菌渣和牛糞發(fā)酵轉(zhuǎn)化基質(zhì)對(duì)茄子育苗效果的影響

潘紹坤 魯榮海 岳川 歲立云 曾先富

菌渣和牛糞發(fā)酵轉(zhuǎn)化基質(zhì)對(duì)茄子育苗效果的影響

潘紹坤 魯榮海 岳川 歲立云 曾先富

以菌渣和牛糞為主要原料，采用專用發(fā)酵菌劑無害化處理木腐菌菌渣和牛糞，制備成發(fā)酵菌渣和母肥，再用母肥、發(fā)酵菌渣、草炭制成不同質(zhì)量配比的育苗基質(zhì)，以草炭為對(duì)照，通過對(duì)出芽率、苗高、幼苗鮮質(zhì)量、根冠比等指標(biāo)測定分析，得出母肥+草炭+發(fā)酵菌渣的配方育苗效果均優(yōu)于純草炭基質(zhì)，其中20%母肥+50%發(fā)酵菌渣+30%草炭土的配方育苗效果最好，茄子出芽率達(dá)100%，播種后20 d調(diào)查，茄子平均株高4.02 cm，平均葉面積1.78 cm2，平均單株鮮質(zhì)量0.28 g，平均葉莖鮮質(zhì)量0.26 g，平均根部鮮質(zhì)量0.02 g，在出芽率、平均株高、平均葉面積、平均苗鮮質(zhì)量、平均根鮮質(zhì)量等指標(biāo)上勻優(yōu)于其他配方。試驗(yàn)結(jié)果表明，按照該配方70%替代草炭是可行的，且育苗效果佳。

近年來，隨著現(xiàn)代集約化畜禽養(yǎng)殖、食用菌種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大，畜禽糞便和菌渣產(chǎn)生量越來越大，據(jù)測算，我國畜禽糞便產(chǎn)生量達(dá)17.3億t/年[1]，菌渣產(chǎn)生量達(dá)8 360萬t/年[2]，然而，受資源化利用方式和轉(zhuǎn)化程度的制約，未被利用的畜禽糞便、菌渣成為農(nóng)村環(huán)境面源污染的主要來源，嚴(yán)重為害了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)。畜禽糞便、菌渣蘊(yùn)藏著巨大的利用潛能效益，是寶貴的生物資源。根據(jù)我國年畜禽排泄糞尿產(chǎn)生量進(jìn)行養(yǎng)分折合計(jì)算，含N約1 957萬t，是現(xiàn)有氮肥施用量的78.9%；含 P2O5約363萬 t，是現(xiàn)有磷肥施用量的57.4%；含K2O約1 341萬t，是現(xiàn)有鉀肥用量的29.8%[3]。經(jīng)檢測，棉籽殼、稻草、玉米芯、木屑等不同栽培料的菌渣營養(yǎng)成分豐富，有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到60%以上[4]，同時(shí)富含氮、磷、鉀、有機(jī)碳、粗蛋白等營養(yǎng)成分。在當(dāng)前資源緊缺和環(huán)境污染的關(guān)鍵時(shí)期，國務(wù)院明確提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略部署，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，因此，研究畜禽糞便、菌渣等農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用及潛能效益的轉(zhuǎn)化方式，是今后生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、低碳農(nóng)業(yè)重要途徑。

目前，草炭仍是主要的育苗原料，而草炭的不可再生和過度開采，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響[5]。本研究以菌渣和牛糞為主要原料，采用微生物菌劑無害化處理菌渣和牛糞，制備成發(fā)酵菌渣和母肥，并進(jìn)行不同比例母肥、發(fā)酵菌渣、草炭配方試驗(yàn)，以草炭為對(duì)照，篩選出較優(yōu)處理，為輕型育苗基質(zhì)產(chǎn)品研制奠定基礎(chǔ)，既解決種養(yǎng)殖和食用菌廢棄物處理等問題，又促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還有利于促進(jìn)生態(tài)循環(huán)鏈和生物農(nóng)業(yè)建立。

表1 菌渣和牛糞主要物理性狀及大量元素檢測結(jié)果

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

①材料來源 菌渣為成都市農(nóng)林科學(xué)院食用菌研發(fā)中心提供的木腐菌菌渣；牛糞為崇州羊馬奶牛養(yǎng)殖場提供的干濕分離糞便；專用發(fā)酵菌劑由四川大學(xué)生命科學(xué)院提供；草炭為成都龍芙農(nóng)業(yè)科技有限公司提供的阿壩州紅原草炭；育苗所用的茄子為科喜種業(yè)有限公司提供的科喜早茄品種。菌渣和牛糞主要物理性狀及大量元素檢測結(jié)果見表1。

②微生物發(fā)酵菌液配制 按微生物發(fā)酵菌劑100 g+玉米粉10 kg+水50 kg的比例配制微生物發(fā)酵菌液，裝入塑料桶或不銹鋼桶中[6]，在20～25℃下發(fā)酵1周后使用。

③母肥配制 根據(jù)木腐菌菌渣及牛糞測定的含水量，折算成干質(zhì)量比，按木腐菌菌渣[7]∶畜禽糞便原料=1∶1的比例混合，再按5 mL/kg的比例，均勻加入微生物發(fā)酵菌液，進(jìn)行堆積發(fā)酵，發(fā)酵堆頂部和四周打通氣口，避免厭氧發(fā)酵，覆蓋薄膜保溫保濕，混合物含水率控制在60%～70%。堆置5～7 d后，當(dāng)溫度逐漸上升到60℃以上，翻堆1次，此后繼續(xù)堆置發(fā)酵20 d左右，翻堆3～4次，即得母肥，陰干備用。

④發(fā)酵菌渣制備[8]將含水率60%～70%木腐菌菌渣與微生物發(fā)酵菌液按1 kg∶5 mL比例配料混合，在20～25℃下堆積發(fā)酵10～15 d，得到發(fā)酵菌渣，陰干備用。

⑤原料過篩 分別將母肥與發(fā)酵菌渣過農(nóng)用竹篩，得到細(xì)料用于試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)與時(shí)間

試驗(yàn)地點(diǎn)為成都市農(nóng)林科學(xué)院崇州羊馬試驗(yàn)基地；試驗(yàn)時(shí)間為2017年4～5月。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理（表2），比較不同處理對(duì)茄子育苗出芽率、平均株高、平均葉面積、平均鮮質(zhì)量等指標(biāo)[9]的影響。每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)1盤、50株苗。

表2 茄子不同育苗配比處理方案

1.4 試驗(yàn)過程與田間管理

4月13日，按照試驗(yàn)方案進(jìn)行各處理育苗基質(zhì)配制，配好后混合均勻，用50穴的穴盤裝好、澆透水播種，每個(gè)處理各3盤。茄子播種前進(jìn)行溫湯浸種，播種后覆蓋地膜保溫保濕，依順序擺放在大棚內(nèi)育苗。

4月20日，待茄子種子80%破土后，揭去地膜，之后注意水分管理。

5月3日，進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.5 測定項(xiàng)目和方法

出芽率：出芽種子數(shù)/播種種子總數(shù)；平均株高：隨機(jī)抽取穴盤中間1行5株幼苗平均高度，單株株高測定時(shí)以穴盤基質(zhì)表面到生長點(diǎn)的距離為準(zhǔn)；平均葉面積：采用紙重法進(jìn)行測定，將5株幼苗葉片描繪在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算紙上剪下，得到紙膜，在電子分析天平上稱得紙膜質(zhì)量，將此質(zhì)量除以單位面積標(biāo)準(zhǔn)紙質(zhì)量，即得到估測葉面積；平均苗鮮質(zhì)量、根質(zhì)量：取5株幼苗，將根部基質(zhì)清洗干凈，用電子天平稱幼苗總鮮質(zhì)量，然后從莖基部剪斷，用電子天平稱根總鮮質(zhì)量，計(jì)算平均值。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用DPS軟件和Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，處理之間的顯著差異性采用單因素方差分析評(píng)價(jià)，平均值多重比較采用最小顯著極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)茄苗出芽的影響

由表3看出，不同處理對(duì)茄子發(fā)芽有一定影響，母肥+發(fā)酵菌渣+草炭處理的出芽率均高于對(duì)照，且達(dá)到差異顯著水平；其中處理3與處理5出芽率最高，達(dá)到100%。

表3 不同處理對(duì)茄子育苗效果的影響

2.2 不同處理對(duì)茄苗株高的影響

由表3看出，與對(duì)照相比，處理1～5平均株高均高于對(duì)照，達(dá)到極顯著差異；處理1～5中，以處理3幼苗平均株高最大，為4.04 cm。

2.3 不同處理對(duì)茄苗葉面積的影響

從表3看出，不同處理對(duì)茄子幼苗葉面積影響不同，與對(duì)照相比，處理1～5平均葉面積均高于對(duì)照；處理1～5中，處理2～5之間差異不顯著，與處理1和對(duì)照差異達(dá)到顯著水平，且以處理3幼苗平均葉面積最大，為1.78 cm。

2.4 不同處理對(duì)茄苗鮮質(zhì)量的影響

由表3可以看出，不同處理對(duì)茄苗鮮質(zhì)量和根鮮質(zhì)量有一定影響。對(duì)平均苗鮮質(zhì)量數(shù)據(jù)分析得出，處理1～5平均苗鮮質(zhì)量高于對(duì)照，處理2～4與處理1和對(duì)照達(dá)到極顯著差異，但處理2～4間差異不顯著，其中處理3平均苗鮮質(zhì)量最大，為1.42 g。對(duì)平均根鮮質(zhì)量數(shù)據(jù)分析得出，處理1根鮮質(zhì)量略高于其余處理和對(duì)照，為0.11 g，但6個(gè)處理間差異不顯著。

3 小結(jié)與討論

通過以上分析得出，以菌渣和牛糞為主要原料，采用微生物發(fā)酵菌劑無害化處理，制備成發(fā)酵菌渣和母肥，再用母肥、發(fā)酵菌渣、草炭制成不同質(zhì)量配比的育苗基質(zhì)，以20%母肥+50%發(fā)酵菌渣+30%草炭的配方育苗效果最好，在出芽率、平均株高、平均葉面積、平均苗鮮質(zhì)量指標(biāo)上均與對(duì)照達(dá)到極顯著差異，該配方在茄子育苗上替代草炭70%可行，值得推廣。

本試驗(yàn)在對(duì)根鮮質(zhì)量測定時(shí)發(fā)現(xiàn)，播種20 d后，各處理的根鮮質(zhì)量差異不顯著，且根鮮質(zhì)量最佳的配方為處理1，而其他出芽率、株高、葉面積、苗鮮質(zhì)量等指標(biāo)最佳的配方為處理3。因此，下一步將進(jìn)行育苗促根試驗(yàn)研究。

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李其友 男，武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院作物科學(xué)研究所所長、高級(jí)工程師，全國瓜菜工廠化育苗產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長、湖北省園藝學(xué)會(huì)理事、湖北省西甜瓜協(xié)會(huì)理事、中國蔬菜協(xié)會(huì)種苗分會(huì)理事。引進(jìn)、消化、吸收美國speeding公司工廠化穴盤育苗技術(shù)，促進(jìn)了武漢地區(qū)蘆筍結(jié)構(gòu)調(diào)整和小型禮品西瓜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，將穴盤育苗發(fā)展成了企業(yè)集群，嫁接、育苗技術(shù)走在全國前列。參與農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)農(nóng)業(yè)科研專項(xiàng)《設(shè)施農(nóng)業(yè)高效育苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝與配套設(shè)備研究與示范》，主持省市4項(xiàng)科研項(xiàng)目，取得2項(xiàng)發(fā)明專利、6項(xiàng)實(shí)用新型專利、發(fā)表論文10余篇，主編《西瓜、甜瓜設(shè)施栽培》一書。獲得湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)，農(nóng)業(yè)部豐收二等獎(jiǎng)、武漢市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，曾被評(píng)為湖北省第六屆優(yōu)秀科技副縣長，2014年被湖北日?qǐng)?bào)傳媒集團(tuán)聯(lián)合省發(fā)改委、科技廳、農(nóng)業(yè)廳評(píng)為2012-2013“湖北三農(nóng)杰出人物”。

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.22.005

四川省“十三五”育種攻關(guān)項(xiàng)目；成都市園藝作物新品種與高效安全生產(chǎn)技術(shù)研究集成與應(yīng)用項(xiàng)目；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系四川食用菌創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)食用菌廢棄物資源化利用崗位項(xiàng)目

潘紹坤，成都市農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所，611130，電話：13980912497，E-mail：1464096735@qq.com

魯榮海，岳川，歲立云，成都市農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所

曾先富，男，通訊作者，成都市農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所，611130，電話：13881974848，E-mail：534329746@qq.com

2017-08-11