玉米秸稈復(fù)配基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

王宇欣 孫倩倩 王平智 趙亞楠 李雪嫄

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100083)

0 引言

育苗基質(zhì)是設(shè)施園藝蔬菜生產(chǎn)的重要材料，具有固定作物根系，提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，協(xié)調(diào)水分、養(yǎng)分和氧氣供給的作用[1-2]。目前我國(guó)設(shè)施栽培常用的基質(zhì)主要有草炭、蛭石、珍珠巖等[3]。草炭中有機(jī)質(zhì)含量高，具有較好的持水性和通氣性，非常適宜作物生長(zhǎng)[4-5]。但草炭屬于不可再生資源，過(guò)度開(kāi)采將會(huì)破壞環(huán)境[6-9]，因此，開(kāi)展替代草炭的新型基質(zhì)研究對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[10-12]。

我國(guó)秸稈資源豐富，用途廣泛[13]。資料表明，2013 年我國(guó)玉米秸稈資源總量達(dá)2.4億t，占全國(guó)秸稈總產(chǎn)量的24.17%[14-17]。秸稈本身含有較多營(yíng)養(yǎng)元素，栽培過(guò)程中的持續(xù)降解可以增加作物根際CO2濃度，基質(zhì)中活躍的微生物活動(dòng)也可促進(jìn)作物的生長(zhǎng)[16-18]。曾清華等[19]采用小麥秸稈混配基質(zhì)探究了甜椒幼苗生長(zhǎng)特性，發(fā)現(xiàn)腐熟后的小麥秸稈是一種優(yōu)質(zhì)環(huán)保型的有機(jī)基質(zhì)，可應(yīng)用于蔬菜的穴盤(pán)育苗。但小麥秸稈基質(zhì)的pH值和電導(dǎo)率高，持水空隙比較大，需與其他基質(zhì)進(jìn)行合理混配，改善其各項(xiàng)理化性能，才能提高使用效果。劉振國(guó)[20]以腐熟玉米秸稈為主要試驗(yàn)材料，以草炭、蛭石、珍珠巖為輔助材料，制成5種不同體積配比的復(fù)合基質(zhì)，開(kāi)展黃瓜栽培試驗(yàn)，研究了其對(duì)黃瓜形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)、品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。石慧芳等[21]以腐熟玉米秸稈基質(zhì)為原料，加入不同體積比的其他添加材料組成復(fù)合栽培基質(zhì)，采用營(yíng)養(yǎng)缽育苗的方式，在日光溫室內(nèi)研究了不同配比復(fù)合基質(zhì)對(duì)辣椒形態(tài)特征和生理生化的影響，發(fā)現(xiàn)在育苗期間腐熟玉米秸稈基質(zhì)對(duì)辣椒的莖粗、葉綠素含量、根系活力影響較大。同時(shí)，玉米秸稈還可以提高土壤的持水能力。張翼夫等[22]通過(guò)在不同質(zhì)地的土壤中添加秸稈發(fā)現(xiàn)，以適量的玉米秸稈添加到土壤中能達(dá)到較好的水土保持效果和播種質(zhì)量。另外，近年來(lái)秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在溫室蔬菜栽培中的應(yīng)用也取得了明顯增產(chǎn)效果[23]。王忠江等[24]發(fā)現(xiàn)，添加沼肥后有助于促進(jìn)玉米秸稈的腐解。

腐熟秸稈作為基質(zhì)進(jìn)行栽培試驗(yàn)的研究較多，但利用未腐熟玉米秸稈與草炭復(fù)配開(kāi)展育苗效果的試驗(yàn)研究較少，未腐熟秸稈復(fù)配基質(zhì)在育苗過(guò)程中pH值、電導(dǎo)率、孔隙度和容重等理化特性變化較大。本文利用未腐熟玉米秸稈按照一定比例與草炭、蛭石、珍珠巖和沼渣等復(fù)配，開(kāi)展黃瓜育苗試驗(yàn)，通過(guò)幼苗的株高、莖粗、根系活力和壯苗指數(shù)等生長(zhǎng)、生理指標(biāo)的檢測(cè)，探索復(fù)配基質(zhì)的栽培適宜性，以期為玉米秸稈在設(shè)施育苗中的直接利用提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和儀器

試驗(yàn)供試黃瓜品種為“中農(nóng)19號(hào)”，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提供，種子發(fā)芽率95%以上。供試基質(zhì)包括玉米秸稈、沼渣、草炭、蛭石、珍珠巖和土壤。供試沼渣在自然通風(fēng)狀態(tài)下風(fēng)干，粉碎備用。供試秸稈為玉米秸稈，取自北京市通州區(qū)中農(nóng)富通國(guó)際都市農(nóng)業(yè)科技園。試驗(yàn)前將玉米秸稈粗略粉碎，置于75℃干燥箱中干燥，之后利用超細(xì)粉碎機(jī)(型號(hào)：RT-34，北京興時(shí)利和科技發(fā)展有限公司)進(jìn)一步粉碎。對(duì)粉碎后的玉米秸稈進(jìn)行粒徑分析，過(guò)80目篩的顆粒占總量的(18.30±1.03)%，剩余過(guò)40目篩的顆粒占總量的(25.53±4.68)%，剩余過(guò)20目篩的顆粒占總量的(18.66±3.69)%。

草炭和玉米秸稈形貌及能譜分析使用的主要儀器為S4800型冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡，儀器工作電壓為15 kV，工作距離為15.0～15.1 mm，發(fā)射電流為11.0～11.4 μA，真空度1.0×10-8Pa。檢驗(yàn)方法依據(jù)JY/T 010—1996《分析型掃描電子顯微鏡方法通則》。

基質(zhì)的理化性質(zhì)主要包括容重、相對(duì)含水量、總孔隙度、透氣孔隙度、持水孔隙度、pH值、EC、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。本試驗(yàn)主要測(cè)定了基質(zhì)的容重、相對(duì)含水量、總孔隙度、透氣孔隙度、pH值和有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等6指標(biāo)，其中，相對(duì)含水量、基質(zhì)容重的測(cè)定方法參考中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，其他基質(zhì)測(cè)定項(xiàng)目參照鮑士旦[25]采用的方法。供試玉米秸稈、沼渣、珍珠巖、草炭、蛭石和土壤基本理化性質(zhì)如表1所示。

表1 供試玉米秸稈顆粒、沼渣、土壤、基質(zhì)材料基本理化性質(zhì)Tab.1 Physical and chemical properties of straw, biogas residue, soil and substrate materials

注：每列數(shù)據(jù)不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平上的差異顯著。下同。

1.2 試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)以基質(zhì)配方CK1(草炭25%、沼渣25%、蛭石25%、珍珠巖25%)、CK2(玉米秸稈100%)與CK3(土壤100%)作為對(duì)照，設(shè)計(jì)了9組不同處理，每個(gè)處理設(shè)計(jì)3組重復(fù)。根據(jù)基質(zhì)不同成分，又可將CK1、T1～T5(不同體積玉米秸稈代替草炭和沼渣)和CK2、CK3、T6～T9(不同體積秸稈代替土壤)劃分成兩大組。基質(zhì)體積配比見(jiàn)表2。

表2 不同處理的基質(zhì)體積配比Tab.2 Volume ratio of compound substrate formula for different treatments %

黃瓜幼苗的生長(zhǎng)生理指標(biāo)主要包括株高、莖粗、葉綠素相對(duì)含量、葉面積、地上和地下干鮮質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)以及根系活力等。株高采用直尺測(cè)量基質(zhì)表面到黃瓜幼苗生長(zhǎng)點(diǎn)距離。莖粗采用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量黃瓜幼苗子葉下端。葉綠素相對(duì)含量采用PAD-502型葉綠素儀，每次測(cè)量時(shí)間保證在10:00—14:00之間進(jìn)行，同一葉片葉綠素含量測(cè)量值采用多次測(cè)量取平均值的方法。葉面積采用長(zhǎng)寬系數(shù)法[26]。將黃瓜幼苗清洗干凈，吸干表面水分，采用精度0.000 1 g天平分別測(cè)量黃瓜根部與地上部質(zhì)量，即為其地下鮮質(zhì)量和地上鮮質(zhì)量；將黃瓜幼苗殺青(105℃,3 h)、干燥后分別測(cè)量黃瓜根部與地上部分質(zhì)量，即為地下干質(zhì)量(W1)和地上干質(zhì)量(W2)。PTR(根冠比)=W1/W2。SI(壯苗指數(shù))=(PTR+d/h)(W1+W2)，其中d為莖粗，h為株高。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和繪圖工作通過(guò)Microsoft Excel 2007完成，采用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，各處理平均值差異顯著分析采用Duncan新負(fù)極差法，進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 形貌及能譜分析

2.1.1草炭和玉米秸稈的形貌分析

由圖1a可以看出，過(guò)篩后的草炭形態(tài)較均勻，均呈球形顆粒狀，表面凹凸不平，有很多微小的孔隙(圖1b、1c)，這和草炭形成過(guò)程中微生物的分解有關(guān)。此外，草炭顆粒的表面上附著很多微小的顆粒(圖1d)。玉米秸稈和草炭相比有更多的形態(tài)，主要是球狀、片狀和桿狀(圖1e)，以桿狀和片狀為主。片狀的秸稈表面比較光滑(圖1f)，這是因?yàn)榻斩挶砻嬗幸粚酉瀸?，微孔較少，這也導(dǎo)致了微生物很難將其分解。在粉碎機(jī)的作用下，一些秸稈的表面可以被破壞，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)裸露出來(lái)(圖1g)，有些還會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞(圖1h)，形成很多孔隙和通道，這都有助于微生物的附著和分解。從草炭和玉米秸稈的形貌可以看出，玉米秸稈和草炭微觀結(jié)構(gòu)存在差異，但是經(jīng)過(guò)粉碎和育苗過(guò)程中微生物的分解，也可以和草炭有類似的形貌特征。所以，玉米秸稈可以代替草炭作為育苗基質(zhì)的原料來(lái)使用。

2.1.2草炭和玉米秸稈的XPS分析

每種化學(xué)元素具有自己的X射線特征波長(zhǎng)，特征波長(zhǎng)的形態(tài)取決于能級(jí)躍遷過(guò)程中釋放出的特征能量。X射線光電子能譜分析是一種非破壞性的表面分析技術(shù)，可以檢測(cè)樣品表面的元素含量及形態(tài)。圖2為草炭的XPS能譜分析，分析結(jié)果如表3所示，草炭的組成元素主要是O、C、Si、Al，共占元素組成的93.67%，其中O元素最多，為47.69%，其次是C元素，為30.04%。除了這4種主要元素外，還含有K、Fe、Ca、Mg、N、P、S 7種元素，共6.33%。

圖2 草炭的X射線光電子能譜分析圖Fig.2 X-ray photoelectron spectroscopy analysis of peat

表3 草炭表面各元素的XPS分析結(jié)果Tab.3 Results of elements on surface of peat by XPS analysis

注：1s、2p表示軌道電子峰，即原子中軌道電子被激發(fā)所測(cè)光電子能量，下同。

圖3是玉米秸稈的XPS能譜分析，分析結(jié)果如表4所示。玉米秸稈中，O元素的原子百分?jǐn)?shù)為20.64%，C 元素的原子百分?jǐn)?shù)為75.57%，N 元素的原子百分?jǐn)?shù)為1.93%。此外，玉米秸稈中含量較多的其他元素依次為Ca(0.53%)、Si(0.39%)、Mg(0.32%)、K(0.21%)、Cl(0.13%)、S(0.13%)、P(0.12%)和Al (0.03%)等。通過(guò)草炭和玉米秸稈的XPS分析結(jié)果對(duì)比可以看出，草炭中N元素原子百分?jǐn)?shù)和玉米秸稈中N元素原子百分?jǐn)?shù)相當(dāng)；草炭中Si元素原子百分?jǐn)?shù)較高，達(dá)到10.76%；此外草炭中Al元素原子百分?jǐn)?shù)達(dá)到5.18%，遠(yuǎn)高于玉米秸稈中Al元素原子百分?jǐn)?shù)；草炭中C元素原子百分?jǐn)?shù)和玉米秸稈中C元素原子百分?jǐn)?shù)差別較大，表明玉米秸稈中有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)高于草炭。

圖3 玉米秸稈的X射線光電子能譜分析圖Fig.3 X-ray photoelectron spectroscopy analysis of corn stalks

表4 玉米秸稈表面各元素的XPS分析結(jié)果Tab.4 Results of elements on surface of corn stalks by XPS analysis

2.2 不同配比對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)的影響

復(fù)配基質(zhì)主要理化性質(zhì)見(jiàn)表5。由表5可以看出，隨著CK1、T1～T5基質(zhì)中玉米秸稈顆粒所占體積比的增加，基質(zhì)容重逐漸降低，相對(duì)含水量逐漸增高，pH值逐漸增高，有機(jī)質(zhì)含量增加。CK3、T6～T9隨著土壤含量降低和玉米秸稈含量的增高，有機(jī)質(zhì)含量逐漸增加，總孔隙度逐漸增大，相對(duì)含水量也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，基質(zhì)容重減少。這種現(xiàn)象主要是因?yàn)橛衩捉斩捰袡C(jī)質(zhì)含量高、容重小，所以隨著基質(zhì)中秸稈含量的增加，基質(zhì)整體有機(jī)質(zhì)含量上升，容重降低。黃瓜育苗基質(zhì)適宜的pH值為微酸性至中性，因此添加土壤和秸稈的基質(zhì)需通過(guò)一定方式調(diào)節(jié)pH值以適宜黃瓜幼苗生長(zhǎng)。黃瓜幼苗適宜EC約為0.5～1.25 mS/cm，由表1可知，添加秸稈基質(zhì)后的EC更符合黃瓜幼苗生長(zhǎng)需要。黃瓜幼苗生長(zhǎng)基質(zhì)適宜的容重約為0.20～0.60 g/cm3，總孔隙度大于60%。根據(jù)上述這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，篩選得出適宜黃瓜幼苗生長(zhǎng)的基質(zhì)為CK1、T1、T2和T3。基質(zhì)理化性質(zhì)測(cè)試結(jié)果表明，在育苗基質(zhì)中添加一定比例的秸稈，可以更好地滿足黃瓜的生長(zhǎng)需求，促進(jìn)黃瓜幼苗生長(zhǎng)。

表5 不同處理基質(zhì)的理化性質(zhì)Tab.5 Chemical and physical properties of substrate under different treatments

2.3 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜出苗率的影響

CK1、T1～T3、T6～T8自黃瓜播種6 d開(kāi)始出苗，至9 d黃瓜出苗穩(wěn)定。T9、CK2、CK3自播種15 d開(kāi)始出苗，出苗不齊。根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)蔬菜育苗基質(zhì)的相關(guān)規(guī)定，種子發(fā)芽率為95%，種子出苗率高于90%，CK1、T1、T2出苗率均高于90%。未腐熟的玉米秸稈內(nèi)含有酚類等有害物質(zhì)，在一定程度上抑制黃瓜幼苗萌發(fā)，根據(jù)對(duì)黃瓜幼苗出苗率的分析，基質(zhì)中玉米秸稈體積含量應(yīng)控制在20%以內(nèi)，酚類等有害物質(zhì)的抑制作用不明顯，超過(guò)20%，玉米秸稈中的有害物質(zhì)將影響黃瓜種子的萌發(fā)(圖4)。從黃瓜出苗率的結(jié)果來(lái)看，玉米秸稈的含量并不是越多越好。

圖4 不同基質(zhì)配方黃瓜出苗率Fig.4 Emergence rates of cucumber under different ratios of substrate

圖5 各處理組黃瓜幼苗株高的比較Fig.5 Comparison of cucumber height for each treatment

2.4 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗株高的影響

圖5是對(duì)黃瓜幼苗不同時(shí)期不同處理組株高變化的比較。T5組中未腐熟玉米秸稈中的有害物質(zhì)影響了黃瓜種子萌發(fā)，T9、CK2、CK3組基質(zhì)孔隙度尤其是透氣孔隙度均低于黃瓜幼苗的適宜孔隙度范圍，導(dǎo)致4組基質(zhì)出苗率均低于50%，遠(yuǎn)低于我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且實(shí)際栽培試驗(yàn)過(guò)程中，黃瓜幼苗生長(zhǎng)緩慢，無(wú)法正常進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不再做分析。種子萌發(fā)15 d時(shí)，T2組株高顯著高于其他各組，T1、T3組間無(wú)顯著差異，僅次于T2組，T1～T3組株高均顯著高于CK1組，T4～T8組株高顯著低于CK1組；種子萌發(fā)20 d時(shí)，T2組的株高顯著高于其他各組，CK1、T1和T3組之間株高沒(méi)有顯著差異，在所有組別中，除T1、T2組，其余各組的株高均小于CK1組；種子萌發(fā)25 d，T1、T2組株高高于CK1組，但無(wú)顯著差異，其余各組顯著低于此3組；種子萌發(fā)40 d，T2組株高達(dá)(8.91±0.62)cm，為最大株高，顯著高于T1組和CK1組，兩組株高分別為(8.61±0.34)cm和(8.41±0.71)cm，其他各處理組均顯著低于對(duì)照組CK1。

2.5 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗莖粗的影響

圖6是不同種子萌發(fā)時(shí)期各處理黃瓜幼苗莖粗變化的比較。種子萌發(fā)15 d，T1組莖粗最大，T1、T2、T3組莖粗均大于對(duì)照組CK1，但無(wú)顯著差異；種子萌發(fā)20 d，T1、T3組莖粗顯著高于CK1，T2組莖粗低于對(duì)照組，但不顯著，T4～T8組莖粗顯著低于對(duì)照組；種子萌發(fā)40 d，T1組莖粗(4.34±0.27)mm，顯著高于其他組，T2組莖粗(4.25±0.42)mm，低于對(duì)照組CK1(4.26±0.56)mm，但不顯著，T3～T8組莖粗均顯著低于對(duì)照組CK1?；|(zhì)中添加秸稈，一方面未腐熟的秸稈中含有酚類等有害物質(zhì)會(huì)在一定程度上抑制黃瓜幼苗生長(zhǎng)，另一方面秸稈增加了基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量，一定程度上可為黃瓜幼苗提供更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)?？刂苹|(zhì)中玉米秸稈含量在20%以內(nèi)，秸稈對(duì)黃瓜幼苗莖粗的促進(jìn)作用占主導(dǎo)，一定程度上促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)。

圖6 各處理黃瓜幼苗莖粗的比較Fig.6 Comparison of cucumber stem diameter for each treatment

圖7 各處理黃瓜幼苗葉綠素相對(duì)含量的比較Fig.7 Comparison of cucumber chlorophyll content for each treatment

2.6 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗葉綠素相對(duì)含量的影響

圖7是不同種子萌發(fā)時(shí)期各處理黃瓜幼苗葉綠素相對(duì)含量的變化與比較，種子萌發(fā)15 d，T6～T8葉片未展開(kāi)，對(duì)照組CK1葉綠素相對(duì)含量最高，與T1、T2組無(wú)顯著差異，但顯著高于T3、T4組。種子萌發(fā)前35 d內(nèi)，對(duì)照組CK1葉綠素相對(duì)含量均高于其他各組。種子萌發(fā)40 d，T1葉綠素相對(duì)含量(37.40±2.15)SPAD，顯著高于其他各組，CK1葉綠素相對(duì)含量(35.62±2.61)SPAD顯著高于T2～T8組，T2組葉綠素相對(duì)含量為(35.38±3.12)SPAD，僅次于對(duì)照組CK1。葉綠素相對(duì)含量影響黃瓜幼苗光合作用，對(duì)黃瓜幼苗生物量的增加有影響。在草炭基質(zhì)中，用玉米秸稈代替一部分草炭，增加了孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)黃瓜幼苗根系的吸收和葉綠素的合成有一定的促進(jìn)作用，但是添加的玉米秸稈過(guò)量，會(huì)因?yàn)榻斩捄械姆宇惖扔泻ξ镔|(zhì)會(huì)抑制黃瓜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而影響葉綠素的合成。

2.7 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗葉面積的影響

圖8是不同種子萌發(fā)時(shí)期各處理黃瓜幼苗葉面積變化的比較。種子萌發(fā)15 d，T6～T8葉片未展開(kāi)，對(duì)照組CK1葉面積顯著低于T1～T4，T3組葉面積(10.25±0.68)cm2，顯著高于其他組；種子萌發(fā)至20 d，T6～T8組葉片展開(kāi)，顯著低于各組，T1、T2組葉面積顯著高于對(duì)照組；種子萌發(fā)至40 d，T7～T8組葉面積顯著低于其他各組，T1組葉面積(60.21±1.69)cm2，T2組葉面積(57.34±2.65)cm2，均顯著高于對(duì)照組CK1(26.49±2.78)cm2，T3、T4組顯著低于對(duì)照組CK1。秸稈添加量在一定范圍內(nèi)能夠促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，添加量過(guò)多，未腐熟的秸稈中酚類等有害物質(zhì)的含量增加，會(huì)抑制黃瓜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，使得葉面積減小。

2.8 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗根系活力的影響

圖8 各處理黃瓜幼苗葉面積的比較Fig.8 Comparison of cucumber leaf area for each treatment

圖9是種子萌發(fā)40 d黃瓜幼苗根系活力。T1組根系活力(118.306±30.611)TTFμg/(g·h)，T2組根系活力(100.53±2.71)TTFμg/(g·h)，均顯著高于對(duì)照組CK1的(79.27±2.48)TTFμg/(g·h)。當(dāng)基質(zhì)中秸稈含量超過(guò)20%，秸稈的抑制作用占據(jù)主導(dǎo)地位，因此除了T1、T2組根系活力高于對(duì)照組CK1外，其他各組根系活力顯著低于對(duì)照組。

圖9 各處理黃瓜幼苗根系活力的比較Fig.9 Comparison of cucumber root activity for each treatment

2.9 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗生物量的影響

表6是各處理生物量對(duì)比。CK1、T1、T2地上部干、鮮質(zhì)量及地下部干、鮮質(zhì)量高于其他各處理組，T1組地上部鮮質(zhì)量(7.35±0.03)g，顯著高于對(duì)照組CK1；T1組地下部鮮質(zhì)量(1.41±0.01)g，T2組地下部鮮質(zhì)量(1.21±0.05)g，均顯著高于對(duì)照組CK1；T1地上部干質(zhì)量(0.91±0.01)g，高于對(duì)照組CK1；T1地下部干質(zhì)量(101.10±10.22)mg，顯著高于對(duì)照組CK1。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)黃瓜幼苗根冠比和壯苗指數(shù)進(jìn)行計(jì)算比較，T1根冠比顯著高于對(duì)照組CK1，T2組略低于CK1，但顯著高于其他各組；T1、T2壯苗指數(shù)顯著高于CK1，CK1顯著高于其余各組。這說(shuō)明在普通基質(zhì)中添加一定量的秸稈，對(duì)黃瓜幼苗生物質(zhì)量的積累有促進(jìn)作用，對(duì)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)起積極作用，可能添加秸稈的基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量較高，為黃瓜生長(zhǎng)提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)增大了基質(zhì)的孔隙度，有利于黃瓜幼苗根部呼吸作用，促進(jìn)黃瓜幼苗的光合作用及根部的延伸。整體而言，T1、T2處理組基質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

表6 不同基質(zhì)配方對(duì)黃瓜幼苗生物量的影響Tab.6 Effect of different ratios of substrate on cucumber biomass

3 結(jié)論

(1)適量的玉米秸稈代替草炭可以有效改善黃瓜育苗基質(zhì)理化性質(zhì)。通過(guò)試驗(yàn)得出，T1配方(秸稈含量10%、草炭20%、沼渣20%、珍珠巖25%、蛭石25%)最佳，T2配方(秸稈含量20%、草炭15%、沼渣15%、珍珠巖25%、蛭石25%)也一定程度上改良了黃瓜育苗基質(zhì)，適宜作物生長(zhǎng)。

(2)用玉米秸稈代替部分草炭用于黃瓜育苗，可提高黃瓜幼苗的生理指標(biāo)。采用T1基質(zhì)，黃瓜幼苗的株高(8.61±0.34)cm、莖粗(4.34±0.27)mm、葉綠素相對(duì)含量(37.40±2.15)SPAD、葉面積(60.21±1.69)cm2、根系活力(118.306±30.611)TTFμg/(g·h)均顯著高于對(duì)照組CK1；T2基質(zhì)與對(duì)照組生長(zhǎng)指標(biāo)相差不大，生物量顯著高于CK1，根系活力(100.53±2.71)TTFμg/(g·h)，顯著高于CK1組。

(3)控制玉米秸稈含量20%以內(nèi)，對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，玉米秸稈用量超過(guò)20%，由于使用的是未腐熟秸稈，含有的酚類物質(zhì)較多且纖維素也難以被植物利用，將抑制黃瓜幼苗生長(zhǎng)。總的來(lái)說(shuō)，在一定的比例范圍內(nèi)，用未腐熟的玉米秸稈直接代替草炭，對(duì)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育有一定的促進(jìn)作用，減少了腐熟秸稈發(fā)酵堆肥的復(fù)雜程序，可以更快捷地利用玉米秸稈。