵菇渣EC值的影響

2.3 降鹽菇渣用量對(duì)復(fù)配基質(zhì)理化性狀的影響

從表2可以看出，隨著降鹽菇渣的增多，基質(zhì)的總孔隙度、吸水率均有所下降，pH穩(wěn)定在6.5，而容重和EC值卻呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，其中EC值變化最大。優(yōu)質(zhì)的育苗基質(zhì)的理化性狀主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：容重應(yīng)在0.1～0.8 g/cm3，既能固定根系，又符合商品化育苗的長(zhǎng)途運(yùn)輸要求；總孔隙度最好維持在75%以上[5]；pH接近7，具有一定的緩沖能力；EC值不應(yīng)大于3.5 mS/cm[6]，否則會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生不良影響。按照這個(gè)要求，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的處理中只有處理Ⅶ的EC值略有超出，其他處理均能達(dá)到育苗基質(zhì)的要求。因此，降鹽菇渣的使用量不宜超過60%。

表2 降鹽菇渣用量對(duì)復(fù)配基質(zhì)理化性狀的影響

2.4 降鹽菇渣添加量對(duì)育苗效果的影響

從表3可以看出，株高和地上部干質(zhì)量均隨著降鹽菇渣含量的增加而提高，而莖粗、地下部干質(zhì)量及壯苗指數(shù)均呈現(xiàn)先提高后下降的趨勢(shì)，且地下部干質(zhì)量及壯苗指數(shù)均在降鹽菇渣含量增加到50%時(shí)達(dá)到最高值。添加降鹽菇渣的育苗基質(zhì)培育的黃瓜壯苗指數(shù)顯著高于對(duì)照，并且添加比例為50%時(shí)的壯苗指數(shù)最高，與處理V無顯著差異，但是和其他處理差異顯著，說明降鹽菇渣添加比例為40%～50%時(shí)的效果最好。其次是菇渣添加比例為30%和60%的2個(gè)處理。

3 結(jié)論與討論

3.1 發(fā)酵處理可以有效降低菇渣中大部分的可溶性鹽離子含量。試驗(yàn)表明，菇渣中含量最多，其他離子含量較少。放線菌具有富集K+、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+的作用，經(jīng)過發(fā)酵處理后，這些離子以化合態(tài)的形式存在于放線菌的孢子和菌絲中，于是降低了菇渣中的可溶性鹽離子含量和EC值。同時(shí)，在厭氧條件下，被還原為N2或者NH3，大多數(shù)被釋放到空氣中，部分以的形式留在菇渣中，從而提高了濃度。菇渣發(fā)酵后，一些蛋白質(zhì)被分解，其中的S被釋放出來并形成導(dǎo)致其濃度升高。發(fā)酵過程的高溫使得部分分解并釋放出CO2，導(dǎo)致濃度降低。

表3 降鹽菇渣添加量對(duì)育苗效果的影響

3.2 發(fā)酵后的菇渣添加CaO可進(jìn)以一步降低菇渣EC值，且添加量以15.500 g/kg左右為宜。這是因?yàn)榘l(fā)酵菇渣加入CaO后，CaO和水反應(yīng)并形成C a（OH）2，可以中和菇渣中的部分形成CaSO4、CaCO3、Mg（OH）2沉淀和NH3氣體，從而降低發(fā)酵菇渣中的可溶性鹽離子含量，表現(xiàn)為EC值降低。

3.3 降鹽菇渣可以代替部分草炭土制成育苗基質(zhì)栽培黃瓜，并且可以一定程度促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)。試驗(yàn)證明，降鹽菇渣添加比例為40%～50%時(shí)，黃瓜幼苗的生長(zhǎng)效果較好。在文獻(xiàn)資料中，菇渣發(fā)酵物代替部分草炭土復(fù)配育苗基質(zhì)的使用上限是40%[7]，而試驗(yàn)中的降鹽菇渣添加比例可達(dá)到50%，這可能有以下幾個(gè)原因：（1）試驗(yàn)的菇渣發(fā)酵條件控制得較好，發(fā)酵較為充分，EC值降低幅度更大；（2）通過添加CaO，使得EC值進(jìn)一步降低；（3）因?yàn)樵囼?yàn)環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致結(jié)果存在差異。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中要注意采取合理的發(fā)酵方式，保證菇渣發(fā)酵充分；進(jìn)行多次試驗(yàn)以確定符合實(shí)際生產(chǎn)的降鹽菇渣添加比例。

降鹽菇渣富含N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)，并且這些物質(zhì)有很大一部分以化合態(tài)的形式存在于發(fā)酵后積累起來的放線菌孢子和菌絲中，因此可以保持較低的EC值。隨著時(shí)間的推移，在放線菌孢子失活和菌絲分解的過程中，貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)被緩慢地釋放到育苗基質(zhì)中，供幼苗吸收利用，進(jìn)而促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。同時(shí)，降鹽菇渣原料易得，成本很低，因此具有很大的發(fā)展前景。

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[2]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000:183-187.

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[5]山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.蔬菜育苗基質(zhì):DB37/T1142—2008[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[6]單洪濤,辛淑榮,張昌愛,等.不同金針菇菇渣用量育苗基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,48(5):39-41.

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